Raggiunto il massimo solare, ma è tra i più bassi di sempre: quali conseguenze per il futuro?

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campo magnetico soleNel mondo occidentale si pensava che il Sole fosse un oggetto immutabile, con un globo perfetto. Nel tempo però ci si è dovuti ricredere a questa credenza, soprattutto quando sono state individuate le prime macchie solari sulla sua superficie che l’accompagnavano nella rotazione. Alla prima crepa della teoria dell’immutabilità solare giunsero conferme definitive quando si riuscì a dimostrare che le macchie solari aumentavano e diminuivano nel tempo, seguendo un ciclo regolare di 11 anni, chiamato ciclo delle macchie solari o ciclo di Schwabe, dal nome del suo scopritore. La lunghezza del ciclo però, comunemente a quanto si potrebbe pensare, può variare e durare 11 anni solo in media. Il più breve è stato di 8 anni, mentre il più lungo di 14 anni, ma ciò che non cambia è la progessione delle macchie, in aumento sino al massimo e poi in diminuzione successivamente. Un numero più elevato di macchie solari vuol dire un aumento dell’attività solare, che è sinonimo di eruzioni solari o esplosioni di materiale solare, noto come espulsioni di massa coronale (CME). Il maggior numero di macchie solari, in ogni dato ciclo, è denominato “massimo solare“, mentre il numero più basso è indicato come “minimo solare“. Ogni ciclo varia notevolmente di intensità, cosicchè alcuni massimi solari sono così bassi da essere quasi indistinguibili dal minimo precedente.

Minimo di maunderIL MINIMO DI MAUNDER – Un tale insieme di cicli così bassi avvenuti tra il 1645 ed il 1715 è notoriamente conosciuto come il Minimo di Maunder. Coloro che ebbero modo di osservare il Sole in quel periodo, furono testimoni di un numero di macchie solari bassissimo. In quel periodo si contarono circa 30 macchie, ossia un millesimo di ciò che tipicamente avviene sul Sole attualmente.  Furono gli anni della Piccola Era Glaciale, un periodo estremamente freddo, interessato da pesanti nevicate, valori di temperatura gelidi e anni senza estate. Si verificò proprio in quegli anni il congelamento di grandi superfici liquide, come il Tamigi e il Mar Baltico. I ghiacciai polari crebbero sensibilmente, così come quelli Alpini, distruggendo molti villaggi. In Islanda cessò del tutto la coltivazione del grano, in Finlandia morì un terzo della popolazione, mentre in Svezia ci fu una forte crisi economica. Il Tamigi gelò sei volte nel XVII secolo e nell’inverno del 1607-1608 cominciò una tradizione destinata a durare per più di due secoli: la fiera del ghiaccio, ovvero l’organizzazione di spettacoli, divertimenti e piccoli commerci sul fiume gelato. Si lanciò la fiera del pattinaggio ad opera di Enrico VIII, quando ci si spostava da Londra alla vicina Greenwich. Persino Shakespeare cita quegli anni dove descrive la consegna del latte gelato nei secchi. I pittori fiamminghi hanno dipinto decine di meravigliose tele dove sono raffigurati gli inverni freddissimi del Belgio. Minimo di MaunderFaceva un freddo terribile anche nell’Europa meridionale: carestie e sommosse si verificarono in gran parte dei paesi, mentre a Venezia la neve sfondò con il suo peso i tetti delle abitazioni. La gente in Scozia si sdraiava per terra e si lasciava morire per la disperazione di quella situazione. In Cina e Nord America la situazione non era migliore, con grande gelo sparso nei continenti. E’stato calcolato che la temperatura media terrestre fosse di circa 2-3°C inferiore a quella attuale, e vari dipinti mostrano le vallate alpine, oggi verdi e rigogliose, coperte dal ghiaccio perenne. Per 8 volte gelò tutta la laguna veneta e 4 volte quella del Po in soli 5 anni. Il “Morning Post“, nel 1813, parlò di un elefante che passava da riva a riva sul Tamigi nei pressi del ponte di Blackfriar. Come ben sappiamo il terribile inverno russo fermò Napoleone alle porte di Mosca.  Nel 1816 poi, complice l’eruzione del Tambora, il Nord America e l’Europa Nord Occidentale vissero un terribile anno senza estate.
Tambora 2L’ANNO SENZA ESTATE – Sulla Pennsylvania e sui rilievi del New England caddero ben 15 cm nel mese di Giugno, seguiti da una prima sequenza di gelate. In piena estate si girava con cappotto e guanti e si arrivò ad una pesante crisi alimentare. Fu un anno di carestia e i prezzi lievitarono alle stelle. Molti andarono in miseria e altri si tolsero la vita. Il pane era introvabile, l’uva andata distrutta. Pesanti i disagi in Inghilterra e Francia, mentre in Svizzera si macellava di tutto. Anche i racconti di Mary Shelley in villeggiatura sul lago di Ginevra in compagnia di Lord Byron e del marito, descrive interminabili settimane fredde e  piovose. Epidemie interessarono il Bengala e la Russia europea, arrivando al colera. A quei tempi si rifanno le meravigliose fiabe di Andersen e i racconti di Natale di Dickens,  sempre raffigurati con la neve.

Piccola età glacialeLa Piccola era glaciale ha avuto un tempo maggiore rispetto al minimo di Maunder, forse per ulteriori variabili ancora non conosciute. Nonostante molti scienziati pensino che la prolungata attività minima del Sole abbia raffreddato la Terra ritenendola quindi la causa primaria di tale situazione, non è mai stata trovata una precisa correlazione causa-effetto che potesse dare delle certezze assolute. I dettagli della variazione solare e i suoi effetti infatti sono ancora causa di ricerche. Tuttavia, essendo il Sole il motore principale della vita, una sua minore attività per decenni basta per molti studiosi a mettere fine alle teorie alternative. Ma ci sono fotografie del 1875 che ritraggono le cascate del Niagara interamente congelate, indice che anche dopo l’avvenuta ripresa dell’attività solare, il freddo continuava a persistere.

Poli magnetici soleI MECCANISMI DEL SOLE – Gli studi solari hanno cominciato ad avere basi scientifiche solide dopo la prima metà del ventesimo secolo. I ricercatori hanno stabilito che le macchie solari sono un fenomeno magnetico e che il Nord ed il Sud della nostra stella fungono come una calamita. L’interno del Sole è in continua evoluzione; una situazione dinamica che in passato non si poteva certamente immaginare. Attualmente si studiano questi meccanismi attraverso un’area di ricerca che prende il nome di eliosismologia, attraverso la quale gli scienziati possono acquisire una comprensione maggiore di ciò che accade nelle sue profondità. Si è scoperto che il materiale magnetico all’interno del Sole è in costante allungamento, torsione. I movimenti nel suo interno non sono definitivamente tracciati, ma col tempo si è scoperto che portano alla completa inversione dei poli. Il campo inverte il proprio verso infatti ogni undici anni, in corrispondenza del massimo del ciclo solare. La rotazione differenziale della stella causa una forte deformazione delle linee del campo magnetico, che appaiono aggrovigliate su se stesse; Circa 11 anni più tardi, i poli si invertono nuovamente tornando sui propri passi, rendendo l’intero ciclo solare in realtà, un fenomeno di 22 anni. Il sole si comporta in modo simile nel corso di ciascun ciclo di 11 anni, non importa quale polo si trovi in cima. Per quanto riguarda la situazione attuale, l’attività solare continua a scendere….!

plot_stripIL MAX SOLARE TRA I PIU’ BASSI DI SEMPRE – Tra il 2008 e il 2009 una quiete irreale caratterizzò l’attività solare. Il numero di macchie solari sul disco del Sole scese a livelli storicamente bassi e i brillamenti cessarono del tutto. E’ ricordato per essere il minimo solare più basso del secolo, secondo soltanto al periodo che con molta probabilità ha portato alla piccola era glaciale. Agli scienziati fu dato l’arduo compito di prevedere il futuro, ed eventualmente predire il successivo massimo solare. Prevedere l’attività del nostro Sole è più difficile di quanto sembri. Un pò come i terremoti. Persino il ciclo solare di Schwabe, che come detto dura in media 11 anni ed è ormai alla base degli altri cicli, può durare dagli 8 ai 14 anni con intensità molto variabili e mai correlate. Talvolta può scomparire, mentre in altre circostanze causa aurore polari sino all’equatore. Il fisico solare Dean Pesnell, del Goddard Flight Space Center, punta a una serie di fattori che indicano che il massimo solare è stato raggiunto nel 2014. “Il campo magnetico è capovolto, stiamo iniziando a vedere lo sviluppo di vasti buchi coronali e le macchie solari sono tornate ad essere presenti in numero cospicuo“. D’accordo con Pesnell è Doug Bieseker, del centro previsioni di meteorologia spaziale della NOAA: “il massimo solare è stato raggiunto…..finalmente“, ha affermato lo scienziato. Secondo Bieseker il numero di macchie solari del ciclo 24 è vicino al picco proprio ora.
Macchie solari in attoI due scienziati convergono verso un altro punto: l’attuale ciclo solare è tra i più deboli di sempre. Per confermare tale affermazione, il ricercatore Ron Turner dell’Analytic Services, ha tracciato il numero di macchie solari dell’attuale ciclo undecennale confrontandolo con i precedenti 23 cicli dal 1755. Nel documento, appaiono pochi cicli più deboli di questo. In virtù di tali risultati, molti ricercatori hanno cominciato a chiamare il massimo solare attuale “Mini-Max“, ossia un massimo solare molto basso.

ciclo solareIL FUTURO – Secondo Pesnell, il ciclo solare 24 comincerà a regredire dal 2015, e ironia della sorte, proprio in quel frangente potrebbero verificarsi i flare più intensi con conseguenti tempeste magnetiche. La prova arriva da un documento mostrato da Biesecker, che dopo aver analizzato i record storici dell’attività solare, ha notato come i brillamenti più forti si verifichino proprio nella fase di declino di un ciclo solare. Anche per quelli più deboli. In effetti questo “Mini-Max” ha già scatenato una delle più forti tempeste della storia recente. Il 23 Luglio 2012, una nube di plasma si allontanò dal Sole a 3000 Km/s, più di quattro volte più veloce di una eruzione tipica. Eruzione che, per nostra fortuna non colpì la Terra. I ricercatori pensano che quella eruzione potesse rivaleggiare con il famoso evento Carrington del 1859, una tempesta solare che produsse aurore boreali sino all’equatore e causò incendi ai telegrafi dell’epoca. Se la tempesta del 2012 avesse colpito la Terra, la nostra società tecnologica avrebbe dovuto fare i conti con la forza della natura. Reti elettriche e satelliti sarebbero stati seriamente danneggiati.

Il Sole, quindi, dovrebbe raggiungere un picco minimo intorno al 2020, anche se le previsioni dei cicli solari, come abbiamo avuto modo di vedere negli ultimi anni, sono ancora molto incerte e in via sperimentale. Si può affermare però che questo sia stato il più lento ciclo di macchie solari da quando esiste l’era spaziale, che poi è il lasso di tempo entro il quale abbiamo avuto la possibilità di osservazioni più dettagliate. Il lentissimo ciclo di cui siamo stati spettatori ha indotto alcuni ricercatori a credere che il prossimo potrebbe essere ancora più lento, con pochissime macchie solari, anche durante il massimo solare. Ciò comporterebbe delle conseguenze a livello climatico, che forse, visto il rallentamento del riscaldamento globale, ne ha già in parte risentito.
Ciclo_solareTuttavia, è ancora troppo presto per tracciare un quadro definitivo, anche se l’epoca tecnologica in cui viviamo, ben differente dagli anni descritti nel paragrafo precedente, unito al crescente numero della popolazione mondiale, comporterebbe una serie di problematiche rilevanti. Di una cosa siamo certi: quattrocento anni di osservazioni delle macchie solari hanno dimostrato che il ciclo undecennale sarà sempre presente, piccola era glaciale a parte. Tracciando un quadro finale, pertanto,  siamo passati da un’epoca gelida, nevosa, caratterizzata da pesanti disagi, ad una più mite, dove l’energia in gioco provocata dalla temperatura più elevata degli oceani potrebbe comportare altri problemi. Con il riscaldamento globale divenuto un problema evidente. Oscillazioni causate dal Sole? O da altre variabili endogene o esogene  alla Terra ancora da scoprire e decifrare? Il minimo di Maunder è stato un caso o è un’evoluzione destinata prima o poi a tornare? Di certo siamo noi a doverci adattare a questa forza della natura, e non viceversa.

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