L’anatomia delle macchie solari

Gli scienziati stanno ancora studiando il Sole per cercare di svelare i suoi misteri e oggi essi dispongono di strumenti incomparabilmente piú potenti e precisi di quelli del tempo di Galileo, ma giá nei secoli passati si potevano osservare le macchie con abbastanza precisione anche se certamente i telescopi di allora non avevano la risoluzione che hanno i moderni apparecchi.

Galileo e gli altri potevano osservare il Sole solo con la luce visibile e non gli ultravioletti, gli infrarossi, i raggi X e i raggi gamma, ma pur con tutti questi strumenti ancora oggi il mistero delle macchie solari, della loro formazione e della loro morte non é ancora completamente svelato.

Cerchiamo allora di fare una “anatomia” ad una macchia solare.

La macchia solare é costituta da 2 parti: l´ombra e la penombra, la differenza é dovuta alla diversa temperatura:
la temperatura dell’ombra delle macchie solari oscilla fra 4000 e 5200 K, mentre la temperatura della penombra è di circa 5500 K.

Immagine di una grande sunspot.

pur nella loro diversitá di grandezze possiamo affermare che una sunspot é mediamente grande come il pianeta Terra anche se a noi appare piccolissima.

Per capire l´anatomia di una macchia dobbiamo fare un piccolo passo indietro e vedere rapidamente come é fatto il Sole e come funziona. Gli scienziati pensano che il Sole sia fatto di vari strati, la zona centrale in cui avviene la fusione é chiamata ‘core’ da questa fusione viene prodotta ed emessa l´energia che si dirige verso la zona di convenzione e da qui i flussi di gas caldo “plasma” trasportano l´energia verso la superficie del Sole o fotosfera. Sono stato estremamente sintetico e semplicistico, ma il succo é questo e per eventuali approfondimenti ci sono molti articoli su questo blog.

Questo movimento é all´incirca quello che avviene con una pentola che bolle. I flussi plasmatici che si muovono verso l´esterno rilasciano il loro calore e poi riprecipitano verso l´interno per essere riscaldati di nuovo.

Questo movimento circolare della zona di convenzione forma il pattern granulare che possiamo osservare sulla superficie all´esterno delle macchie solari.

Ogni granulo é un flusso separato di plasma.

Inoltre il Sole, come la Terra e altri pianeti, produce un campo magnetico. Sinteticamente diciamo che la “zuppa” calda del plasma contiene molti elettroni e protoni e il plasma spostandosi verso la superficie provoca il magnetismo, come un filo collegato ad una batteria che in questo caso é la parte centrale del Sole dove avviene la fusione, questo movimento meccanico genera i campi magnetici e di conseguena le macchie solari.

Le regioni dove ci sono macchie solari hanno un forte campo magnetico, e le linee di campo sono talmente potenti da provocare a volte dei loop, proprio come avviene con gli schizzi di salsa di pomodoro quando bolle!!
I forti campi magnetici che escono dalle macchie solari tendono a rallentare il ciclo delle celle di convezione perché impediscono al gas di ridiscendere una volta raffreddatosi in superficie; le macchie sono infatti regioni più calme rispetto alla turbolenta fotosfera e da esse fuoriesce molta meno energia che non dai granuli della fotosfera. Il contrario avviene nelle facole, zone leggermente più calde e più energetiche di quelle circostanti, sovente associate a grandi gruppi di macchie, forse proprio perché il cammino dell’energia, ostacolato dalla presenza delle macchie, deve avere modo di liberarsi.

Una immagine di un loop solare

Per capire una macchia solare immaginiamo una bolla che si forma proprio nella pentola con la nostra salsa. Per esistere, la bolla che si forma deve avere una pressione interna uguale alla pressione esterna attorno alla bolla. Sulla superficie del Sole si ha solo la pressione del gas che dipende dalla temperatura, mentre all´interno della macchia solare si ha la pressione del gas e la pressione del campo magnetico che si combinano tra loro. Quindi per esistere una macchia solare é necessario l´equilibrio e cioé che la pressione magnetica all´interno delle macchie solari deve essere inferiore alla pressione del gas circostante.

All´interno delle macchie solari: All´esterno delle macchie:

P (gas) + P( magnetico) = P (gas)

E dato che le macchie solari sono scure significa che sono piú fredde della zona circostante e che questo raffreddamento é dovuto alla presenza proprio della pressione magnetica!
Gli studiosi del Sole classificano le macchie in base alla loro classe magnetica, e cosí abbiamo:
ALPHA Regione unipolare;
BETA Regione bipolare;
GAMMA Regione complessa;
DELTA esistono ombre di polarità opposta entro una penombra in gruppi di tipo BETA e GAMMA.
Una RA con un Mag Type GAMMA o ancor meglio DELTA sara` sicuramente potenziale produttrice di brillamenti e tempeste magnetiche, o protuberanze solari molto vaste oppure ancora di potenti burst coronali.

Un´altra classificazione delle macchie é la “Classificazione di Zurigo:

A singola macchia isolata senza penombra, chiamata anche “poro”.Deve essere contata sia come macchia che come gruppo.
B gruppo di due o più macchie ma in nessuna di esse si nota penombra.
C gruppo di macchie in cui una è principale ed è circondata da una zona di penombra.
D gruppo di macchie in cui due almeno sono circondate da penombra.
E gruppo di macchie simile a D ma molto più complesso, con molte macchie e complicate conformazioni.
F gruppo di macchie notevole e vasto con zone complesse e frastagliate, che può superare una estensione di 15° in longitudine
H residuo di un gruppo E o F in via di estinzione, di solito si nota una grossa macchia circondata da due tre piccole macchie

Da questo diagramma a farfalla (a proposito il diagramma fu inventato nel 1904 da Maunder) possiamo notare come rarissimamente le macchie compaiono sopra i 40° Nord e Sud e nella zona equatoriale inferiore ai 5°, ed inoltre vediamo come il massimo delle macchie e quindi il massimo del ciclo solare appare attorno ai 18° 13° Nord e Sud di latitudine altri dicono che il massimo si ha quando le macchie solari si trovano tra i 20° e i 10°, ma la sostanza cambia poco, perché questo significa che le macchie del ciclo 24 si stanno presentando alla latitudine suddetta e che quindi ci possiamo trovare vicino al suo massimo… io lo posso dire ma gli astrofisici non lo possono dire perché ció significherebbe che ci troviamo in prossimitá di un grande minimo solare e… bye bye AGW !!!

A questo proposito mostriamo il diagramma a farfalla attualizzato del ciclo 24 e da questo diagramma si vede come esistono due massimi solari uno per l´emisfero Nord e uno per il Sud., che in questo grafico di Catania sono segnati dai rettangolini neri. Inoltre osserviamo come nel ciclo 24 mancano quasi totalmente, fino ad adesso, le macchie con latitudine entrei 30° e i 40° Nord e Sud. È come se il ciclo abbia saltato tutta una fase iniziale e si trovo giá ben avanti verso il suo massimo.

SAND-RIO

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31 pensieri su “L’anatomia delle macchie solari

  1. Chiudiamo la serata con questa curiosità ….OT

    UFO Spiral in the sky seen and heard across Western Canada

    Dopo la norvegia adesso in canada !
    Aveva ragione Simon quando diceva che sarebbe partito tutto da l’emisfero Nord !
    Dal vortice polare in fuga….al vulcano e adesso questa !

    UFO Spiral in the sky seen and heard across Western Canada
    http://www.theweatherspace.com/news/05-22-2010-UFO-Spiral-in-the-sky-seen-and-heard-across-Western-Canada.html

      (Quote)  (Reply)

  2. Quali tremori nel Katla??
    Sono praticamente a 0.

    Qualche terremoto debole in data 22 maggio, ma nulla di preoccupante, si tratta di cose all’ordine del giorno. Per ora nessun segnale di un’imminente eruzione.

      (Quote)  (Reply)

  3. non commento la notizia che sono sempre scettico su questo tipo di cose.
    ma riguardo al fatto che il cambiamento di circolazione parta proprio dal NH mi pare quasi ovvio.
    al polo nord c’è il VP e un sacco di terre emerse, mentre nel SH ci sono gli oceani che stabilizzano la circolazione e sopra l’antartide c’è sempre un anticiclone fortissimo.

      (Quote)  (Reply)

  4. Tutti i mutamenti climatici partono sempre dall”equatore.Poi se successivamente si manifestano nell”emisfero nord sono solo conseguenze.In particolare le sorti climatiche del pianeta le decidono le porzioni intertropicali degli oceani pacfico e atlantico

      (Quote)  (Reply)

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