Rubrica Sole Settembre 2013

Introduzione e riepilogo

Durante la sua progressione verso il massimo solare, il ciclo 24 ha da subito manifestato un’intensità notevolmente inferiore a quella che gli esperti avevano pronosticato  http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2006/21dec_cycle24/ . Ma gli ultimi due anni, dopo il picco dell’autunno 2011, hanno di fatto reso molto improbabile che questo ciclo possa prendere un diverso andamento rispetto a quello fatto vedere fino a questo momento. In definitiva il Sole è entrato in una fase di “stallo”: pur con naturali oscillazioni in alto ed in basso dei vari indici di attività, nel periodo in questione il solar flux (il miglior indicatore dell’attività solare finora noto) non ha mostrato in media alcun trend particolare, né crescente né decrescente. Lo si nota chiaramente dalla prima immagine successiva. Ciò, a nostro modesto avviso, significa che il Sole è attualmente in fase di massimo. Pertanto, salvo qualche temporaneo picco, ben difficilmente il nostro astro ci potrà mostrare più di quello cui abbiamo assistito finora durante il ciclo 24.

Il mese di Settembre appena trascorso, se mai ce ne fosse stato bisogno, ha ulteriormente confermato l’attuale fase di debolezza iniziata a giugno, dopo che maggio e aprile avevano mostrato una certa vivacità (ricordate i 4 X Flares in poche ore, a maggio?): solar flux e sunspot number fermo su valori ancora molto bassi se paragonati ad un massimo solare con macchie decisamente meno attive della norma.

Riguardo all’eventuale 2° picco di attività pronosticato anche dalla NASA  http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/01mar_twinpeaks/,  nel caso in cui ciò non dovesse aver luogo, data l’evidente inconsistenza della presunta “ripresa” attesa dopo tale annuncio, il ciclo 24 sarebbe condannato ad un lento ma inesorabile tramonto.

Pur mantenendo quindi una certa prudenza (il Sole ci ha da anni abituato a continue sorprese, a repentini “cambi di marcia”), ormai mesi e anni sono trascorsi senza evidenti e durature accelerazioni del ciclo: siamo ormai vicini alla soglia dei 5 anni (57 mesi) dal minimo del dicembre 2008 e dobbiamo constatare che il livello attuale di attività assomiglia  molto poco a quello di un massimo solare ed ancor meno a quello dei cicli immediatamente precedenti: il solar flux non ha finora raggiunto quota 200, nemmeno come valore di picco giornaliero. Tale soglia fu ampiamente superata più volte dai cinque cicli precedenti, almeno come valore giornaliero ma spesso anche in termini di media mensile. Anche il sunspot number risulta decisamente inferiore e analogo a quello dei cicli di fine Ottocento-inizio Novecento. Ricordiamo però che i calcoli attuali sono molto rigorosi e tengono conto anche della macchia più piccola. Pertanto i valori del passato sono molto probabilmente sottostimati: perlomeno del 5% per i cicli di fine Ottocento/inizio Novecento, fino al 20% ed oltre in precedenza (ad esempio durante il Minimo di Dalton)….

Il grafico seguente evidenzia la citata assenza di trend del solar flux e i valori complessivamente “depressi” di questo massimo in tono minore.

solen info

Il sunspot number

Come già accennato in precedenza, dopo il massimo registrato a Febbraio 2012 con 66,9, nel successivo mese di Marzo, per la prima volta dal minimo, la progressione del SSN (Smoothed Sunspot Number, media mobile su 13 mesi; fonte SIDC) si è interrotta ed invertita, continuando a calare sensibilmente nei mesi seguenti. Attualmente questo indice ( assieme anche al Solar Flux ) dopo un temporaneo stallo, sembra proprio che sia tornato in una fase di sensibile calo, destinato a proseguire qualora l’attività solare continuasse con gli attuali ritmi.

Riteniamo che il massimo relativo raggiunto nel mese di Febbraio 2012 sarà con elevata probabilità anche il massimo assoluto del ciclo. Naturalmente, come già detto, non possiamo escludere che l’attività solare manifesti una consistente e duratura ripresa su livelli paragonabili o superiori a quelli dell’autunno 2011, prima che l’inversione magnetica dell’emisfero Sud si compia (o per meglio dire venga confermata, come vedremo in seguito). Dopo, in base alle nostre conoscenze attuali, il massimo del ciclo potrà considerarsi avvenuto con certezza.

Ad onor di cronaca va rimarcato che il conteggio del NIA’s risulta essere leggermente difforme rispetto a quelli ufficiali del sunspot number SIDC, in quanto il mese del massimo relativo cade a Marzo 2012 anziché Febbraio. Come già accennato, in questa fase, a causa dei valori del SN ritornati nuovamente bassi, stiamo assistendo ad una nuova fase di decrescita del valore di questo indice, sia per il SIDC che per il “nostro” conteggio (alcuni dati sono ancora da verificare). Inoltre, la curva della media “smoothed”, con le dovute proporzioni, sembra ricalcare l’andamento di quello che per la Scienza ufficiale è e rimane l’unico conteggio valido, ovvero quello del SIDC.

Ci preme sottolineare che il ciclo 24 è da considerarsi “fuori dagli schemi”, sia pure in senso relativo, a causa della limitata conoscenza di cui disponiamo circa il comportamento del Sole. Questa dipende anche e soprattutto dal brevissimo intervallo di tempo (50-60 anni), rispetto alla vita del Sole (5 miliardi di anni!), durante il quale la nostra stella è stata oggetto di osservazioni e di studi, da Terra e tramite satelliti, con gli strumenti più sofisticati oggi a disposizione.

Vediamo in dettaglio cosa ci ha riservato questo Settembre 2013: Area Sunspot

Questo grafico, basato sulle medie mensili delle aree del disco solare coperte da sunspot (in rosso la smoothed) è abbastanza eloquente: l’attuale ciclo 24 per ora non riesce a tenere nemmeno il passo dei deboli cicli di fine ‘800 – primi ‘900.

In dettaglio, Settembre è stato caratterizzato da un livello di attività nettamente inferiore a quella che è l’attuale media dei valori di questo ciclo, inferiore anche a quello del periodo Marzo-Maggio, che aveva fatto registrare una sensibile crescita rispetto al mese di Febbraio scorso, caratterizzato da valori da minimo pieno. Il sunspot number ha registrato una notevole flessione rispetto ad Agosto passando da 66,0 a 36,9 e tornando quindi su valori più consoni ad un sole in fase di minimo. La relativa staticità, pur con gli “alti e bassi” relativi alle oscillazioni mensili, dei valori degl’indici di attività solare conferma ancora una volta la convinzione che il ciclo sia giunto al suo massimo e che questa incapacità di sovvertire una tendenza abbastanza netta al ribasso degli indici o quantomeno non riuscire a produrre più di quanto fatto vedere fino ad ora, di fatto possa decretare l’inizio del declino effettivo dello stesso.

SN Nia e Sidc

Il valore definitivo del NIA’s di settembre 2013 (16,0) è anche il più basso registrato da Febbraio 2011 ad oggi!

Nel grafico è ben evidente il raggiungimento del massimo a primavera e l’iniziale declino delle curve del SSN, il sostanziale stallo e l’attuale nuova tendenza al calo dell’indice in oggetto.

 

Solar flux

Il Solar Flux a Settembre ha fatto segnare valori molto sottotono, con fase centrale del mese caratterizzata da valori ben al di sotto della soglia dei 100 mentre inizio e fine mese hanno oscillato con valori medi intorno al 110.

In virtù di quanto sopra esposto, in pieno accordo con l’andamento dell’SN, il valore medio mensile del solar flux (aggiustato), è nuovamente tornato a calare, stavolta in maniera più decisa, fino a segnare un 103,91 dopo il 117,75 di Agosto. Tali valori restano ampiamente al di sotto di quelli definiti “normali” per un sole in condizioni di massimo e ben al di sotto del 150 di Novembre 2011, massimo di questo ciclo.

Il solar flux testimonia in modo eloquente le difficoltà che il ciclo 24 ha incontrato nella sua progressione, ormai giunta al suo massimo. Dal grafico seguente risulta ancor più evidente la netta suddivisione dell’attività solare in due distinte fasi, spinta e riposo, la prima con valori relativamente elevati, la seconda con detti indici più vicini a valori da minimo che da massimo.

Confronto Solar flux

In termini generali, il grafico conferma la peculiarità del ciclo 24, rispetto a quelli immediatamente precedenti. E’ un ciclo “pigro”, con le “marce lunghe” e, come accennato in precedenza, è l’unico degli ultimi 6 cicli (dal ciclo 19, cioè da quando si misura il solar flux) che non sia ancora riuscito a raggiungere la soglia (di picco) di 200, ampiamente superata da tutti quelli precedenti. La nostra convinzione è che ormai non sia più in grado di raggiungerla. Inoltre, si nota chiaramente una tendenza alla stasi, se non al declino, manifestatasi in questi ultimi mesi (dallo scorso autunno in poi), dopo un trend costantemente improntato al rialzo.

Più in dettaglio, nell’ultimo mese il valore medio del flusso “aggiustato” (ore 20) è stato pari a 103,91 (contro 117,75 di Agosto) mentre la “forbice” tra il valore minimo e quello massimo è rimasta compresa tra 92,7 (ore 20 del 13/09) e 114,7 (ore 23 del 29/09); valori assolutamente molto modesti, quasi da minimo pieno. Nell’ultima decade (dal 21 al 30 compresi), nonostante si parli del periodo di maggiore “brillantezza” di questo indice, la media è stata pari a 108,76 (valori delle ore 20).

 

Altri diagrammi: butterfly e inversione magnetica

Il cosiddetto “butterfly diagram”, per quanto ancora incompleto nella rappresentazione del ciclo 24, è eloquente: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/bfly.gif  Butterfly

Il ciclo 24 risulta paragonabile ai cicli più deboli, perlomeno dal 1880 in poi, in termini di numerosità delle macchie, in rapporto alla loro estensione (in sostanza la colorazione del grafico “a farfalla”). Risulta addirittura inferiore a tutti i cicli rappresentati, in termini di estensione delle macchie (grafico in basso).

Per quanto concerne lo stato di avanzamento dell’inversione dei poli solari (o, per meglio dire, il tentativo di inversione), l’ultimo dato disponibile (24 settembre) su http://wso.stanford.edu/Polar.html evidenzia un valore “filtrato” per l’Emisfero Nord pari a +13, in costante crescita dopo il cambio di polarità avvenuto a Giugno 2012 anche se va evidenziato un certo rallentamento nella progressione dato che due mesi fa tale valore era addirittura superiore: +14 e addirittura + 15 tre mesi fa. Ciò fa da contraltare alla decisa progressione intrapresa dall’Emisfero Sud che nel corso degli ultimi due mesi ha superato la condizione di stallo in cui versava da molto tempo: il valore attualmente disponibile è pari a -3. Dunque anche l’emisfero Sud avrebbe invertito la polarità, salvo successivi aggiustamenti di tali dati. Da ora in poi ci si attende un inesorabile declino del ciclo 24, salvo picchi isolati, come già accaduto durante i cicli immediatamente precedenti, dopo che tali inversioni si sono verificate.

Può essere utile anche visionare i seguenti grafici relativi rispettivamente all’andamento dall’inizio del ciclo 24 fino ad ora ed il dettaglio dal 2011 in poi: Aggiornamento WSO

Dettaglio aggiornamento WSO

Per una più immediata comprensione dello stato di avanzamento del fenomeno, si vedano inoltre i seguenti grafici, tratti dal sito di Leif Svalgaard: http://www.leif.org/research/WSO-Polar-Fields-since-2003.pngWSO Polar Field

andamento dei due emisferi dal 2003 e http://www.leif.org/research/Solar-Polar-Fields-1966-now.pngN-S polar Field

andamento complessivo dal 1966. Per ulteriori informazioni in merito, si veda anche l’articolo http://solar-b.nao.ac.jp/news/120419PressRelease/index_e.shtml.

Le ultime immagini “Stereo Behind” al momento, non paiono prospettare una particolare ripresa dell’attività: sono presenti alcune regioni attive in entrambi gli emisferi; tuttavia, quelle già visibili dalla Terra stanno producendo perlopiù macchie di entità modesta e comunque in numero assai limitato. Si conferma la forte riduzione di attività dell’Emisfero Nord, con poche AR e nessuna macchia al momento visibile. Tutto ciò lascia pensare, come peraltro ci si attende, che il ciclo possa durare più dei “canonici” 11 anni: ad esempio David Archibald sostiene, in base ad uno studio delle emissioni coronali, che il ciclo 24 possa durare addirittura il 40% in più dei soliti 11 anni, cioè ben 17 anni, insomma fino al 2025!

Per i dettagli, si veda l’articolo al link seguente http://wattsupwiththat.com/2013/03/05/how-long-to-the-2425-solar-minimum/

Intanto, la previsione NASA http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/ssn_predict_l.gif ci dice che il massimo sarebbe proprio adesso e anzi, ormai ci avvieremmo al suo termine! Dunque, se corretta (cioè se non di dovesse verificare un secondo massimo dopo quello del Novembre 2011), i primi chiari segnali di declino dovrebbero essere imminenti.

  

Sunspot number per emisfero e conclusioni

Questo ciclo 24 è sicuramente una grande occasione per il mondo scientifico in quanto ci offre la possibilità di studiare “in diretta” situazioni che fino ad ora avevamo potuto solamente immaginare o “ricostruire” attraverso simulazioni, dati proxy e modelli matematici: molto probabilmente, e non siamo solo noi a dirlo, ci troveremo ad affrontare un periodo (forse anche relativamente “lungo”) di attività solare molto più bassa rispetto a quella a cui, in qualche modo, eravamo abituati.

Che questo ciclo fosse lontano da quella presupposta “normalità” di cui abbiamo più volte parlato ne avevamo sentore già da prima che il profondo ultimo minimo solare terminasse. La parvenza di “normalità” dell’autunno 2011, quando la progressione era parsa netta e, per la prima volta dal minimo, continua per qualche mese consecutivo aveva dato l’illusione che il ciclo 24 potesse essere solo un poco più debole di altri precedenti ma comunque “normale”. Gennaio 2012 ed in particolare Febbraio hanno fatto segnare un crollo difficilmente pronosticabile che ha di fatto minato l’ipotesi di un proseguimento “normale”, anche se contraddistinto da un debolezza di fondo. Il più recente massimo di Luglio 2012 e il picco di Gennaio 2013, pur inaspettati, hanno avuto il carattere di episodi isolati, come e più di quello di Novembre 2011 e dunque non hanno modificato il quadro complessivo. Da Agosto a Novembre abbiamo assistito a mesi interlocutori, senza “acuti”, pur con la novità del netto calo del SSN. I mesi di Dicembre 2012 ed il Febbraio 2013 potrebbero aver dato il “colpo di grazia” a questo ciclo. I valori degli indici di riferimento nuovamente così bassi lasciano intendere che il Sole non riesce a dare di più di quanto non sia riuscito a fare nel corso degli ultimi 4 anni e anche una eventuale forte ripresa dell’attività potrebbe non essere sufficiente a far cambiare “piega” alle cose. Ciò avvalora ancor di più la possibilità che i due massimi trascorsi possano essere quelli assoluti del ciclo. Certo, non si può ancora escludere possa esservi un altro massimo nei prossimi mesi o nel 2014, al limite fin verso il 2015 (ma solo come picco isolato), come indicato nelle ultime previsioni NASA. Dopo l’inversione è entrata in netta decadenza la fase di maggiore spinta relativa proprio nell’emisfero Nord che, dopo l’inversione di polarità, sta mostrando come previsto un fisiologico calo (il massimo fu raggiunto a settembre 2011, con un SSN emisferico di 41,29). Invece l’emisfero Sud è sostanzialmente stabile dopo l’iniziale rampa di ascesa. Anche in questo caso, stante l’inversione di polarità in corso e forse già conclusa, ci si attende presto un declino di attività. Ciclo 24 progress

Che cosa ci riserverà il ciclo nei prossimi mesi? La sensazione è che non vedremo un Sole più attivo di quanto non lo sia stato nell’autunno 2011.

Vi lasciamo con un grafico che evidenzia l’andamento dell’attività solare in base al SSN: in blu la curva relativa al sole nel suo complesso, in rosso ed in verde lo stesso indice preso in considerazione rispettivamente per emisfero Nord e Sud. Si nota chiaramente il declino dell’emisfero Nord e la sostanziale stabilità di quello Sud. SSN N+S+Tot

 Restate sintonizzati per i prossimi aggiornamenti!

 

Apuano 70 e FabioDue

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12 pensieri su “Rubrica Sole Settembre 2013

  1. Volendo sintetizzare al massimo quanto riportato nella Rubrica, si può dire che

    1) il ciclo 24 è da tempo al suo massimo e più di tanto non può davvero dare;

    2) il massimo è attualmente collocato a Febbraio 2012 (come sunspot number “normalizzato”), o a Novembre 2011 (se si guarda al sunspot number medio mensile);

    3) è il ciclo più debole perlomeno degli ultimi 100 anni ma per certi aspetti (es. numero ed estensione delle macchie) è probabilmente il più debole dal Minimo di Dalton del 1798-1823;

    4) potrebbe essere un ciclo con due massimi (anche se, personalmente, ci credo poco) e soprattutto si prospetta un ciclo lungo, ben più dei soliti 11 anni;

    5) sarà seguito da un altro ciclo, il 25, che al momento si prospetta ancora più debole di quello attuale, a causa della progressiva riduzione dell’intensità magnetica delle macchie, nel corso degli scorsi anni;

    6) l’inversione magnetica dell’emisfero Sud solare è ormai avvenuta; pertanto ci si aspetta che il ciclo inizi visibilmente a declinare, sia pure lentamente e pur accompagnato da qualche picco isolato di attività.

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  2. piero,

    Ne abbiamo parlato tante volte…..diciamo che alla NASA (e non solo) si erano sbagliati: il ciclo è risultato molto più debole del previsto.
    Ed ora, nelle prime proiezioni sul ciclo 25, parlano di un ciclo debolissimo, ben più del 24. Vedremo……non è detto, specie se le macchie non dovessero più indebolirsi come preannunciato da Livingston e Penn.

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  3. Fabio si lo so oramai il dado e’ tratto ,,,, non ci resta che aspettare e vedere le conseguenze effettive sulla terra ….

    per quanto riguarda il grafico mi piacerebbe che fosse aggiornato al 2013 con le relative previsioni fatte man mano della nasa ,

    cosi’ si nota meglio la tendenza al gonfiaggio dei valori e rende meglio l’idea della realta’ dei fatti , chi saprebbe aggiornarlo al 2013 ???

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  4. piero,

    Potresti farlo tu e tutti su NIA ti sarebbero grati per questo 🙂 Poi per la pubblicazione basterebbe informare l’Amministrazione.

    Peraltro, lo scopo di questa Rubrica, come degli altri articoli sul tema, non è sottolineare gli errori delle previsioni NASA (le previsioni potrebbero essere semplicemente errate, piuttosto che gonfiate), bensì le particolarità di questo periodo di bassa attività solare.

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  5. lo farei volentieri ma mi mancano dati di ogni repentina modifica delle previsioni della nasa … qualcuno mi puo’ indicare dove reperirli ? lo aggiorno io volentieri il grafico
    p.s. fabio si sbaglia sempre in eccesso ?? :-)))))))

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  6. piero,

    Dai un’occhiata qui
    http://cbdakota.wordpress.com/category/solar-cycle-24/
    andando a ritroso nelle pagine precedenti, trovi tutti gli aggiornamenti del ciclo

    Purtroppo i siti NASA sono tutti spenti causa l’ormai noto “shut down” della pubblica amministrazione USA.

    Per quanto riguarda il ciclo 24 in effetti l’errore è stato tutto in eccesso. Per il ciclo 25 non lo sappiamo ancora, ovviamente…..

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  7. FabioDue,

    tutto esatto quello che dici, a sto punto speriamo solo che per una volta la nasa ci prenda sul ciclo 25, voglio vedere gli effetti di un prolungato minimo solare e i profeti dell agw sparire dalla faccia di questa terra…

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  8. raga.. fate qualche report sul sole? sembra che stia per arrivare un macchione bello grosso.. e l ‘attività è in ripresa..

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