Il caso delle macchie scomparse (5° ed ultima parte)

Svariate testimonianze dimostrano che, tra il 1645 e il 1715, l’attività solare subì un drastico rallentamento: probabilmente quello non fu un episodio isolato

– Articolo ripreso dalla rivista “Le scienze” n°109 del Settembre 1977 su segnalazione del nostro Zambo-

La prima parte è disponibile al seguente link : http://daltonsminima.altervista.org/?p=22855

La seconda parte è disponibile al seguente link : http://daltonsminima.altervista.org/?p=22892

La terza parte è disponibile al seguente link : http://daltonsminima.altervista.org/?p=24552

La quarta parte è disponibile al seguente link : http://daltonsminima.altervista.org/?p=25968

Fig.N°8

Le variazioni nell’attività del Sole a partire dall’Età del bronzo possono essere dedotte dall’abbondanza di carbonio 14 negli anelli di crescita di Pinus aristata, usando il minimo di Maunder per calibrare le variazioni del carbonio 14 in termini di variazioni solari. Le escursioni più pronunciate nei dati del carbonio 14 sono rappresentate dal grafico in alto; ampiezza e durata di tali escursioni sono state ricavate dalle informazioni sul carbonio 14. In base a questi dati, l’autore ha ricavato la curva della storia dell’attività solare (seconda dall’alto}. Tale curva pub essere vista come l’inviluppo su lunga scala dell’ampiezza di un possibile ciclo delle macchie solari. E’ evidente che negli ultimi 5000 anni ci sono state almeno 12 variazioni dell’attività solare pronunciate quanto il minimo di Maunder; i nomi suggeriti per le variazioni precedenti fanno riferimento all’epoca storica. Sono poi rappresentate una stima della temperatura media annuale in Inghilterra a partire dall’anno 1000 (al centro) e una curva che descrive il rigore degli inverni a Parigi e a Londra (seconda dal basso). L’ultima curva da i tempi in cui i ghiacciai alpini avanzarono o si ritirarono. Per gli ultimi 5000 anni tutte le curve climatologiche sembrano seguire le variazioni a lungo termine dell’attività solare.

A questo punto non mi rimane che un ultimo confronto, un confronto che come suggerì una volta Maunder, può collegare le variazioni di attività solare a lungo termine con effetti importanti sulla Terra. Il minimo di Maunder corrisponde quasi esattamente alla punta più fredda della “piccala età glaciale”, un periodo di freddo insolitamente intenso in Europa dal XVI secolo. Nei momenti più freddi di quel periodo la temperatura media era più bassa di quella odierna di circa un grado centigrado, secondo il climatologo britannico Hubert H. Lamb.

In quel periodo i ghiacciai alpini si spinsero più avanti di quanto avessero mai fatto dopo l’ultima grande glaciazione 15 000 anni fa. In quel periodo andò distrutta la colonia scandinava nella Groenlandia sud occidentale, isolata dal resto del mondo dal ghiaccio della banchisa che per anni e anni non si sciolse.

E’ possibile che quell’anomalia del clima – il più rigido dell’ultimo millennio – sia correlata alla lunga assenza delle macchie solari?

E’ possibile che la sparizione delle macchie solari e la modifica delle caratteristiche della rotazione solare indichino che il flusso di radiazione dal Sole e diminuito leggermente`?

I modelli moderni che descrivono il clima mostrano che periodi di freddo su scala mondiale, freddi quanta la piccola  era glaciale, possono essere prodotti da una diminuzione non più grande dell’uno per cento della radiazione solare totale, un cambiamento cosi  impercettibile che sarebbe difficilmente rivelabile con misure dirette, anche se durasse per decenni.

D`altra parte e possibile che la coincidenza sia casuale, cioè che il minimo di Maunder e la piccala et glaciale siano anomalie prive di qualsiasi  correlazione. Un collega mi mise in guardia, un giorno, dai rischi cui si va incontro facendo simili associazioni: egli fece notare che si potrebbe ipotizzare  altrettanto bene una connessione tra il minimo di Maunder e il contemporaneo regno di Luigi XIV. Potremmo dunque affermare che un minimo  prolungato delle macchie solari produce un Re Sole ?

Ora pero che i dati sul carbonio 14 hanno reso disponibile un’estesa registrazione della storia del Sole, possiamo verificare se esiste una correlazione  significativa tra i cambiamenti solari e il clima, confrontando tutte le variazioni solari di maggiore ampiezza, dedotte dalle variazioni del carbonio 14,  con la storia del clima nello stesso periodo. Nel fare questo confronto saremo limitati soprattutto dall’incertezza nella registrazione del clima: infatti,  ormai conosciamo meglio la storia del Sole che non quella del nostro stesso pianeta !

Ho confrontato la storia del Sole dedotta dal carbonio 14 con la storia del clima mondiale che Lamb e altri hanno derivato da resoconti storici  e dall’avanzare e regredire dei ghiacciai alpini. A ogni diminuzione dell’attività solare, quale fu per esempio il minimo di Maunder delle macchie solari,  corrisponde un periodo di avanzata dei ghiacciai in Europa; a ogni aumento dell’attività solare, come il massimo medievale, fa riscontro un periodo di ritiro  dei ghiacciai. Il minimo di Sporer delle macchie solari corrisponde per profondità e durata alla prima grande diminuzione della temperatura nella piccala età glaciale.  Il massimo medievale di attività solare corrisponde alla calda età medievale ben studiata, in cui la temperatura media mondiale fu elevata quanta quella odierna, se non di più. Questi risultati preliminari sul confronto tra storia solare e clima rivelano che i cambiamenti sul Sole sono la causa principale delle variazioni climatiche di durata compresa tra 50 anni e varie centinaia di anni.

Stranamente, la connessione evidente tra le variazioni solari e quelle climatiche ci può dire poco sugli effetti che i cambiamenti solari a breve periodo, come il ciclo di 11 anni delle macchie, potrebbero `avere sulle condizioni atmosferiche a breve termine. Trattando il minimo di Maunder o il massimo medievale non ci occupiamo dei singoli su e giù connessi al ciclo delle macchie, ma solo dell’inviluppo a lungo termine che connette i picchi di molti cicli. E possibile, secondo me, che l’inviluppo lentamente variabile sia il riflesso di piccole variazioni, di pochi percento,  nell’emissione totale di energia dal Sole, variazioni che potrebbero essere indipendenti dal fatto che il ciclo di 11 anni fosse in fase di massimo o di minimo. Un’emissione solare variabile potrebbe modulare l’ampiezza o l’intensità di una successione continua di cicli undecennali, tutti dotati di un picco e di una valle. Come avviene per i segnali radio a modulazione di ampiezza, il messaggio non sarebbe trasportato dai singoli cicli dell’oscillazione continua, ma dalla loro variazione in ampiezza, cioè, essenzialmente, dall’inviluppo dei picchi.

L’intensità del ciclo delle macchie solari potrebbe essere modulate. per mezzo della dinamo salare, quando lente variazioni nel flusso de1l’energia solare  alterano la struttura della zona convettiva del Sole e, conseguentemente, lo schema di flusso alla superficie. E possibile che l’irraggiamento del Sole sia  quasi del tutto indipendente dalla fase del ciclo undecennale delle macchie salari. Un meccanismo di questo tipo potrebbe spiegare perché gli studi sulla  connessione tra il Sole e le condizioni atmosferiche non abbiano mai dato risultati positivi, quando si cercavano correlazioni col ciclo undecennale delle macchie,  il quale potrebbe essere solo la frequenza portante.

Sembrerebbe dunque che Maunder e Sporer avessero ragione e che la maggior parte di noi abbia avuto torto. Come capita spesso nella corsa in avanti della scienza  moderna abbiamo dimenticato troppo in fretta il passato, abbiamo dimenticato che il ciclo delle macchie solari non ha certo un <<pedigree>> perfetto e che la  sua stessa scoperta fu una sorpresa. Abbiamo assunto una sorta di postulate di uniformità del Sole, supponendo arbitrariamente che il suo comportamento odierno  fosse quella normale su scale temporali molto pin lunghe. Come uomini e come scienziati abbiamo sempre voluto che il Sole fosse migliore delle altre stelle, e migliore anche di quanto sia in realtà. Molto tempo fa si pensava che il Sole fosse perfetto, e quando il telescopio dimostro che c’erano macchie sulla sua superficie si trovo sollievo pensando che per lo meno avesse un comportamento regalare. Ora appare chiaramente che tutto ciò non è vero, e che probabilmente il Sole non ha nemmeno un’emissione costante. Sapere tutto questo  ci apre però la via verso una più completa conoscenza del Sole e del suo importante influsso sulla Terra.

 

(Da <<Le Scienze n. 109, settembre 1977.)

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11 pensieri su “Il caso delle macchie scomparse (5° ed ultima parte)

  1. Piccola curiosità storica..
    In queste ore fronte Terra c’è il grosso gruppo di macchie solari AR1890 che sta sfornando flare a ripetizione…
    Svalgaard nello specifico post su WUWT ha postato questa immagine che evidenzia il gruppo di macchie solari più grande mai oosservato …
    Era se ho letto bene …il 6 Aprile 1947
    http://wattsupwiththat.com/2013/11/07/sunspot-group-ar1890-takes-direct-aim-at-earth/
    Immagine :

    Biggest-Group-Ever.png

    Ecco come si presentava la configurazione planetaria…vista da Giove
    Mi sbaglio o questa configurazione è un prossimo clone della attuale ?
    Siamo sempre li…quando Giove,Venere e la Terra sono vicini…
    🙂

    6-April-1947.jpg

      (Quote)  (Reply)

  2. Se si calcolano i cicli solari in base all’iraggiamento totale ( TSI ) si vede che a metà del ’96 è finito il ciclo 22 ed è iniziato il ciclo 23 , che a sua volta è finito nel 2008.
    Se confrontate i dati di risalita si vede bene che i valori del ciclo 24 sono più alti dei corrispettivi anni del ciclo 23.
    Se la tendenza continuerà il TSI del ciclo 24 sarà più alto.
    E in base a questi dati si capisce anche che il massimo per questo ciclo 24 probabilmente sarà nel 2014…

    1996.5 1360.7370 2008.5 1360.8217
    1997.5 1360.8648 2009.5 1360.8412
    1998.5 1361.2270 2010.5 1361.0833
    1999.5 1361.5100 2011.5 1361.3480
    2000.5 1361.7903 2012.5 1361.5110
    2001.5 1361.7271 2013.5 ????
    2002.5 1361.8056 2014.5 ????
    2003.5 1361.3077
    2004.5 1361.1840
    2005.5 1361.0049
    2006.5 1360.9387
    2007.5 1360.8486

    metto anche i dati TSI del famoso Maunder:
    1650.5 1360.1638
    1651.5 1360.1632
    1652.5 1360.1906
    1653.5 1360.1688
    1654.5 1360.1607
    1655.5 1360.1509
    1656.5 1360.1498
    1657.5 1360.1448
    1658.5 1360.1394
    1659.5 1360.1374
    1660.5 1360.1508
    1661.5 1360.1427
    1662.5 1360.1374
    1663.5 1360.1374
    1664.5 1360.1375
    1665.5 1360.1376
    1666.5 1360.1376
    1667.5 1360.1374
    1668.5 1360.1371
    1669.5 1360.1371
    1670.5 1360.1371
    1671.5 1360.1432
    1672.5 1360.1397
    1673.5 1360.1371
    1674.5 1360.1384
    1675.5 1360.1369

      (Quote)  (Reply)

  3. 2013:06:26_21h:07m:13s 2N -5S 4Avg 20nhz filt: 13Nf 3Sf 5Avgf
    2013:07:06_21h:07m:13s 4N -21S 12Avg 20nhz filt: 13Nf 2Sf 5Avgf
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    2013:08:15_21h:07m:13s 11N -14S 12Avg 20nhz filt: 13Nf -1Sf 7Avgf
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    2013:09:04_21h:07m:13s 14N -14S 14Avg 20nhz filt: 13Nf -3Sf 8Avgf
    2013:09:14_21h:07m:13s 10N -10S 10Avg 20nhz filt: 13Nf -4Sf 8Avgf
    2013:09:24_21h:07m:13s 10N -9S 9Avg 20nhz filt: 13Nf -5Sf 9Avgf
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    2013:10:14_21h:07m:13s 13N -13S 13Avg 20nhz filt: 13Nf -6Sf 10Avgf
    2013:10:24_21h:07m:13s 14N -16S 15Avg 20nhz filt: 13Nf -8Sf 10Avgf

      (Quote)  (Reply)

  4. Si, tecnicamente l’inversione magnetica del sole è avvenuta il 5 Agosto 2013,… ma io ho fatto la premessa che guardavo il ciclo solare dal punto di vista del TSI.
    Un ciclo solare molto sottotono, se guardiamo tutti i parametri canonici…
    … stranamente l’irraggiamento va controcorrente…
    Il massimo per il ciclo 23 è stato 1361,80,…vediamo quanto sarà per il 24

      (Quote)  (Reply)

  5. john carter:
    Zard,
    Quello che dici Zard è molto importante!
    Innanzitutto perchè sconfessa le teorie di Abdussamatov il quale si era basato su ricostruzioni obsolete della TSI.
    Poi in attesa del valore del 2013 dobbiamo registrare che già l’ultimo dato disponibile per il 2012 fa registrare il 4° posto assoluto nella ricostruzione storica della TSI dal 1610. http://lasp.colorado.edu/lisird/tsi/historical_tsi.html

    Vorrei fare notare due cose.
    La prima è che sul sito della SORCE dicono che:
    “The TIM, along with all other SORCE instruments, has been powered off since a battery cell failure on 30 July 2013. The spacecraft operations team is pursuing ways of operating the instrument to acquire more TSI measurements in the current low-power mode. Future TSI measurements are expected to be intermittent and of degraded quality due to thermal and pointing limitations caused by the spacecraft battery issues.”
    Che tradotto è che s’è rotto un pezzo le attuali misure (dal 30/7/13) saranno intermittenti di bassa qualità. Poi non so se sono riusciti a risolvere, ma temo di no.

    Inoltre, riguardo alla ricostruzione storica, dicono che:
    “This historical reconstruction of TSI is based on that of Wang, Lean, and Sheeley (The Astrophysical Journal, 625:522-538, 2005 May 20) using a flux transport model to simulate the Sun’s magnetic flux, with those annual values provided courtesy of J. Lean. The values from their model have been offset -4.8741 W/m^2 to match the SORCE/TIM measurements during years of overlap and then extended or replaced using SORCE/TIM annual averages from 2003 onward.”
    Cioè hanno usato un modello di trasporto di flusso per simulare il flusso magnetico del sole, i cui valori annuali sono stati forniti da J. Lean.
    Inoltre c’è un offset di -4.87 W/m2 tra i loro dati del modello e quelli delle misure del SORCE/TIM.
    Mi sa che bisognerebbe leggere l’articolo per bene, non è che il meccanismo interno del sole sia così compreso da permetterci di dare per buona una ricostruzione basata su pochi dati (solo dal 1978 ci sono dati decenti di TSI, e provenienti da strumenti diversi, il SORCE/TIM è attivo solo dal 2003).
    Teniamo infine conto che la precisione di 350 ppm dichiarata sulla misura (1 sigma per di più) significa circa 0.5 W/m2, che non è poco.
    Poi è vero che il confronto tra gli ultimi 2 cicli regge (loro affermano di avere 10 ppm/anno di drift massimo, e in 10 anni questo significa 0.14 W/m2 che non è moltissimo) ma non sarei molto ottimista sulla ricostruzione storica…

    ciao
    Kjai

      (Quote)  (Reply)

  6. Kjai, anch’io ho letto quell’appunto e ovviamente concordo con te che, quando gli strumenti ci abbandonano e i campioni standard cambiano nel tempo,…poi fare dei confronti diventa problematico.

    Ma vorrei continuare ad analizzare questo “strano” ciclo 24 da un’altro punto di vista : quello dei flare in classe M e X

    Questo è l’elenco dei flare negli anni del minimo solare.

    1976 1 flare X2
    ……………..ciclo 21
    1987 1 flare M1
    ……………..ciclo 22
    1996 nessun flare X M
    ……………..ciclo 23
    2007 ”
    2008 ”
    2009 ”
    2010 ”
    ……………..ciclo24

    Come si vede bene per i cicli 21,22,23 gli 11 anni sono stati rispettati , ma questi famosi 4 anni dove il nostro sole è andato in vacanza e che hanno fatto rispolverare il Maunder che cosa sono ??
    E’ chiaro che adesso possiamo fare solo delle ipotesi visto che l’attività solare non è andata a zero come nel Maunder…
    L’unica cosa che sappiamo è che l’inversione magnetica è avvenuta dopo 13 anni e non dopo 11 come tutti si aspettavano, ma se guardiamo l’attivita dei flare in classe X e M del 2011 e del 2012 vediamo che il sole ha ripreso la sua attività come negli altri cicli…
    La lista si ferma a maggio 2013, ma se aggiungete il periodo che manca vedrete che è in linea con la risalita degli altri cicli,….

    Può essere che il ciclo sia passato da 11 a 13 anni ?….
    Ai posteri….
    P.S. Scusate l’impaginazione, non sono riuscito a fare di meglio…

    ================================================================================================
    ————-PARTICLE EVENT———- ASSOCIATED ———FLARE AND ACTIVE REGION———-
    Start Maximum Proton Flux CME Flare Max. Importance Location Region#
    (Day/UT) (pfu @ >10 MeV) (Loc./ Day UT)(Xray/Opt.) (SWO)
    ————————————————————————————————

    ……………2010
    Aug 14/1230 Aug 14/1245 14 W/14 1325 Aug 14/1005 C4/0F N17W52 1099

    2011
    Mar 08/0105 Mar 08/0800 50 NW/07 2000 Mar 07/2012 M3/SF N24W59 1164
    Mar 21/1950 Mar 22/0135 14 NW/21 0236 N/A N/A N/A 1169
    Jun 07/0820 Jun 07/1820 72 SW/08 1750 Jun 07/0803 M2/2N S21W64 1226
    Aug 04/0635 Aug 05/2150 96 NW/06 0515 Aug 04/0412 M9/2B N15W49 1261
    Aug 09/0845 Aug 09/1210 26 NW/09 1710 Aug 09/0805 X6/2B N17W83 1263
    Sep 23/2255 Sep 26/1155 35 NE/27 0430 Sep 22/1101 X1/2N N11E74 1302
    Nov 26/1125 Nov 27/0125 80 NW/28 0145 Nov 26/0710 N/A N08W49 1353

    2012
    Jan 23/0530 Jan 24/1530 6310 NW/23 0400 Jan 23/0359 M8/2B N28W36 1402
    Jan 27/1905 Jan 28/0205 796 NW/27 1827 Jan 27/1837 X1/1F N27W71 1402
    Mar 07/0510 Mar 08/1115 6530 NE/07 0036 Mar 07/0024 X5/3B N17E15 1429
    Mar 13/1810 Mar 13/2045 469 NW/13 1736 Mar 13/1741 M7/ N18W62 1429
    May 17/0210 May 17/0430 255 NW/17 0148 May 17/0147 M5/1F N12W89 1476
    May 27/0535 May 27/1045 14 /27 2112 N/A N/A N/A 1482
    Jun 16/1955 Jun 16/2020 14 SE/14 1430 Jun 14/1435 M1/1N S17E14 1504
    Jul 07/0400 Jul 07/0745 25 SW/06 2312 Jul 06/2308 X1/ S18W50 1515
    Jul 12/1835 Jul 12/2225 96 SW/12 1649 Jul 12/1710 X1/2B S16W09 1520
    Jul 17/1715 Jul 18/0600 136 SW/17 1348 Jul 17/1715 M1/ S17W75 1520
    Jul 23/1545 Jul 23/2145 12 SW/23 0236 S16W86 1520
    Sep 01/1335 Sep 02/0859 59 SE/31 2012 Aug 31/2043 C8/2F S06E20
    Sep 28/0300 Sep 28/0445 28 NW/28 0018 Sep 27/2357 C3/1F N08W41 1577

    2013
    Mar 16/1940 Mar 17/0700 16 NE/15 0712 Mar 15/0658 M1/1F N11E12 1692
    Apr 11/1055 Apr 11/1645 114 NE/11 0724 Apr 11/0716 M6/3B N09E12 1719
    May 14/1325 May 17/1720 41 NE/15 0148 May 15/0148 X1/2N N11E51 1748
    May 22/1420 May 23/0650 1660 NW/22 1325 May 22/1322 M5/3N N15W70 1745

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