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 al termine del ciclo 23: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2006/21dec_cycle24/ . Fino alla fine del mese di Settembre 2013, vista l’evoluzione degli ultimi due anni, dopo il picco dell’autunno 2011, sembrava in verità molto improbabile che questo ciclo potesse prendere un diverso andamento rispetto a quello fatto vedere fino a quel momento. In definitiva il Sole era 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 aveva mostrato in media alcun trend particolare, né crescente né decrescente. Lo si nota chiaramente dalla prima immagine successiva.

L’attuale fase di forte spinta ha poi condotto il ciclo al suo secondo massimo che in realtà si è rivelato essere anche il nuovo massimo assoluto di questo ciclo 24, superiore a quello dell’autunno 2011. Le influenze planetarie hanno avuto un peso non indifferente nelle dinamiche di questa ripresa dell’attività solare, come a suo tempo debitamente descritto in un articolo del nostro Michele. Resta però da capire quanto tale fase durerà e quando e come inizierà la fase di declino post-massimo.

In sintesi, il mese di Marzo appena trascorso, è stato caratterizzato da un leggero calo dei valori degl’indici di riferimento come il solar flux, ed il Sunspot Number, tornato sotto la soglia di 100. Ribadiamo che si tratta comunque di valori bassi se paragonati ad uno qualsiasi dei massimi solari dei cicli compresi tra il 19 ed il 23, anche perché le macchie non sono state né particolarmente numerose, né molto estese ed attive: a Marzo si è verificato un solo flare di classe X (3 in totale in tutto il 1°trimestre 2014).

Questa fiammata dell’attività può essere messa in relazione al secondo picco di attività pronosticato anche dalla NASA http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/01mar_twinpeaks/.

Abbiamo ampiamente superato il traguardo dei 5 anni (63 mesi) dal minimo del dicembre 2008 e dobbiamo comunque constatare che, fatti salvi brevi periodi di più intensa attività,

• il solar flux ha raggiunto solo di recente e per pochi giorni quota 200, come valore di picco giornaliero ma non come media mensile; tale soglia fu ampiamente superata più volte dai cinque cicli precedenti, 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 come il ciclo sia stato sostanzialmente “piatto”, senza trend, fino a settembre 2013, per poi mostrare una netta accelerazione, fino al picco appena verificatosi. Risulta evidente anche il temporaneo superamento del “muro” dei 200:

 

 Il sunspot number

Il nuovo massimo assoluto del ciclo 24 è 73,07 (settembre 2013) ed ha ampiamente superato il primo massimo registrato a Febbraio 2012 e pari a 66,9. Tra i due massimi la progressione del SSN (Smoothed Sunspot Number, media mobile su 13 mesi; fonte SIDC) si è interrotta ed invertita. Il comportamento del ciclo 24, con due massimi di cui il secondo assoluto, finora assomiglia a qualcuno dei cicli tra fine ‘800 ed inizio ‘900, nonché al ciclo 5 del Minimo di Dalton.

Anche per il NIA’s settembre 2013 ha fatto segnare il nuovo massimo provvisorio di questo ciclo (39,56) riallineandosi ai dati ufficiali del sunspot number SIDC. Restano da verificare ancora alcuni dati che al momento sono solo provvisori e pertanto vi potrebbe essere qualche variazione nel conteggio, stimabile in qualche decimo di punto. La curva della media “smoothed”di questo indice, con le dovute proporzioni, ricalca l’andamento di quello che per la Scienza ufficiale è e rimane l’unico conteggio valido, ovvero quello del SIDC.

Vediamo in dettaglio cosa ci ha riservato questo Marzo 2014: 

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 riesce a stento a tenere il passo dei deboli cicli di fine ‘800 – primi ‘900.

In dettaglio, Marzo ha confermato il discreto livello di attività che ha caratterizzato l’ultimo semestre, pur facendo segnare una lieve flessione rispetto al mese precedente. Il sunspot number è infatti tornato sotto quota 100: 92,2 rispetto ai 102,8. Come evidenziato dal grafico sottostante, l’attuale decisa seconda impennata di attività certifica che ci troviamo nel massimo del ciclo, con tutta probabilità, in una fase anche abbastanza avanzata. 

  Il valore del NIA’s di ottobre (49,4), novembre (42,8) 2013 e dell’ultimo mese di marzo 2014 (46,1) sono provvisori/stimati ed al momento in attesa di validazione mentre sono già definitivi il dato di dicembre 2013 (58,4), di Gennaio 2014 (51,6) e di Febbraio 2014 che con 67,3 ha stabilito il massimo relativo (provvisorio?) di questo indice.

Nel grafico è ben evidente il raggiungimento del primo e provvisorio massimo a primavera 2012, l’iniziale declino delle curve del SSN ed il seguente sostanziale stallo nonchè l’ultima nuova e più decisa tendenza al rialzo dell’indice in oggetto che stabilisce nuovi massimi assoluti.

 

Solar flux

Dunque il Solar Flux a Marzo ha fatto registrare un lieve calo rispetto a quello di Febbraio, che attualmente detiene il record relativo del ciclo. Nel corso del mese il solar flux non è mai sceso al di sotto di 134, mentre nei mesi immediatamente precedenti si era spinto fino a 110, e comunque si è mantenuto piuttosto costantemente su valori oscillanti tra 140 e 160, senza picchi particolari quindi.

Per quanto appena detto il solar flux mensile aggiustato ha fatto segnare un valore pari a 148,97.

Il solar flux testimonia in modo eloquente le difficoltà che il ciclo 24 ha incontrato nella sua progressione. 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. 

In termini generali, il grafico conferma la peculiarità del ciclo 24, rispetto a quelli immediatamente precedenti: il ciclo 24 ha proceduto “a scatti”, tra loro ben intervallati. Le pause si sono manifestate dall’inizio del 2009 all’inizio del 2011, poi ancora dall’autunno del 2011 fino all’autunno del 2013 (quando si è osservato addirittura un certo declino). Come già rimarcato, rimane da valutare la consistenza e la durata dell’attuale nuovo massimo.

Più in dettaglio, nell’ultimo mese il valore medio del flusso “aggiustato” (ore 20) è stato pari a 148,97 (contro 166,01di Febbraio) mentre la “forbice” tra il valore minimo e quello massimo è rimasta compresa tra 134,2 (ore 20 del 16/03) e 167,1 (ore 23 del 12/03) mentre la media dell’ultima decade, dal 21 al 31 compresi è risultata praticamente in linea con la media mensile: 150,55 (valori 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 

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, nel corso delle precedenti uscite della rubrica avevamo messo in guardia dal considerare ormai conclusa l’inversione dei poli magnetici: l’ultimo dato disponibile (23 Marzo) su http://wso.stanford.edu/Polar.html,  ha confermato le evidenti difficoltà di questo ciclo a livello magnetico e mette in risalto un valore “filtrato” per l’Emisfero Nord pari a -1. Quindi questo emisfero sembra aver fatto marcia indietro rispetto all’inversione avvenuta a giugno 2012! Non ci sono precedenti storici documentati di inversione di un polo meno di due anni dopo l’inversione precedente. L’Emisfero Sud, dopo il cambio di polarità avvenuto tra luglio ed agosto 2013 ed una prima decisa progressione, fa segnare un valore di -15, ovvero in graduale progressione dopo il cambio di polarità, anche se in modo meno marcato rispetto a quanto documentato in precedenza. Il comportamento dei due emisferi si ripercuote su quello della media filtrata, la cui crescita segna una battuta di arresto, dopo un anno di continua crescita.

Risulta al momento difficile dare un’interpretazione compiuta di quanto stia accadendo ai poli solari ed è ancora più difficile prevederne le conseguenze, sia per quanto concerne il ciclo in corso, sia in relazione al prossimo ciclo 25. Si attende conferma definitiva circa l’avvenuta inversione del Polo Nord; inoltre è importante verificare se questo nuovo assetto monopolare durerà, oppure se si verificherà a breve una ulteriore inversione.

Può essere utile anche visionare il seguente grafico relativo all’andamento dall’inizio del ciclo 24 fino ad ora: 

In dettaglio, l’andamento degli ultimi 27 mesi dove è più evidente lo stallo e la tendenza al calo dei valori dell’emisfero nord: 

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.png, 

 andamento dei due emisferi dal 2003 e http://www.leif.org/research/Solar-Polar-Fields-1966-now.png, 

 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 mostrano un “treno” pressoché ininterrotto di regioni attive, in entrambi gli emisferi, anche se le macchie attualmente visibili non sono vaste ed attive come nei mesi precedenti. Si notano comunque diverse macchie mediamente coalescenti e di una certa dimensione, se paragonate a quelle che le hanno precedute negli anni scorsi. Un po’ a sorpresa, di recente l’Emisfero Nord sta fornendo un maggiore contributo all’attività solare, mentre quello Sud appare meno attivo. Quanto rilevato finora lascia pensare, come atteso, 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 starebbe per terminare. Dunque, se corretta, i primi chiari segnali di declino dovrebbero verificarsi nel corso del 2014.

  

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 progressione dell’autunno 2011 aveva dato una parvenza di “normalità”. Gennaio 2012 ed in particolare Febbraio hanno fatto segnare un crollo che ha confermato la debolezza del ciclo. Il più recenti picchi isolati di Luglio 2012 e di Gennaio e Aprile/Maggio 2013, pur inaspettati, non hanno modificato il quadro complessivo. Da Agosto a Novembre abbiamo assistito a mesi senza “acuti” e con il netto calo del SSN. Infine, l’intensa attività degli ultimi 6 mesi ha restituito una temporanea vitalità ad un ciclo che sembrava destinato ad un lungo inesorabile declino. L’emisfero Nord, dopo la (prima!) 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, dopo un periodo di sostanziale stabilità ha ripreso la sua rampa di ascesa verso un nuovo massimo relativo, “sorpassando”, per effetto degli ultimi mesi di maggiore attività, il livello di attività dell’emisfero nord: attualmente abbiamo un nuovo massimo provvisorio con un valore pari a 49,07, tendente ad aumentare ancora. Anche in questo caso però, stante l’inversione di polarità già avvenuta, ci si attende presto un declino di attività. 

 Che cosa ci riserverà il ciclo nei prossimi mesi? Dopo il secondo massimo, è ragionevole attendersi i primi chiari segnali di declino.

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 prepotente crescita di quello Sud dopo la lunga stasi seguita all’ascesa iniziale. 

 Restate sintonizzati per i prossimi aggiornamenti!

 

Apuano 70 e FabioDue