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Eliosfera: con o senza coda?

Uno studio presentato sulla rivista Nature Astronomy mette in crisi il modello secondo cui l’eliosfera, ovvero la bolla di influenza del campo magnetico solare, avrebbe una forma allungata, come la coda di una cometa. I dati indicano una forma simmetrica, dovuta probabilmente a un campo magnetico interstellare molto più intenso del previsto

Pare che il sistema solare sia circondato da un enorme campo magnetico di forma sferica dovuto alla presenza del Sole. A suggerirlo sono i dati raccolti dalla missione Cassini, dalle due sonde Voyager e dal satellite Interstellar Boundary Explorer (Ibex). I risultati sono in contraddizione con la teoria attualmente più accreditata, secondo cui la magnetosfera solare ha una forma oblunga, simile alla scia di una cometa. Il colpevole sarebbe il campo magnetico interstellare, molto più intenso di quanto previsto.

Grazie a una serie di dati provenienti dalle sonde Cassini, Voyager e Ibex, abbiamo scoperto che l’eliosfera potrebbe essere molto più arrotondata di quanto pensassimo. Questa illustrazione mostra un modello aggiornato. Crediti: Dialynas, et al.

Il Sole emette un flusso costante di particelle, chiamato vento solare, che colpisce tutto il sistema solare, arrivando fino all’orbita di Nettuno. Tale vento crea una bolla, detta eliosfera, del diametro di circa 40 miliardi di chilometri. Per oltre 50 anni il dibattito circa la forma di questa struttura ha favorito l’ipotesi di una bolla di forma allungata, con una testa arrotondata e una coda. I nuovi dati coprono un intero ciclo di attività solare (11 anni circa) e mostrano che la realtà potrebbe essere molto diversa: l’eliosfera sembra avere entrambe le estremità arrotondate, assumendo una forma quasi sferica. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy.

«Al posto di una coda allungata abbiamo scoperto che l’eliosfera ha l’aspetto di una bolla, e questo a causa di un campo magnetico interstellare molto più intenso di quanto avessimo previsto», spiega Kostas Dialynas dell’Accademia di Atene, primo autore dello studio.

Oltre a esplorare Saturno e il suo sistema di anelli e satelliti, la sonda Cassini ha studiato anche il comportamento del vento solare, indagando in particolare ciò che accade alle sue estremità. Quando le particelle cariche provenienti dal Sole incontrano gli atomi di gas neutro del mezzo interstellare, lungo la vasta area di confine chiamata eliopausa, possono avvenire scambi di cariche, e alcuni atomi possono essere spinti verso il sistema solare e venire misurati da Cassini.

Molte stelle mostrano strutture a forma di coda di cometa, da cui l’idea che anche il nostro sistema solare possa essere fatto così. Dalla sinistra in alto e proseguendo in senso orario, le stelle: LLOrionis, BZ Cam e Mira. Crediti: NASA/HST/R.Casalegno/GALEX

«La sonda Cassini è stata progettata per studiare gli ioni intrappolati nella magnetosfera di Saturno», dice Tom Krimigis della Johns Hopkins University, team leader per strumenti sulle sonde Voyager e Cassini, e coautore dello studio. «Non avremmo mai pensato di poter vedere e studiare anche i confini dell’eliosfera».

Poiché le particelle che compongono il vento solare viaggiano a velocità pari a frazioni della velocità della luce, i loro tragitti dal Sole all’eliopausa richiedono anni. Con il variare del numero di particelle, ovvero con la modulazione dovuta all’attività solare, occorrono anni perché questa si rifletta nella quantità di atomi misurati da Cassini. I dati recenti hanno mostrato qualcosa di inaspettato: le particelle provenienti dalla “coda” dell’eliosfera riflettono i cambiamenti del ciclo solare in modo molto simile a quelle provenienti dalla sua “testa”.

I dati raccolti dalle missioni della Nasa Cassini, Voyager e Ibex mostrano che l’eliosfera è molto più compatta e simmetrica di quanto pensassimo. L’immagine a sinistra mostra il modello supportato dai dati, mentre quella a destra mostra il modello a coda estesa, che era stato assunto come il più valido fino ad ora. Crediti: Dialynas, et al. (a sinistra); Nasa (a destra)

«Se la coda dell’eliosfera fosse allungata come quella di una cometa, gli effetti dovuti al ciclo solare dovrebbero apparire molto più tardi», spiega Krimigis. Dato che questo non accade, ma invece le tempistiche sono piuttosto simili, significa che, in direzione della coda, l’eliopausa si trova più o meno alla stessa distanza di quanto avviene per la testa. Dunque l’eliosfera deve avere una forma molto più simmetrica del previsto.

I dati raccolti dalle sonde Voyager hanno inoltre mostrato che il campo magnetico interstellare è più intenso rispetto alle stime fornite dai modelli. Questo significa che la forma arrotondata dell’eliosfera potrebbe essere dovuta all’interazione del vento solare con questo campo magnetico, che spingerebbe l’eliopausa verso il Sole. La struttura dell’eliosfera svolge un ruolo importante nel modo in cui le particelle provenienti dallo spazio interstellare, chiamate raggi cosmici, raggiungono il sistema solare interno, arrivando fino alla Terra.

Per saperne di più:

 

Fonte : http://www.media.inaf.it/2017/04/26/eliosfera-con-o-senza-coda/

Göbekli Tepe mostrerebbe la cometa che ha colpito la Terra 13mila anni fa

Antiche sculture incise sulla pietra del sito archeologico di Göbekli Tepe, in Turchia, confermerebbero il modo in cui una cometa ha colpito la Terra verso il 10950 a.C., circa 13mila anni fa. L’evento avrebbe provocato la scomparsa di specie animali giganti (mammouth) e provocato lo sviluppo di nuove civiltà. E’ quanto afferma un team di esperti dell’università di Edimburgo, dopo l’analisi dei simboli scolpiti su colonne in pietra di Göbekli Tepe allo scopo di sapere se fossero legati alle costellazioni. La ricerca è stata pubblicata nella rivista Mediterranean Archaeology and Archaeometry. Le incisioni suggeriscono che frammenti di una cometa hanno colpito la Terra poco prima dell’inizio di una mini era glaciale, determinando un cambiamento nel corso della storia. Da decenni gli scienziati speculano sulla possibilità che una cometa potrebbe aver causato il crollo repentino della temperatura nel periodo noto con il nome di Dryas III. Ma di recente la teoria sembrava essere stata smentita da una nuova datazione dei crateri di meteoriti in America del nord.

Poi però, quando gli scienziati hanno studiato le incisioni di animali su una colonna – conosciuta come la Pietra dell’avvoltoio – hanno notato che si trattava di simboli astronomici che rappresentavano le costellazioni e la cometa. Usando un software per mostrare dove le costellazioni sarebbero apparse al di sopra della Turchia migliaia di anni fa, gli scienziati hanno potuto stabilire l’arrivo di una cometa verso l’anno 10950 a.C., nel periodo dell’inizio del Dryas III, secondo i dati del carotaggio nel ghiaccio della Groenlandia. Questo Dryas è considerato un periodo cruciale per l’umanità, perchè approssimativamente coincide con l’apparire dell’agricoltura e delle prime civiltà neolitiche.

Prima dell’impatto, vaste distese di cereali avevano permesso ai cacciatori nomadi del Medio Oriente di stabilire campi in base permanente, ma le condizioni climatiche difficili a seguito dell’impatto avevano obbligato le comunità a riunirsi e trovare nuovi modi di mantenere le coltivazioni. In questo modo era iniziata l’agricoltura, a cui aveva fatto seguito l’apparire dei primi grandi nuclei di abitazioni. Göbekli Tepe è considerato il più antico sito archeologico costituito da templi scoperto sinora. Risale a circa l’anno 9000 a.C. Gli scavi archeologici non hanno ancora portato alla luce gli strati più profondi del luogo, che potrebbero rivelare una datazione ancora più antica. I ricercatori pensano che le incisioni siano state eseguite per testimoniare l’impatto della cometa e che un’altra scultura, che mostra un uomo senza testa, possa indicare una catastrofe umana con molte vittime. Il simbolismo sulle colonne indica anche che cambiamenti a lungo termine dell’asse di rotazione della Terra sono stati registrati a quel tempo, usando una precoce forma di scrittura e che Göbekli Tepe fosse un osservatorio astronomico. Gli scienziati non credono che Göbekli Tepe sia il primo esempio di osservatorio astronomico. Numerose pitture rupestri risalenti al Paleolitico e manufatti con simboli animali simili e altri simboli ripetuti, suggeriscono che l’astronomia potrebbe essere molto più antica.

Fonte : http://www.ticinolive.ch/2017/04/26/gobekli-tepe-mostrerebbe-la-cometa-colpito-la-terra-13mila-anni/

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L’influenza solare sul clima a EGU2017, alcuni documenti scientifici

A metà Aprile e dintorni, come la maggior parte dei nostri lettori affezionati saprà,  il nostro blog si prende una piccola pausa. Nessun nuovo articolo verrà pubblicato. La motivazione è sempre la solita, sono in trasferta in terra austriaca. Vienna, EGU 2017 apre i battenti e anche quest’anno porterò un nuovo contributo scientifico all’assemblea delle geoscienze : http://www.egu2017.eu/

EGU 2017

Arriviamo al dunque, prima di salutarvi e portare il blog in modalità stand-by, spulciando sul portale EGU 2017, ho identificato due interessanti lavori. Documenti, dei quali vi riporto il riassunto. Occhio ai passi in grassetto …

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L’influenza della variabilità solare sul verificarsi dei vari tipi di meteo in Europa centrale dal 1763 al 2009

Mikhaël Schwander1,2, Marco Rohrer1,2, Stefan Brönnimann1,2, and Abdul Malik1,2

1Institute of Geography, University of Bern, Bern, 3012, Switzerland
2Oeschger Centre for Climate Change Research, University of Bern, Bern, 3012, Switzerland

Riassunto

L’impatto della variabilità solare sul clima in Europa centrale non è ancora ben compreso. In questo documento utilizziamo una nuova serie di dati temporali di indici meteorologici giornalieri, per analizzare l’influenza del ciclo solare di 11 anni sul tempo troposferico dell’Europa centrale. Utilizziamo una classificazione tipica del clima mensile giornaliero nel periodo 1763-2009 e indichiamo la frequenza dei tipi di meteorologia a livello basso, moderato oppure elevato di attività solare. I risultati mostrano una tendenza con pochi giorni di flusso occidentale e sud-occidentale sull’Europa centrale in condizioni di bassa attività solare. Parallelamente, aumenta la comparsa di fronti di tipo nordorientale e orientale. Le modifiche sono coerenti in diversi sottoperiodi. Per il periodo 1958-2009, una visione più dettagliata può essere ottenuta dalla reanalisi dei dati. Anche l’analisi della pressione a livello del mare con una bassa attività solare mostra un flusso di zona ridotto, con un aumento della frequenza di blocchi tra Islanda e Scandinavia. Le tipologie del meteo e i dati dimostrano che il ciclo solare di 11 anni influenza la circolazione atmosferica tardiva invernale sull’Europa centrale con condizioni più fredde (più calde) durante i periodi con bassa (elevata) attività solare. Le simulazioni di modelli utilizzate per un confronto non riproducono l’impronta del ciclo solare di 11 anni trovato nella reanalisi dei dati.

Fonte : http://www.clim-past-discuss.net/cp-2017-8/

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Attività solare come guida del grande anno minimo solare

Ralph Neuhäuser (1) and Dagmar Neuhäuser (2)
(1) University Jena, Astrophysics, Jena, Germany, (2) independant scholar, Schillbachstr. 42, 07745 Jena, Germany

In questo lavoro si discute il ruolo dell’attività solare sulla variabilità delle temperature dal 550 a 840 DC, circa gli ultimi tre secoli dell’età oscura. Questo intervallo di tempo include il cosiddetto grande minimo solare, la cui parte più profonda è datata fra circa il 650 a 700, dove si è registrato un grande aumento del radiocarbonio, con una diminuzione delle  osservazioni delle aurore ( con una mancanza di avvistamenti delle macchie solari a occhio nudo). Presentiamo relazioni storiche delle aurore di tutte le culture umane, con relazioni scritte in asia orientale, in Arabia e in europa. Per classificare correttamente tali rapporti, sono necessari criteri chiari, che vengono anche discussi. Confrontiamo il nostro catalogo di aurore storiche (e macchie solari) e i dati del C-14, cioè proxy dell’attività solare, con le ricostruzioni della temperatura. Dopo una maggiore attività solare fino al 600 circa, osserviamo una carenza di aurore e una maggiore produzione di carbonio. In particolare nella seconda metà del VII secolo, tipico grande minimo solare. Poi, dopo circa il 690 (il massimo in radiocarbonio, la fine del grande minimo), vediamo aumentare l’attività delle aurore, la diminuzione del radiocarbonio e l’aumentare della temperatura fino a circa il 775 dC. Raggiunto il 775, vediamo la ben nota variabilità C-14 (perdita dell’attività solare), poi immediatamente un’altra mancanza di aurore con un più alto valore C-14, indicando un’altra attività solare minima. Ciò è coerente con una depressione della temperatura occorsa da circa il 775 fino agli inizi del IX secolo. Successivamene un’attività solare molto elevata. I primi quattro decenni con quattro cluster di aurore e tre cluster di sunspot simultanei, e un basso valore C-14, con ancora una volta l’aumento della temperatura. Il periodo di crescente attività solare segnano la fine dei cosiddetto periodo oscuro: Mentre l’attività aurorale aumenta da circa il 793, la temperatura inizia ad aumentare abbastanza esattamente da 800. Possiamo quindi ricostruire i cicli di Schwabe con i dati delle aurore e e del C-14. In sintesi, possiamo vedere una chiara corrispondenza della variabilità dei proxy dell’attività solare e le ricostruzioni della temperatura superficiale. Ciò indica che l’attività solare è un importante driver climatico.

Fonte : http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2017/EGU2017-7224.pdf

Quando il pericolo viene dal Sole

Un gruppo interdisciplinare statunitense ha fatto il punto sul fenomeno di “meteorologia spaziale” – generato dalle eruzioni solari che scuotono il campo magnetico terrestre – per cui si producono correnti elettriche parassite a livello del suolo, potenzialmente dannose per linee elettriche, condutture e ferrovie. «Tali effetti sono presumibilmente poco probabili alle nostre latitudini in situazioni ordinarie, ma eventi di space weather estremi non risparmierebbero neppure la nostra penisola», commenta Mauro Messerotti dell’Inaf

Il Sole ci ristora di luce e di calore, ma a volte la sua esuberanza mette a rischio – oltre a determinate reti satellitari – alcuni impianti tecnologici costruiti sulla Terra. È così nata di recente una specifica disciplina scientifica per studiare, prevedere gli effetti e mitigare l’impatto delle eruzioni solari. Tale scienza viene chiamata space weather, temine che potremmo tradurre con meteorologia spaziale, avendo però ben presente che c’entra poco o nulla con le usuali previsioni del tempo atmosferico.

Animazione di un’espulsione di massa coronale come vista da due osservatori solari spaziali e uno strumento basato a terra. L’immagine in color oro è stata ottenuta della sonda NASA Solar Dynamics Observatory, l’immagine in blu dal coronografo K-Cor del Manua Loa Solar Observatory e l’immagine in rosso dalla sonda ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory. Crediti: NASA/ESA/SOHO/SDO/Joy Ng e MLSO/K-Cor

Proprio sul primo numero annuale della rivista tematica Space Weather è stato pubblicato un insieme di studi che riassumono lo stato dell’arte delle conoscenze su uno dei fenomeni di maggiore interesse pratico della meteorologia spaziale, le correnti geomagneticamente indotte (Gic = geomagnetically induced currents) e sulla loro capacità di danneggiare sistemi come quelli per la distribuzione dell’energia.

Il Sole emette regolarmente un flusso costante di materiale magnetico solare, il vento solare, ma occasionalmente erutta anche enormi nubi di plasma tramite le cosiddette espulsioni di massa coronale. Questo materiale interagisce con il campo magnetico terrestre, causandone dei cambiamenti temporanei che possono, a loro volta, creare correnti elettriche – le Gic, appunto – appena sotto la superficie terrestre.

Strutture metalliche lunghe e sottili in prossimità del terreno, come tubature sotterranee, ferrovie e linee elettriche, possono fungere da conduttori per queste correnti parassite. Correnti che, in condizioni estreme, possono causare un blackout temporaneo sulla linea elettrica interessata, malfunzionamenti dei sistemi di segnalazione ferroviari, falsi allarmi nei sistemi di controllo delle condotte sotterranee, come gli oleodotti.

I nuovi studi pubblicati sono frutto dell’incontro, sotto l’egida della Nasa, tra specialisti statunitensi di varie branche, come fisici solari, esperti dell’eliosfera e della magnetosfera, ingegneri elettrotecnici e responsabili della gestione di emergenze, che per la prima volta si sono ritrovati insieme a discutere su questo argomento. Il lavoro preparatorio dell’incontro è già stato utilizzato dalla Federal Energy Regulatory Commission (Ferc) americana per redigere i nuovi standard a cui le compagnie energetiche devono adeguarsi per rispondere a eventuali danneggiamenti provocati da correnti geomagneticamente indotte.

 

I cambiamenti repentini nel campo magnetico terrestre provocati da tempeste geomagnetiche, attraverso un processo chiamato induzione elettromagnetica creano correnti elettriche, che possono fluire attraverso binari ferroviari, condutture sotterranee e reti elettriche. Crediti: NASA

E in Italia? « Fisici solari ed ingegneri dell’industria italiana hanno sviluppato assieme diversi progetti di successo nell’ambito dello space weather, con particolare attenzione alle applicazioni spaziali», risponde a Media Inaf Mauro Messerotti dell’Osservatorio astronomico Inaf di Trieste. «D’altra parte non esistono ancora studi approfonditi specifici per l’Italia per la valutazione del rischio determinato da correnti geomagneticamente indotte, in grado di provocare – ad esempio – blackout elettrici ed interferenze con il sistema di segnalazione ferroviaria. Tali effetti sono presumibilmente poco probabili alle nostre latitudini in situazioni ordinarie, ma eventi di space weather estremi non risparmierebbero neppure la nostra penisola. Gli specialisti di meteorologia spaziale stanno infatti valutando approfonditamente gli eventi estremi, caratterizzati da bassa probabilità di occorrenza ma impatti catastrofici».

«Tuttavia», osserva in conclusione Messerotti, «non è banale condurre tali ricerche in Italia, anche per la difficoltà di ottenere in modo sistematico dati di monitoraggio dalle compagnie elettriche, dalle compagnie che gestiscono gli oleodotti e dalle compagnie ferroviarie. La via della consapevolezza e dell’essere preparati a reagire è ancora lunga ed in salita».

Fonte : http://www.media.inaf.it/2017/04/20/quando-pericolo-viene-dal-sole/

Anomalie Temperature e Precipitazione Italia – Dati CNR Marzo 2017

Questi sono i Dati del CNR, sono quindi le anomalie ufficiali Italiane e sono calcolate basandosi sulla rete AM/Enav integrando anche gli osservatori più antichi sparsi per la penisola, la media di riferimento è la 71-00 utilizzata ufficialmente anche dell’Aeronautica e che dal 2011 è divenuta quella ufficiale anche per l’Organizzazione Meteorologica Mondiale ( OMM ).

Anomalia Temperature Marzo 2017 :

Il mese chiude con un’anomalia positiva pari a +2.52°C , ed è il 4° mese di marzo più caldo dal 1800. Il record spetta al marzo del 2001, con una temperatura superiore alla media di riferimento pari a +3.25°C.

Anomalie Precipitazioni Marzo 2017 :

Il mese chiude con un deficit del -54%, ed è il 23° mese di marzo più secco dal 1800. Il record di mese più secco spetta al marzo del 1948 con un deficit del -95%.

Fonte : http://www.isac.cnr.it/climstor/climate_news.html

Michele