Nel post passato ( http://daltonsminima.wordpress.com/2009/04/14/buchi-coronali-e-ciclo-solare-ce-qualcosa-di-molto-strano-proprio-come-durante-il-minimo-di-maunder) abbiamo affrontato l’argomento corona holes subequatoriali (CHs), abbiamo visto come queste manifestazioni del campo magnetico globale della nostra stella (GMF) possano ben correlarsi con il ciclo solare, in questa seconda parte analizzeremo la situazione del GMF, e quindi delle CHs, solare esistente durante il Maunder’s Minimum e le confronteremo con la situazione attuale trovando analogie e differenze.
Durante il minimo solare il campo magnetico globale (GMF) della stella vive in una condizione di bipolo magnetico in cui i poli magnetici coincidono topologicamente con i poli geografici; questa situazione di profonda quiete presenta il cosiddetto “omega-effect” del campo magnetico (Fig. 1, Parte alta): in questa situazione il campo magnetico dell’astro si estende da polo a polo disegnando una figura che ricorda la lettera greca “omega” appunto. In questa situazione il dominio della cosiddetta eliosfera, ossia la zona in cui si è immersi nel campo magnetico del Sole è massimo ma per contro molto debole. Durante il masimo invece le linee di campo magnetico “twistano” dando luogo al cosiddetto “alfa-effect”, sempre perchè ricordano la lettera greca “alfa” (Fig.1, Parte bassa) focalizzando dando luogo a campi magnetici molto intensi localizzati in una piccola superficie (si fa per dire visto le notevoli dimensioni comunque in gioco) generando il fenomeno delle sunspot.
FIG.1
Questa è la dinamo solare e il filmato “http://sohowww.nascom.nasa.gov/gallery/Movies/dynamo/dynamo.mov”
lo fa capire molto bene.
Un’altra doverosa premessa sta nella lunghezza di un ciclo solare, il ciclo di Schwabe di 11 anni rappresenta in realtà un semiciclo, il “vero” ciclo solare è in verità composto da coppie di cicli e si definisce come il tempo che occorre affinchè un polo magnetico assuma polarità invertita (Sun Polar Flip) per poi ritornare alla medesima polarità. Un ciclo completo di GMF è dunque composto da due cicli di Schwabe. Generalmente il “Sun’s polars Flip” (Ref: “http://science.nasa.gov/headlines/y2001/ast15feb_1.htm“) avviene in coincidenza del massimo del ciclo solare undecennale (di Schwabe), è uno dei punti più delicati del ciclo stesso in quanto il GMF nell’approcciarlo passa da una situazione di dipolo (minimo) a quadrupolo (a poco più di un anno dal massimo) e poi octapolo, il GMF quindi si disgrega definitivamente, uno dei due poli magnetici inverte il segno. Siamo ora nel momento più delicato, la stella ha i due poli geografici con il medesimo segno, entro alcuni mesi l’astro deve necessariamente invertire la polarità dell’altro polo altrimenti il GMF assume una struttura profondamente sbilanciata:
FIG.2
In questa situazione sia l’omega-effect, responsabile dell’interazione elettromagnetica interplanetaria e quindi dell’estensione e della forza dell’eliosfera, sia l’alfa-effect dal quale dipendono le sunspot come durata, grandezza e magnitudo, risultano assai indeboliti: “great minimum arrive”; affermano gli autori.
Fu proprio una situazione come questa, nella quale la stella presenta i poli geografici con il medesimo segno magnetico, che caratterizzò l’intero Maunder’s Minimum; è infatti una situazione del GMF che una volta instaurata risulta essere molto stabile e diventa la caratteristica di molti cicli a venire.
Il motivo fisico alla base di questo fenomeno è che il campo elettromagnetico della stella è una grandezza costante (almeno entro certi limiti temporali), splittando il campo elettromagnetico in più subunità si ottengono interazioni elettromagnetiche più deboli di quelle ottenibili se ci fossero solo 2 zone distinte a polarità opposta.
Nel POST precedente abbiamo parlato delle due grandi CHs transequatoriali a polarità opposta, in particolare la CH366 (Polarità Nord) in data 7-8 Aprile è scesa molto di latitudine fino ad arrivare molto vicino alla CHs del Polo Sud, questo significa che due sistemi a polarità opposta si sono molto avvicinati, le linee del campo magnetico che si dipartono da questa CH si congiungono con il vicino polo Sud del Sole “lanciando” le particelle del vento solare alla ragguardevole velocità di 560 Km/s, la struttura quadrupolare della Stella sembra consolidata;
FIG.3
Il passo successivo potrebbe essere un’ulteriore split delle CHs che dia origine ad un ottapolo seguito poi dall’inversione di segno di uno dei due poli geografici del Sole che è previsto per il 2012.
Ricapitolando brevemente il GMF della stella che nella situazione di minimo è ben piantato sui poli ed è alla base del cosiddetto “omega effect”, tende da prima a splittarsi per generare un quadrupolo (situazione attuale), l’ulteriore split genera un octapolo e via così.
La rotazione dell’astro tende a “spalmare” le zone magneticamente omogenee in fotosfera generando un sistema del tipo descritto in Fig-2.
A questo punto occorre fare un inciso, gli autori del lavoro che stiamo commentando affermano che al fine di avere una inversione di polarità senza intoppi occorre che il numero di Wolf relativo alle sunspot per ogni emisfero sia almeno di 20 in corrispondenza del “Sun-Polar-Flip”, maggiore di 40 in totale. Per meglio intenderci pensiamo di dividere il Sole in due distinti emisferi e calcolare l’SSN per ogni emisfero ottenedo un valore N(nord) per l’emisfero nord e N(sud) per l’emisfero sud, in corrispondenza del PolarFlip occorre che N(nord) > 20 e N(Sud) > 20 con condizione NECESSARIA N(tot) = N(Nord)+N(Sud) > 40, se così non fosse il polo con numero di SSN più basso non invertirà la polarità e la stella verrebbe a trovarsi in un “Deep Minimum” paragonabile in tutto e per tutto al Minimo di Maunder.
Volendo valutare l’attuale situazione della nostra stella alla luce di queste nuove conoscenze possiamo affermare che l’attuale minimo solare presenta aspetti molto interessanti scientificamente parlando:
di tutte le spot ciclo 24 formatesi fino ad oggi hanno visto l’emisfero Nord fare la parte del leone, mentre l’emisfero Sud ha generato ben poche SunSpot ciclo 24.
L’Ap index e il Kp index, indici che sono correlati con il GMF dell’astro, sono da molto tempo fissi su valori molto bassi classificati QUIET.
Le sunspot restano molto poche e fanno molta fatica oltre che a emergere (focalizzare) a perdurare nel tempo.
Questo ciclo solare ha fin dalla sua nascita presentato alcune “strane peculiarità” per quello che concerne l’assetto e la polarità delle manifestazioni elettromagnetiche:
fonte : “http://www.spaceweather.com/archive.php?view=1&day=11&month=01&year=2008”
Occorrerà monitorare con attenzione i prossimi mesi per avere conferme o smentite sulla ormai reale possibilità di vedere il Sole in un Deep Solar Minimum assimilabile al Minimo di Maunder.
Fonte:”Monopolar structure of the Sun in between polar reversals
and in Maunder Minimum” D.K. Callebaut et al.; Advances in Space Research, 40, (2007), 1917–1920.
Per chi volesse saperne di più sulla fisica solare può visitare:
“http://solarscience.msfc.nasa.gov/index.html”
ALESSANDRO
Il punto di simon: cerchiamo di capire un pò di più:
Allora ragazzi, l’articolo è tosto, ma ora cercherò di fare un riassunto concettuale.
Innanzitutto cos’è il polar flip? Bene, esso è il momento che avviene durante il picco del massimo di ogni ciclo solare in cui i poli magnetici del sole (nord e sud) si spostano verso l’altro polo.Nel caso attuale, il magnetismo del polo nord si sta spostando verso il polo sud, e ciò lo capiamo infatti dai buchi coronali transequatoriali che dall’emisfero nord del sole si stanno spostando appunto verso quello sud! Ciò di solito, come scritto anche nel precedente articolo di alessandro dei buchi coronali, è normale quando siamo nel polar-flip, cioè nel picco del massimo di attività solare! Non di certo ora che in teoria siamo nel bel mezzo di questo minimo eccezionale!
Che succede allora? stiamo forse già attraversando il picco massimod el ciclo 24 e le macchie di polarità invertita che noi attribuiamo al ciclo 23 sono in realtà già le prime macchie del prossimo ciclo, ovvero del 25?
Il campo magnetico solare attuale quindi, non è più in una condizione di dipolo mgnetico come durante un normale minimo, ma di quadrupolo (vicino al massimo), la successiva tappa è la formazione di un octapolo ed infine il cambio di polarità.
Ma tale situazione è la più delicata, il campo magnetico deve invertire ora la rotta cioè cambiare di poalrità, altrimenti si andrebbe incontro inevitabilemnte in un superminimo! Per intenderci questa è la stessa situazione che molto probabilmete si ebbe nel minimo di maunder, in cui il campo magnetico solare si trovò per lunghissimo tempo in una situazione di campo magnetico bloccato, in cui quindi il sole nn riusciva ad invertire la polarità del campo magnetico, nn risucendo quindi a generare le macchie!
Affinchè avvenga un cambio di polarità senza intoppi, occorre che durante il polar-flip le macchie solari del ciclo 24 abbiano per ciasun polo solare un SSN di almeno 20 per polo (nord e sud), alttrimenti la situazione è destinata a virare inesorabilmente verso un superminimo stile maunder o sporer!
Secondo voi questo sta accadendo?
Direi proprio di no, visto e considerato l’esigua presenza delle macchie del ciclo 24 ed anzi la maggiore presenza di quelle del ciclo 23!
Questo è il succo dell’articolo, spero di avervelo facilitato!
Simon
PS. ALE FAMMI SAPERE SE HO SCRITTO PANZANATE, E MI RACCOMANDO CERCA DI RISPONDERE ALLE DOMANDE DEI LETTORI!
Al Signore che come nomignolo ha ** NINTENDO** non le ho risposto poichè, per il ponte sono stato fuori, se ha da dirmi qualcosa mi può telefonare in ufficio, 0931*975167.
Felice di poterLa ascoltare.
adriano cutrufo(Quote) (Reply)
????aiuto!!
angelo(Quote) (Reply)
🙂 mi associo al grido di Angelo.
l’articolo richiede un pò di tempo per essere digerito, me lo studierò con calma 😉
Furio(Quote) (Reply)
Lo so rgazzi è un articolo un pò tosto…ma cmq molto ma molto interessante!
ma Ale interverrà nel corso della giornata per rispondere ai vostri dubbi, però fate domande mirate, così sa cosa spiegare nello specifico…
Simon
ice2020(Quote) (Reply)
E che non riesco ad immaginarmi i due poli del Sole con lo stesso segno, forse non ho capito il meccanismo che determina questo aspetto. Anche il passaggio dipolo, quadrupolo, octupolo mi risulta oscuro, proprio perchè non riesco a immaginarne bene l’evoluzione. Non so molto di fisica solare, argomento sicuramente difficile. Non ti preoccupare Ale, rimango comunque ammirato dalla profondità dell’articolo.
ps. complimenti, ovvio!!
angelo(Quote) (Reply)
Bisogna pensare al Sole come ad una sfera di materiale malleabile, rispetto ad una barretta di materiale ferromagnetico, dove i poli sono fissi, in una strutura composta essenzialmente da plasma come una Stella, i dipoli possono diffondere e disporsi in varie regioni, la loro alternanza può portare i due poli magnetici opposti in regioni che non coincidono con i poli geografici, non è inusuale nel nostro Sistema Solare soprattutto per i pianeti giganti gassosi come ad esempio Urano “http://it.wikipedia.org/wiki/Urano_(astronomia)”
che ha i poli magnetici inclinati di 60° rispetto all’asse di rotazione e quindi ai poli geografici!!!
Per quanto riguarda gli SPlit dei dipoli magnetici occorre sapere che il plasma costituente il Sole è elettricamente carico e non possiede uno stato fisico solido ma più simile al gassoso, non si sa ancora bene perchè il campo magnetico della nostra Stella tenda a splittarsi nel corso del ciclo solare ma è di fatto ciò che si verifica.
ALE
ALE(Quote) (Reply)
Quante volte in concomitanza di un minimo si è verificato questo fatto: cioè delle macchie a polarità invertita che dovrebbero essere del ciclo 23 (ma in base allo spostamento dei poli magnetici da un polo all’altro) dovrebbro risultare del ciclo 25. Solo e solamente nel minimo di Maunder?
E vorrei sapere una cosa importante c’è un tempo massimo affinchè avvenga questo, oppure per esempio può avvenire anche fra uno due anni e poratre tutto alla normalità??
Affinchè avvenga un cambio di polarità senza intoppi, occorre che durante il polar-flip le macchie solari del ciclo 24 abbiano per ciasun polo solare un SSN di almeno 20 per polo (nord e sud).
Titanius(Quote) (Reply)
Non si capisce bene …
riassumo
Attualmente siamo in una fase di blocco …
potrebbe essere già il massimo del 24 e primi segnali del 25 …
ma se questa è la situazione …
probabile evoluzione verso superminimo stile maunder o sporer!
io propendo per il secondo … anche da altre coincidenze..
Luigi Lucato(Quote) (Reply)
ps: complimenti per l’articolo
la dinamica della nostra stella
non è meno importatnte di altri fattori astronomici
e anzi può giustificare cambiamenti relativamente veloci.
Luigi Lucato(Quote) (Reply)
Complimenti per il post! Ed a Simon per il riassunto 🙂
Gianfranco(Quote) (Reply)
Il sito di cui riporto l’indirizzo:
http://hirweb.nict.go.jp/sedoss/solact3
che certamente non è un sito catanese,ma americano riporta le macchie solari osservate dal centro di catania.
Come dice,il sig Ale
***Nutro comunque un GRANDE Rispetto per i Ricercatori del centro CATANESE!!!!**
bisogna avere sempre un certo rispetto per i fisici che ci lavorano, che
sicuramente sanno quello che dicono e/o riportano, ed anche gli altri siti, che per riportare,e convalidare i dati catanesi, non credo siano……
Lo scorso anno,il Rotary Club di Siracusa Monti Climiti, di cui io mi pregio farne parte in qualità di socio, e di cui allego il sito:
http://www.rotarysiracusamonticlimiti.it/
cos’ì potete vedermi in foto,se qualcuno è interessato a vedere la mia fisionomia, mi sono fatto promotore di una visita,viste le mie conoscenze,all’interno del centro, di tutti i soci al radiotelescopio di Noto, relatore è stato il Dr. Pietro Cassaro,astronomo presso il centro, che ci ha intrattenuto per ben oltre due ore.
Prima della sua conferenza ,in attesa dell’arrivo dei partecipanti,io mi sono lamentato con lui, della bassissiam attività solare, che per noi radioamatori è……..
il Dr. Pietro Cassaro, con parole semplici, mi ha detto, che come la terra compie dei movimenti millenari, può essere,anzi lo sarà sicuramente che il sole, oltre ad avere una curva di + O – di 11 anni avrà altre curve, con annessi movimenti del nucleo.
Il fatto è uno,mi disse il Dr. Cassaro,
“Sicuramente, non abbiamo ancora delle conoscenze nitide sulle REAZIONI NUCLEARI,all’interno di una stella,dove e sottolineo dove, poichè è qui il punto,il nocciolo del discorso, vi sono pressioni di milioni di ATM,nella fase di sequenza primaria.
Cioè, i fisici sanno,cosa succede e come avviene una reazione nucleare,ma non sappiamo cosa succede quando la reazione nucleare avviene con una pressione estremamente elevata.
adriano cutrufo(Quote) (Reply)
Ragazzi siete grandi! complimentoni a tutti!
Bruno.
apuano70(Quote) (Reply)
Adriano, finalmente il primo intervento sensato che fai!
sapevo che ne eri in grado…
Ci tengo a ribadirti, e nn solo a te, che il sottoscritto nn ha niente contro l’inaf di catania, a volte è vero mi sn lasciato andare in certi coloriti giudizi, ma nutro stima per questo centro, seppur, permettimi, nn codividendone i metodi di conta delle sunspots, metodi tra l’altro nn condivisi da tante altre persone!
Deto questo, ho sempre puntato il dito sul centro internazionale del sidc, reo a mio giudizio(ma mi sento stupido a ripeterlo per la milionesima volta) di nn attuare alla perfezione il proprio compito di garante della uniformità di giudizio tra passato e presente nella conta delle macchie solari, affidandosi troppo facilmente e senza indagare adeguatamente ai conteggi di osservatori moderni quali catania (ma è sl un esempio) cheniente hanno a che fare con gli osservatori di 50, 100, 200 anni fa!
Te stesso in tuoi precedenti post, affermavi che nn si può pargonare la conta delle macchie odierne con quelle del passato, ecco per questo mi batto!
saluti, simon
ice2020(Quote) (Reply)
Adriano spiega bene quello che probabilmente sta succedendo nella nostra Stella, che vi siano cicli più lunghi dei classisi undecennali se ne sospetta fortemente l’esistenza da tempo, alcuni pensano che centri la risonanza orbitale Giove-Saturno, i due supergiganti gassosi che hanno il campo magnetico molto più forte del Sole stesso (superato solo dai campi magnetici fortemente organizzati delle SunSpot) proprio x la loro natura di giganti gassosi.
Ci sono poi altri gruppi di scienziati, tra i quali prestigiosi membri bella scuola di Astrofisica Russa che già dal 2007 prevedevano l’avvento per un Deep Solar Minimum!!!
ALE(Quote) (Reply)
Per Titanus:
Il problema è che abbiamo raffronti sul GMF (Global Magnetic Field) della nostra stella per i cicli recenti, dal 21 al 23 credo, dunque una vera INEZIA rispetto la vita dell’astro!
C’è da dire una cosa xò, gli autori del lavoro che ho commentato in questo post dicono: Più volte questa situazione può essersi verificata nella storia del sistema solare, misurando i livelli di Berilio 10 presenti nei carotaggi polari si è visto che questo correla bene con l’afflusso di raggi cosmici in alta atmosfera, si è visto che questi aumentano durante i minimi solari, il Minimo di Maunder ne è un esempio!!
(in passato Simon affrontò l’argomento in modo egregio!!!)
ALE
ALE(Quote) (Reply)
finalmente leggo interventi costruttivi da parte di alcuni utenti, c’è voluta la botta per raggiungere questi obbiettivi.
fiero di aver conseguito questo traguardo.
per il sig. Cutrufo: sono felicissimo di sapere che lei è presente nel settore della scienza che monitora il sole, ora finalmente capisco perchè se la prendevano se parlavamo male di Catania, cmq vedo che simon ha già risposto.
noi ovviamente siamo dell’idea che catania conti macchie che non andrebbero contate o che anni fa non lo avrebbero fatto, è palese però che gli strumenti in possesso dall’osservatorio penso siano di ultima generazione, quindi le immagini in loro possesso sono molto più dettagliate di quelle che noi comuni mortali vediamo.
la discussione sta nel fatto che il SIDC non faccia il proprio lavoro di garante della continuità delle rilevazioni con il passato.
cmq sono andato troppo OT, riguardo all’articolo, molto bello e molto tosto, la cosa è interessante, vedremo come si comporterà il ciclo 25……..volebvo dire 24
Nintendo(Quote) (Reply)
si Fabio, speriamo che il signor Adriano continui a postare commenti costruttivi come quello appena postato, se lo facesse sarebbe un bel acquisto per il Blog!
Simon
ice2020(Quote) (Reply)
UNA Precisazione:
spesso leggendo interventi su vari blog, il nostro compreso, vedo accomunare il Sole a un normale pianeta e le SunSpot a “uragani” in cromosfera: vero nel risultato visivo finale ma SBAGLIATISSIMO in teoria! Mi spiego: le stelle sono ammassi di plasma che non è altro che un insieme di nuclei atomici immersi in un fluido costituito da elettroni, il plasma per molti aspetti è paragonabile ad un fluido (la prova è nel fatto che il Sole assume una forma perfettamente sferica) ma a differenza di H20, azoto e ossigeno (l’aria) e altri gas, è profondamente influenzato dai campi magnetici (chi di voi ha da bambino messo una calamita vicino a una tv a CRT, sulle LCD nn funziona, ha visto deviare il fascio di elettroni), dunque le SunSpot “focalizzano” in seguito a campi magnetici altamente organizzati che riallineano il plasma creando canali tra zona radiative e fotosfera stessa. Ma nel contempo una carica elettrica che si muove genera un campo magnetico, dunque il plasma stesso muovendosi è in grado di generare campi magnetici. Applicato al Sole è un po come dire : “è nato prima l’uovo o la gallina?”; mi spego meglio: già nel 2006 si è notato un rallentamento del grande nastro trasportatore di plasma nel SOle, nastro che porta il plasma stesso dall’equatore della stella fino vicino ai poli, questa diminuzione è stata additata come la causa di un probabile ciclo 25 molto debole (Vedere il post di NIA relativo a quanto dico “http://daltonsminima.wordpress.com/2009/03/page/2/”), questo perchè il rallentamento del flusso provocherebbe ripercussioni sul campo magnetico stesso, ma se invece il minor flusso di plasma fosse una conseguenza e non una causa di un Deep Solar Minimum? Allora ci saremo già dentro in pieno!!!! E’ solo un vedere le cose da un’altro punto di vista!!!
ALE
ALE(Quote) (Reply)
NOTA:
NON è che nelle TV CRT ci sia dentro plasma, è un fascio di elettroni, il plasma è ben altra cosa, ma l’esempiofa bene capire come particelle cariche possono venire influenzate da campi Magnetici!!!
ALE
ALE(Quote) (Reply)