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Cosa fare se si verifica un nuovo evento Carrington?

Questo non vuole essere un articolo allarmista tipo quelli dei nostri amici “riscaldamento a qualsiasi costo”, ma dato che la NASA ha lanciato alcuni mesi fa un allarme per una possibile forte tempesta solare nei primi mesi del 2013 (periodo in cui alla NASA pensano ci sará il massimo del ciclo 24), ho cercato di informarmi di cosa successe nel 1859, anno in cui si verificó l´evento Carrington, e cosa potrebbe succedere adesso se un nuovo evento di tale genere si verificasse.
Ho detto se, se , se … ma tutti i fisici solari sono d´accordo nel dire che il problema non é SE ma QUANDO si verificherá un nuovo evento Carrington.
Un rapporto speciale finanziato dalla NASA e pubblicato meno di un anno fa dalla National Academy of Sciences degli Stati Uniti (NAS), mette in guardia contro le gravi conseguenze che potrebbe avere sulla nostra civiltà l’arrivo di una tempesta solare sulla Terra. E questo, secondo il rapporto, sono proprio quelle società occidentali che negli ultimi decenni hanno involontariamente seminato i semi della propria distruzione. “Ci stiamo muovendo sempre più vicino al bordo di un possibile disastro”, dice Daniel Baker, esperto di meteorologia spaziale presso l’Università del Colorado a Boulder e capo della  commissione della NASA che ha redatto il rapporto. Quali segni ci sarebbero per  avvertirci ? Il cielo appare improvvisamente con un mantello ornato con una vasta gamma di luci. Non importa che non siamo vicino al Polo Nord, dove le aurore sono comuni. Potrebbe benissimo essere New York, Roma e Pechino. Uno degli effetti collaterali di una tempesta oltre alle  aurore potrebbe essere più vicino ai tropici. Dopo pochi secondi, le lampadine iniziano a lampeggiare, come se stessero per fulminarsi, poi, per un breve momento, brillano con un’intensità insolita … e poi  PUFFF.
Questa é la macchia solare che Carrington disegnó il 1° settembre 1859 e che scatenó la piú potente tempesta solare dei tempi moderni.
La tempesta Carrington fu 3 volte piú forte di quella che distrusse i trasformatori elettrici in Canadá il 13 marzo 1989. (foto sotto)
Le foto dei trasformatori elettrici distrutti da una tempesta solare nel 1989.
Questa la foto della tempesta solare del 14 luglio 2000 (giorno della Bastiglia) e fu una tempesta di classe X5.
Questa la foto della tempesta solare del 28 ottobre 2003 calcolata come una X28 ma alla Nasa dissero che nel momento piú forte fu calcolato addirittura una X 45. La tempesta successe dopo altre 9 flares potenti durante 2 settimane
Questa é l´immagine del flare classe X9 del 5 dicembre 2006 che danneggió il satellite Goes 13 e per 10 minuti interruppe i satelliti del sistema GPS
Quali strumenti esistono oggi per prevedere e osservare il Sole? 
La NASA ha lanciato nel febbraio 2010 dalla Florida il Solar Dynamics Observatory (Solar Dynamics Observatory, SDO), una sonda che é impegneta in “una missione senza precedenti” per fornire agli scienziati i dati più straordinari e sconosciuti sul comportamento del Sole per cinque anni, la sonda, dotata di straordinari telescopi segue instancabilmente le macchie e brillamenti solari. Il loro obiettivo finale è quello di svelare, tra gli altri misteri, come il campo magnetico della nostra stella influenza il resto del nostro sistema solare.
I satelliti americani Stereo  fanno le riprese del sole in tre dimensioni, e forniscono informazioni complete sulle eruzioni solari nei prossimi  anni.

La tempesta solare del 1859 è stata preceduta dalla comparsa  di un grande gruppo di macchie solari vicino l´equatore solare.

Non abbiamo un sistema di allarme per avvertirci in tempo?

Gli esperti della NASA stanno dicendo no. Attualmente, le migliori indicazioni di una tempesta solare  provengono dal satellite ACE (Advanced Composition Explorer). La sonda, lanciata nel 1997, è un’orbita solare e si mantiene sempre tra il Sole e la Terra. Ciò significa che è possibile inviare  dati in modo continuo sulla direzione e la velocità dei venti solari e di altre emissioni di particelle cariche che colpiscono il nostro pianeta. ACE, quindi, potrebbe avvertirci dell’imminente arrivo di un getto di plasma come quello che colpí la Terra nel 1859  con un anticipo di 15 a 45 minuti. E in teoria,  15 minuti è il tempo necessario per preparare un programma di utilità per una situazione di emergenza. Tuttavia, lo studio dei dati ottenuti durante l’evento Carrington mostra che l’espulsione di massa coronale del 1859 ha più di 15 minuti per percorrere la distanza dalla ACE alla Terra. Quando questo potrebbe accadere?  Secondo il rapporto, potrebbe accadere molto prima di quanto si immagina chiunque. La “perfetta tempesta solare” potrebbe infatti avvenire in primavera o in autunno di un anno con elevata attività solare. E ‘proprio in tali periodi, nei pressi degli equinozi, quando sarebbe più dannoso per noi così come lo è quando l’orientamento del campo magnetico terrestre (lo scudo che ci protegge dai venti solari), è più vulnerabile ai bombardamenti dal plasma solare.

Il cielo appare improvvisamente come mantello ornato con una vasta gamma di luci.

L’energia liberata dal sole causerà la comparsa di aurore come quello che si sono verificate nel 1859 quando le aurore boreali furono viste nei  Caraibi.

Quali sarebbero le conseguenze?

Un rapporto della NASA, “gravi effetti meteo Spazio Eventi-sociali ed economici”, indica che i i sistemi elettrici, i GPS di navigazione, il sistema di trasporto aereo, i sistemi finanziari e le comunicazioni radio di emergenza sarebbero  interrotti. Il rapporto mette in evidenza l’esistenza di due problemi fondamentali: la prima è che le reti elettriche moderne, progettati per funzionare a tensioni molto elevate su vaste aree geografiche, sono particolarmente vulnerabili a questo tipo di tempeste del sole. Il secondo problema è l´ interdipendenza di questo sistema  con i sistemi di base che garantiscono la nostra vita come l’approvvigionamento idrico, trattamento delle acque reflue, cibo e trasporto merci, i mercati finanziari, rete di telecomunicazioni … Molti aspetti cruciali della nostra vita dipendeno da esso e non funzionano senza la fornitura di energia elettrica. Niente acqua e niente trasporti: ironia della sorte, proprio l’opposto di ciò che accade con la maggior parte dei disastri naturali, questo interesserebbe molto di più le società più ricche e  tecnologiche, molto meno avrebbero conseguenze quelle che si trovano nel processo di sviluppo. La prima cosa sarebbe la scarsezza di acqua potabile. Le persone che vivono in un appartamento alto sarebbero  i primi ad essere senza  acqua perché le pompe incaricate di portare l´acqua dalla strada ai piani alti non  funzionerebbero. Tutti gli altri avrebbero un giorno in piú prima di restare senza acqua, perché senza elettricità , una volta consumata l´ acqua nei tubi, sarebbe impossibile pomparla dalle fonti fino ai serbatoi. Anche  il trasporto elettrico terminerebbe. Non ci sarebbero treni, nessuna metropolitana, lasciando milioni di persone immobilizzate, e strangolarebbero una delle principali rotte di approvvigionamento di cibo e merci verso le principali città. I grandi ospedali con i loro generatori,  potrebbero continuare a servire per quasi 72 ore . Dopo di che, addio alla medicina moderna. E la situazione non migliorerà ulteriormente per mesi, forse per anni, dato che i trasformatori bruciati non possono essere riparati, ma solo sostituiti da nuovi. E il numero di trasformatori di riserva è molto limitata cosí come  le squadre speciali che sono responsabili della loro installazione, un compito che richiede circa una settimana di lavoro intenso.Una volta esauriti quelli in magazzino, si dovrá attendere che vengano fabbricati quelli nuovi e la  fabbricazione di un trasformatore elettrico dura quasi un anno intero.

 Le prime vittime di un nuovo evento Carrington saranno i satelliti artificiali e quindi fine delle trasmissioni radio e televisive, GPS,  cellulari etc etc
Senza riscaldamento o raffreddamento, la gente comincia a morire entro pochi giorni.

Il rapporto stima che lo stesso  accadrebbe con i gasdotti di gas naturale e combustibile che hanno bisogno di elettricità per funzionare. E per quanto riguarda il carbone si bruciano le  riserve di combustibile entro trenta giorni. Riserve che, essendo paralizzati dalla mancanza di carburante per i trasporti, non può essere sostituito. E nessuna centrale nucleare sarebbe una soluzione perché sono programmate per spegnersi automaticamente quando un grave fallimento si verifica nelle reti elettriche e non tornerebbero al lavoro fino al ripristino dell’alimentazione elettrica. Senza riscaldamento o raffreddamento, la gente comincia a morire in questione di giorni. Tra le prime vittime, tutti coloro la cui vita dipende da cure mediche o la fornitura regolare di sostanze come l’insulina.

Ci sono precedenti?

Le nostre reti elettriche non sono progettate per resistere a questo tipo di  assalti improvvisi. E che nessuno può dubitare che questi attacchi si verificano con una certa regolarità. Dal momento che siamo in grado di eseguire misurazioni, la peggiore tempesta solare di tutti i tempi si è verificata il 2 settembre 1859. Conosciuta come “L’evento Carrington” dall’astronomo britannico che l´ha misurato. Tale evento ha causato il crollo delle più grandi reti globali di telegrafi. Ci furono 9 giorni di seguito di tempeste solari,  le aurore sono state osservate anche a latitudini equatoriali, l’evento è stato descritto come “la prima volta che l’uomo si accorse che non era solo nell’universo” e “la nascita dell’astronomia moderna” . A quel tempo, l’elettricità aveva appena cominciato ad essere utilizzata, in modo che gli effetti della tempesta a malapena hanno influenzato la vita dei cittadini. Ma sono i danni inimmaginabili che si potrebbero verificare nel nostro modo di vita, se un tale evento accadesse oggi. Infatti, secondo l’analisi della NASA,  milioni di persone in tutto il mondo non sopravviverebbero. Allora nel 1859 fu solo un unico spettacolo celeste, o una esperienza mistica, ma  per gli osservatori di oggi con la nostra impalcatura elettrica  sarebbe una tragedia.

 

15 minuti è il tempo necessario per preparare un programma di utilità per una situazione di emergenza, il tempo esatto che impiega per avere il primo impatto dal Sole

 

Il grafico mostra la vunerabilitá dei trasformatori elettrici (cerchi rossi) negli Stati Uniti secondo le simulazioni condotte da esperti.

Che cosa possiamo fare noi comuni mortali se una cosa del genere accade?

E ‘importante prendere in considerazione diversi scenari, tenendo conto che non si potrebbe avere energia elettrica. Quindi niente  luce, niente calore, niente gas, niente comunicazioni, senza elettricità per gli elettrodomestici vari e non ci sarà né cibo né acqua. Da qui, dobbiamo considerare la necessità di acquistare cibo e acqua per sopravvivere, almeno per tutto il tempo che occorre fino a che l´ ordine viene ripristinato.
 Raccomandazioni: 
. 1 – Essere consapevoli di ciò che accade con l’attività solare (Space Weather & Space Weather Prediction Center)
2 -. Conservare cibo in scatola e conserve di prodotti alimentari che scadono dopo 2 a 3 anni, e quindi avere una riserva per diversi mesi. 
3 -. Individuare l’acqua o no, trovare sistemi per purificarla. Un altro modo è quello di conservare l’acqua piovana in fusti, soprattutto se si vive fuori città. 
4 -. ricerca per i sistemi di energia alternativa (solare, eolica, magnetico, butano, ecc) .
5 -. Tenete a mente che nelle città ci sarà il caos, e quindi identificate i luoghi in campagna dove c´é l’agricoltura e l’acqua per andare lí e starci fino alla normalizzazione . 
6 -. Avere mezzi di trasporto come la bicicletta per il movimento, se le macchine non funzionano. 
7 -. Conoscere come  proteggere le scatole elettriche importanti e utili creando casse Faraday sottoterra fino a  quando la tempesta non sia passata.
 8 – Equipaggiarsi con attrezzi di sopravvivenza di base.
La prima cosa che comincerebbe a mancare sará l´acqua potabile. 
La tempesta solare del 1859 è stata la più potente tempesta solare registrata nella storia moderna; Probabilmente altre forte tempeste solari ci furono in passato. A partire dal 28 agosto 1859 le aurore borealisono state viste al sud fino ai Caraibi, aumentando la loro intensità 1 e 2 settembre. Essa è stata preceduta dalla comparsa sotto il sole di un grande gruppo di macchie solari vicino l´equatore  solare, su una scala così grande che si poteva vedere a occhio nudo con una protezione adeguata. Il bagliore intenso del 1859 ha liberato due espulsioni di massa coronale: il primo ha preso tra 40 e 60 ore per raggiungere la Terra (tempo normale) mentre il secondo, uscito dal sole prima di riempire il vuoto lasciato dal primo, ha impiegato solo  circa 17 ore per raggiungere la Terra. Fu rilasciata un sacco di energia, che ha cominciato a disturbare le comunicazioni telegrafiche via  filo per  un giorno o due. Le temperature registrate mostrano circa 50 milioni di gradi Kelvin. Al momento dell’impatto la magnetosfera della Terra, che di solito è a circa 60.000 chilometri dalla Terra, è stata compressa fino a circa 7000, raggiungendo la stratosfera. Ciò ha causato la scomparsa temporanea della radiazione della cintura di Van Allen permettendo che un gran numero di protoni ed elettroni con energie di 30 milioni di elettronvolt entrassero nella stratosfera causando  la riduzione dell’ozono stratosferico del 5%, e ci sono voluti circa 4 anni per recuperare ciò che era perduto. Un grande “pioggia” di neutroni avrebbe ricoperto la superficie della Terra, ma dato che a quei tempi non c´erano  i rivelatori, questa pioggia non è stata registrata, e sembra inoltre che non ci fu nessuna conseguenza per la salute umana.
SAND-RIO

Due anni e mezzo dal minimo: colpo di reni del Sole, e poi?

Questo articolo riprende ed aggiorna quello analogo, pubblicato circa sei mesi fa, che trovate a questo link http://daltonsminima.altervista.org/?p=13193

Sono ormai trascorsi due anni e mezzo (dicembre 2008) dal minimo solare che ha ufficialmente segnato la fine del ciclo 23 e l’inizio del ciclo 24.

Nella prima metà del 2009 abbiamo assistito ad una ripartenza lenta del Sole. Poi si è verificato un temporaneo stop estivo, culminato in un mese di agosto interamente “spotless”.

Un’accelerazione nell’autunno dello stesso anno, protrattasi fino a febbraio 2010, ci ha fatto pensare che il ciclo stesse progredendo in modo tutto sommato paragonabile a quelli immediatamente precedenti: le macchie si sono intensificate, in numero e dimensione, i giorni “spotless” mensili si sono diradati e, in qualche caso, addirittura azzerati.

Invece, da febbraio 2010 fino ai primi di febbraio 2011, il Sole si è preso nuovamente una pausa: gli indici di attività (sunspot number, solar flux) sono diminuiti, le macchie si sono nuovamente diradate, sono comparsi di nuovo alcuni giorni spotless. Insomma, la progressione del ciclo ha segnato il passo, fino alla seconda decade di febbraio di quest’anno, quando si è verificata una brusca accelerazione: solar flux di slancio oltre quota 100, due massimi di intensità rispettabile (115 ed oltre 150), quindi un periodo di attività oltre quota 100, protrattosi fino alla prima decade di maggio. In realtà, fin dalla metà di aprile si registra un trend nel complesso declinante, pur con alcuni sussulti (115 all’inizio di giugno).

Dunque, il testimone di mese di massimo del ciclo è passato da febbraio 2010 a marzo 2011. Come sei mesi fa, ci chiediamo: si tratta di un massimo relativo? Oppure, addirittura, di un massimo assoluto?.

Come sei mesi fa, riporto il grafico aggiornato di confronto relativo al solar flux (radiazione alla lunghezza d’onda di 10,7cm), noto per essere un buon indice dell’attività solare: in rosso viene riportato l’andamento del solar flux medio mensile, normalizzato rispetto alla distanza media Sole-Terra, dal minimo ad oggi (fonte NOAA). Le altre linee riportate (in violetto, blu, giallo, verde, marrone) rappresentano il solar flux medio mensile misurato nei primi due anni e mezzo dei cicli compresi tra il 19 ed il 23 (minimi nel 1954, 1964, 1976, 1986, 1996). Le misure di tale importante parametro sono disponibili a partire dal 1947, pertanto le ripartenze dei cicli anteriori al 19 non sono presenti nel grafico.

Dall’esame del grafico si nota che

  • per i primi 12 mesi circa dal minimo, il ciclo 24 presenta un comportamento abbastanza simile a quello dei cicli precedenti, sebbene appaia complessivamente un poco più debole;
  • verso il 12°-15° mese accade qualcosa, una sorta di “rottura” che lo differenzia dai cicli precedenti: il 19, 20, 21, 22, 23 accelerano la loro progressione, mentre il nostro ciclo 24 accenna a “partire” ma subito si “pianta”, regredisce, sembra riprendersi e poi si stabilizza attorno ai valori già raggiunti, comunque sotto il massimo di febbraio 2010, anche se di poco;
  • anche al 26°-29° mese sembra accadere qualcosa di analogo a quanto verificatosi nel 12°-15° mese. Attendiamo comunque conferma nel prossimo semestre; in generale, si noti l’andamento decisamente più “nervoso” dei cicli 19-23, rispetto a quello relativamente più lineare e “pigro” del ciclo 24;
  • nonostante l’evidente progressione dal 26° mese, il ciclo non è comunque riuscito a mantenere il “ritmo” di quelli immediatamente precedenti, perdendo ulteriormente terreno (sia pure di poco) anche rispetto a quelli meno “vivaci”, come il ciclo 23.

Che l’accelerazione appena avvenuta e seguita subito da una brusca frenata sia la replica, solo più intensa, di quella verificatasi un anno fa? Se così fosse, dovremmo attenderci un anno o quasi di stabilità del solar flux sotto quota cento, prima di una nuova impennata. Dunque un ciclo “ciclico” nella sua progressione? Lo vedremo…..si noti comunque il trend di crescita del solar flux, nettamente inferiore a quello dei cicli precedenti, dai quali si sta progressivamente distaccando. A tale proposito, qualora il solar flux si mantenesse attorno ai valori attuali, o addirittura calasse ancora un poco, la distanza tra il ciclo 24 e quelli precedenti aumenterebbe ulteriormente, in quanto tutti i cicli 19-23, tra i 30 ed i 36 mesi hanno segnato (chi più, chi meno) ulteriori progressi.

Di certo possiamo dire che, qualora nei prossimi mesi si confermasse la stabilità (o addirittura un ulteriore declino) del solar flux sui valori attuali, le previsioni NASA, a cura di David Hathaway, non potrebbero che riconoscerla ed essere quindi ritoccate al ribasso, dopo un netto rialzo negli ultimi mesi: la stima del massimo (smoothed sunspot number) previsto per il ciclo 24 è attualmente pari a 70, in netta crescita dal valore di 58 previsto a febbraio. La data prevista per il massimo, invece, rimane ormai da tempo collocata a metà 2013. Per ulteriori dettagli in proposito, si veda il link http://solarscience.msfc.nasa.gov/predict.shtml.

Non mi stanco mai di ricordare, comunque, come lo stesso David Hathaway, nel sito di cui si riporta sopra il link, precisa come le previsioni dell’andamento di un ciclo solare risultano abbastanza affidabili a partire da 3 anni dopo il minimo; pertanto, nel nostro caso, occorre attendere almeno la fine del 2011; è quindi ragionevole aspettarsi ancora qualche ritocco (al ribasso o al rialzo?) prima che la previsione si stabilizzi.

 

In conclusione, questo ciclo, mese dopo mese, anno dopo anno, si conferma come un ciclo decisamente debole, molto di più di quelli immediatamente precedenti. Tuttavia, in base a quanto affermato da Hathaway, si ritiene che per una piena valutazione della natura di questo ciclo occorra attendere ancora l’inizio del 2012, per verificare

  • se eventualmente il suo comportamento induca la NASA e Hathaway a modificare ulteriormente le stime, di quanto e se in direzione di un incremento o un decremento;
  • se il ciclo acceleri nella sua progressione, confermi l’attuale trend complessivo di crescita lenta, o addirittura mostri un evidente declino.

Dedico infine un cenno alla questione della data prevista del massimo: metà 2013, il che vuol dire 4 anni e mezzo circa dopo il minimo. Rispetto agli ultimi 20 cicli, dal minimo di Dalton ad oggi, si tratta di un valore assolutamente normale. E’ possibile una distanza temporale inferiore, anche di soli 3 anni (cicli 8, 18, 22), tuttavia i cicli deboli (SSN massimo inferiore a 100) mostrano una distanza pari ad almeno 4 anni. Ed entrambi i cicli del Minimo di Dalton (1798-1823) impiegarono ben 6 anni per raggiungere il loro massimo.

A voi la parola!

FabioDue

 

 

MASSIMO SOLARE – COSÌ PRESTO?

Guest post por David Archibald

Il Dr Svalgaard ha fatto una annotazione interessante nel suo grafico dei parametri solari: “BENVENUTO AL MASSIMO SOLARE”:

Fonte gráfico: http://www.leif.org/research/TSI-SORCE-2008-now.png

Potrebbe essere? Sembra che il ciclo solare 24 é appena cominciato… appena 2 anni e mezzo fa e cioé nel dicembre del 2008. ,

In primo luogo, a confermare questa ipotesi, c[ è l´intensitá del campo magnetico polare del Sole, con i dati dell´osservatorio solare Wilcox:

Fonte: http://wso.stanford.edu/

I poli magnetici del Sole cambiano durante il massimo. Il campo magnetico dell´emisfero nord del Sole si é invertito. Esistono appena 3 inversioni nei dati degli strumenti moderni.  Un altro parametro che potrebbe confermare che siamo nel massimo solare é l´angolo di inclinazione eliosferica nel grafico seguente, sempre a partire dai dati del WSO.

L´angolo di inclinazioneliosferico attuale ha impiegato alcuni anni per arrivare al massimo solare al suo attuale livello

Se il Sole é vicino al suo massimo, il significato é che questa sarebbe la prima volta nei dati registrati, che un ciclo corto é anche un ciclo debole, anche se Usoskin et al. nel 2009 ha proposto un ciclo corto e asimmetrico nel XVIII secolo e fu quando inizió il minimo di Dalton. : http://climate.arm.ac.uk/publications/arlt2.pdf

Curiosamente, Ed Fix ha generato un modello solare che prevede 2 cicli solari  consecutivi deboli e corti  ogni 8 cicli solari lunghi. E questo sarebbe proprio il primo dei due cicli solari corti e deboli dopo 8 cicli solari lunghi.

La linea verde é il dato del ciclo solare con i cicli solari invertiti. La linea rossa é l´uscita del modello. Sono annotati i cicli solari dal 19 al 23.

Questo modello prevede il prossimo massimo solare nel 2013 e il prossimo minimo appena 4 anni piú tardi nel 2017. Questo risultato é possibile con i dati e con il comportamento del Sole fino ad oggi.

http://wattsupwiththat.com/2011/05/08/solar-max-so-soon/

SAND-RIO

Aspettare prima di trarre conclusioni, ma fino a quando?

Qui su NIA è una delle frasi preferite, sicuramente quella che in questi 2 anni abbiamo detto più volte.

Ma su una cosa non abbiamo mai chiarito, fino a quando dovremo aspettare?

Bisogna subito dire che se noi non abbiamo mai detto un limite è perchè esso non c’è, dipende tutto da come si comporterà il sole nei prossimi mesi, sappiamo bene come anche gli esperti si sono ritrovati a posticipare sempre più l’inizio del Ciclo 24, noi quindi ci siamo adattati spostando in avanti il termine ipotetico del periodo di attesa.

Il Ciclo 24 è partito parecchi mesi fa e ci aveva dato l’impressione di poter chiudere la questione minimo e di analizzare la risalita verso il massimo, terminando quindi le attese per la ripartenza, visto che essa, spesso lineare e costante non crea un interessamento di tipo evolutivo ma solo di tipo quantitativo.

Come invece ben sappiamo ci troviamo ancora in una fase di stallo, il SF dopo aver superato gli 80 è andato calando per un bel po’ di tempo e ancora adesso ci troviamo sotto gli 80, valore che da sempre qui su NIA avevamo definito come segno di attività solare non più bassa, e la risalita ci pare ben lontana da poter essere definita, ci tocca quindi aspettare ancora e come tutti neanche noi sappiamo fino a quando.

Proprio per questi motivi ho deciso di scrivere qualche riga su questa questione, da fuori potrebbe sembrare quasi una presa in giro e non lo è di certo, ovviamo tutti i dubbi e chiariamo il concetto:

Il Minimo solare tutt’ora non può dirsi concluso al 100%, abbiamo definito la patenza del Ciclo 24 ( e quindi fine del minimo ) con il superamento continuo del SF del valore di 80, aggiungendoci poi un aumento di tale valore continuo.

La fase di risalita è quella più breve in un ciclo solare, dura intorno ai 4 anni, ma può durare anche meno, per questo quindi rappresenta una crescita costante e continuativa dell’attività solare, non rappresentando motivo di interesse, se non quando ci si ritrova alla fine del suo percorso e si deve analizzare quale sarà l’intensità del massimo, sarà allora che partirà il nuovo “periodo di attesa”

Bisogna però dire che questo Ciclo 24 ha tutta l’aria di essere un ciclo debole e molto particolare, la sua risalita potrebbe quindi essere atipica e mostrare continuamente periodi di discesa anche in questa fase, arrivando quindi ipoteticamente ad unire le 2 “fasi di attesa” rendendole praticamente infinite.

A noi tocca, e sembra uno scherzo detto adesso, solo aspettare, perchè sarà solo il Sole a decidere quando finirà l’attesa.

FABIO

Come prevedere il comportamento del ciclo 24.

Riuscire a comprendere a fondo quanto ha detto il prof. Leif Svalgaard, fisico solare della prestigiosa Università di Stanford, al seminario a Keystone in Colorado il 20 maggio 2010 sulla possibilità di predizione del ciclo 24 non è meno difficile che spiegarlo con parole semplici per tutti.

Tempo fa scrissi che il prof. Svalgaard ci stava preparando qualcosa di interessante e così è stato. Ma molti potrebbero rimanere delusi, come peraltro lo sono rimasto io, ma anche rinfrancato, come capirete solo alla fine di questo articolo. D’altra parte la scienza è fatta di successi e fallimenti.
Dai fallimenti bisogna trarre la parte migliore e ripartire da lì per una nuova comprensione dei fenomeni naturali.

Svalgaard e la sua equipe hanno esaminato criticamente ben 75 lavori scientifici di diversi autori che hanno pubblicato le loro teorie sulla predittività del ciclo solare 24.

Tra questi Svalgaard ne ha posto in evidenza in particolare due, basati sulla teoria del “Flux Trasport Dynamos”, ossia di Choudhuri [2] e di Dikpati [1].

Riassumendo le diverse posizioni si può dire che i risultati non coincidenti tra i due autori (Dikpati – Rmax ciclo24 = 160-185 e Choudhuri – Rmax ciclo24 = 75) corrispondono principalmente alle differenti ipotesi circa la propagazione del flusso magnetico all’interno del Sole, che si esprime con diversi modelli di funzionamento della dinamo solare.
In Choudhuri si parla di una dinamo con ad alta diffusività (propagazione veloce), il modello della dinamo solare di Dikpati è, invece, a bassa diffusività (per avvezione).

A sinistra:Choudhuri (diffusione veloce – P agisce per T)
A destra:Dikpati (bassa diffusività – Conveyor Belt)

Nel modello di Dikapati il flusso è così lento che la distanza tra un puntino e l’altro nel disegno del suo modello è di circa un anno.
Si parte dal postulato che se questa diffusività è alta si avrà un ciclo debole.

Dikpati presuppone inoltre una circolazione del flusso nell’emisfero meridionale costante, tranne che nel ciclo 24, nel quale sembra aumentata..
Ma entrambi i modelli di trasporto del flusso proposto dai dei due autori, Dikpati e Choudhuri, coincidono nel supporre che quando il flusso meridionale è veloce, questo dovrebbe produrre potenti campi magnetici polarizzati e cicli solari brevi.

Svalgaard ha citato a questo proposito uno degli ultimi lavori di David Hathaway e Lisa Rightmire che hanno affermato nella loro pubblicazione del 2009: “in base alle misurazioni effettuate sulla velocità del Flusso Meridionale, mediante SOHO nel ciclo solare 23, si dimostra che nel minimo solare del ciclo 24, ossia dal 2008, la velocità del flusso è diventata significativamente più alta di quella vista nel precedente minimo (il 23)”.

David Hathaway viene di nuovo richiamato in causa per quanto affermato nello stesso lavoro, ossia che in questi modelli la maggiore velocità del flusso meridionale dovrebbe produrre potenti campi magnetici e cicli solari brevi, contrariamente a quanto osservato finora direttamente sul Sole. Pertanto, le attuali osservazioni, insieme ad altri fattori, suggeriscono che i modelli di trasporto del flusso nella dinamo solare prodotti fino ad oggi non descrivono adeguatamente il comportamento dei cicli solari e non sono ancora sufficienti a fornire previsioni convincenti del comportamento del ciclo solare 24. (Hathaway, 2009).

Detto da Hathaway è un affermazione piuttosto pesante e non nasconde un certo disappunto

Forse si tratta di schemi troppo rigidi? Di sicuro i modelli dei campi magnetici sono stati costruiti molti anni fa, essenzialmente a metà del 2003, e sicuramente prima dell’aumento della velocità della Circolazione Meridionale. Questi campi magnetici non sono aumentati da allora ed anzi hanno iniziato a dimostrare l’attesa diminuzione dovuta all’inizio dell’attività solare del nuovo ciclo 24, senza più riprendersi.

Svalgaard su questo punto è stato parecchio critico ed ha detto che il problema della Circolazione Meridionale non è se questa esista o no, che abbia più o meno celle, ma piuttosto quale sia il ruolo che essa svolge nel ciclo solare, che probabilmente dipende dall’importanza della sua propagazione turbolenta.

Inoltre, non è conosciuto il grado con cui la Circolazione Meridionale sia a sua volta influenzata da retro reazioni da parte di forze di Lorentz associate ai campi magnetici generati dalla dinamo solare; ossia, in poche parole non sappiamo se è nato prima l’uovo o la gallina.

Per chi è digiuno di fisica, le forze di Lorenz sono forze deflettenti, ossia hanno effetto solo sulla traiettoria di un oggetto elettricamente carico (il plasma) che si muove in un campo magnetico (solare). La caratteristica principale della forza di Lorentz è che è sempre diretta perpendicolarmente rispetto alla direzione del moto.

Ancora, ha sottolineato Svalgaard, la forma e la velocità del flusso di ritorno dall’equatore nella zona convettiva inferiore è attualmente sconosciuta. Probabilmente solo SDO ci dirà qualcosa di più su questo.

Il quesito che Svalgaard ha posto e che forse si tratta solo di una dinamo di superficie, ed ha citato Kenneth Schatten [3] il quale ha esplorato la possibilità che le macchie solari siano solo un fenomeno di superficie, essendo la fusione di più piccole configurazioni magnetiche, da come sembrano indicare le sue osservazioni. Il dubbio posto è che la dinamo solare sia in realtà poco profonda e non operi a livello della tachocline, che sembrerebbe basata su sui modelli cellulari automatici di attività.

La posizione della tachocline all’interno del Sole

Con il termine tachocline si designa la zona di transizione, all’interno del Sole, tra la zona radiativa e la zona convettiva. Si ritiene attualmente che la sua dimensione sia una delle cause dei campi magnetici che caratterizzano la nostra stella. Le simmetrie e l’estensione della tachocline sembrano rivestire un ruolo di primo piano nella formazione della cosiddetta dinamo solare, poiché rinforzano i deboli campi poloidali creando un più intenso campo di forma toroidale.

Nel modello di Schatten il flusso magnetico polare sembrerebbe essere predittivo del flusso di macchie solari che vengono a svilupparsi.

Il modello di Kenneth Schatten

Per ultimo Svalgaard ha citato il modello di Kitiashvili (2009), che se i precedenti modelli potevano sembrare complessi, questo mi ha fatto decisamente stramazzare.
Nell’Ensemble Kalman Filter (EnKF) di Kitiashvili il metodo usato è stato quello di assimilare i dati del numero di macchie solari in un modello non lineare a-O di dinamo solare a campo medio che tiene conto della dinamica della turbolenta elicità magnetica.

Il modello di Kitiashvili

Non chiedetemi di spiegarvelo perché penso che sia veramente di difficile comprensione.
La mia impressione personale è che Svalgaard abbia fatto tutta questa elencazione al puro scopo di dimostrare che ognuno di questi modelli studiati al computer fornisce una quasi-spiegazione del fenomeno macchie solari ed attività solare.
Dei modelli che alla prova dei fatti non funzionano, anche se matematicamente si presentano ineccepibili.

Quale è la soluzione che propone?
Vi parrà incredibile, ma suggerisce di ritornare alle previsioni empiriche.
Lui dice che dopo le previsioni basate sui “Flux Trasport Dynamos” abbracciate più o meno entusiasticamente dai fisici solari di tutto il mondo, molto meno quelle della dinamo superficiale di Ken Schatten e ancora meno l’approccio EnKF di Kitiashvili, si potrebbe essere costretti a ritornare alle tecniche empiriche precedenti per uscirne fuori, con le quali alcune caratteristiche osservate potevano far presagire l’attività futura.

Esattamente quello che più o meno stiamo facendo a NIA! E che sto facendo anch’io, dopo le osservazioni di Svalgaard che mi hanno convinto, fotografando ogni giorno il Sole con il mio telescopio e confrontando i risultati con le osservazioni passate, in stile J. M.Vaquero dell’ Universidad de Extremadura in Spagna, che su questo ha scritto tantissimo.

Ma quello che Svalgaard suggerisce per interpretare correttamente i dati raccolti in questo modo lo vedremo in un prossimo articolo.

Bibliografia:
[1] Dikpati, M., de Toma, G., Gilman, P.A.: Predicting the strength of solar cycle 24 using a ?ux-transport dynamo-based tool, Geophys. Res. Lett., 33, L05102, 2006.

[2] Choudhuri, A.R., Chatterjee, P., Jiang, J.: Predicting Solar Cycle 24 with a solar dynamo model, Phys. Rev. Lett., 98, 131103, 2007.

[3] Kenneth Schatten: Modeling A Shallow Solar Dynamo, Solar Physics, 255, 3-38, 2009

Pablito