Il ciclo delle macchie solari ha un doppio picco, dicono gli astronomi

Le macchie solari sono chiazze fresche e scure sulla superficie del sole. Si pensa che siano il risultato di una temporanea soppressione della convezione da parte delle contorsioni interne del campo magnetico del Sole. Ecco perché i punti sono più freschi dell'ambiente circostante.

La dimensione e il numero delle macchie solari seguono notoriamente un ciclo di 11 anni, un fenomeno segnalato per la prima volta da Heinrich Schwabe, un astronomo dilettante tedesco nel 1843. Ma nel 1967, Mstislav Gnevyshev dell'Accademia Russa delle Scienze, ha sottolineato che molti di questi cicli sembrano avere due picchi.

Oggi Katya Georgieva dell'Istituto di ricerca spaziale e solare-terrestre di Sofia, in Bulgaria, afferma di sapere il perché. Il suo pensiero implica che tutti i cicli hanno due picchi, ma che spesso questi coincidono, rendendoli difficili da separare.

Nel corso degli anni, gli astronomi hanno costruito un quadro straordinariamente dettagliato degli strani schemi associati alle macchie solari.

Ad esempio, le macchie tendono a formarsi in coppia con polarità opposte.

Ciò è spiegato dall'idea che il campo magnetico del Sole si formi in piccoli anelli chiamati tubi di flusso che si contorcono come elastici attorcigliati e occasionalmente esplodono attraverso la superficie del Sole. Le macchie solari si formano nei punti di uscita e di entrata di questi anelli, motivo per cui si formano in coppie di polarità opposta.

Le macchie tendono a formarsi anche alle alte latitudini all'inizio del ciclo solare. Quindi, man mano che il ciclo progredisce, si formano più vicino all'equatore.

Gli astronomi pensano che la ragione di ciò sia che il campo magnetico del Sole tende a oscillare durante il ciclo di 11 anni. Quindi il campo tende ad allungarsi alternativamente in direzione nord-sud e poi in direzione est ovest, come una campana che suona.

Questa oscillazione spinge i tubi di flusso attraverso la superficie vicino ai poli all'inizio del ciclo e poi più vicino all'equatore man mano che l'oscillazione progredisce.

Ciò che sembra chiaro è che le macchie sono intimamente legate alle complesse interazioni tra il campo magnetico del Sole e i modelli di convezione nel suo strato esterno.

Il modello più semplice di convezione è che il calore si muove in un ciclo cellulare, verso i poli lungo la superficie e poi di nuovo all'equatore sotto la superficie. (Questo schema è poi complicato da fattori come la forza di Coriolis.)

A volte, tuttavia, questo schema può essere indebolito da correnti che cortocircuitano il ciclo, viaggiando direttamente dalla superficie agli strati inferiori, piuttosto che seguire l'intero ciclo fino ai poli.

Georgieva afferma che i tubi di flusso seguono uno schema simile. Alcuni seguono l'intero ciclo da equatore a polo mentre altri cortocircuitano questo processo. Questi diversi modelli di comportamento tendono a spingere i tubi di flusso attraverso la superficie in momenti diversi.

È questa differenza di comportamento che porta ai doppi picchi nel ciclo delle macchie solari, afferma Georgieva. Queste due parti del flusso, quando trasformate dalla rotazione differenziale alla base della zona di convezione, danno luogo a due picchi di attività delle macchie solari, dice.

Questo sembra spiegare questo strano aspetto dell'attività delle macchie solari. Ci sono molte altre curiosità, però. Il lavoro di Georgieva è lungi dall'essere finito.

Rif: arxiv.org/abs/1103.4552 : Perché il ciclo delle macchie solari ha un doppio picco

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