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Il Sole

Le macchie solari e il ciclo undecennale del sole





3.1  Le macchie solari

Se osservate il Sole con un telescopio o con un binocolo (ovviamente munito di appositi filtri per proteggere la vista), noterete che la nostra stella presenta alcuni "punti scuri", detti macchie solari.
La regione attiva 9393
Fig.1: la Regione Attiva 9393, uno dei più grandi gruppi di macchie solari degli ultimi anni.

Si tratta di aree che appaiono più scure rispetto alla fotosfera perché, rispetto a quest'ultima, hanno una temperatura inferiore. Le macchie solari infatti sono brillanti (intensità luminonsa pari a circa il 32% della fotosfera, 80% nelle zone di penombra), ma per contrasto con le zone circostanti appaiono di colore nero. Hanno una temperatura di circa 4000°C, rispetto ai 5700°C della fotosfera.
Sono di dimensioni variabili (da 7.000 a 50.000 Km di diametro) e talvolta sono visibili amnche ad occhio nudo (sempre che, naturalmente, ci si protegga la vista con appositi filtri). Sono originate dall'intenso campo magnetico del Sole, che in alcuni punti impedisce la risalita dei gas e del calore dall'interno della stella, provocando così la formazione di regioni più fredde, e quindi più scure.




3.2  Formazione ed evoluzione delle macchie

Tutto ha inizio quando, in una zona della fotosfera, si forma una regione scura di qualche migliaio di chilometri (detta "poro"); in genere esse scompaiono nel giro di qualche ora, mentre in alcuni casi cominciano ad espandersi gradatamente. Quando intorno ad esse si può notare una zona di penombra (seppur molto debole), possiamo parlare di macchia. La vita media di una macchia singola è di qualche giorno; generalmente però esse nascono a coppia o a gruppi, e in tal caso possono avere una vita di qualche settimana. Alcuni gruppi di macchie possono essere particolarmente longevi, e durare per mesi.
Le macchie solari seguono il movimento di rotazione del Sole e in passato hanno aiutato gli astronomi a calcolare la sua velocità di rotazione. Una macchia solare infatti impiega 13,5 giorni per attraversare la faccia visibile del Sole, e rimane nascosta per altri 13,5 nella faccia nascosta. Quindi, se essa è ancora "in vita", ritornerà nel punto di partenza dopo 27 giorni (che corrisponde al periodo di rotazione sinodica - non a quello siderale - dato che anche la Terra si sposta in tale periodo). Questo ovviamente vale per le macchie che si trovano ad una longitudine solare media di 45°; infatti, come detto nell'articolo precedente, la rotazione del Sole è differenziale, aumentando dai poli verso l'equatore.


L'evoluzione della regione attiva 9393
Fig.2: l'evoluzione della Regione Attiva 9393. Le macchie solari seguono il movimento di rotazione del Sole e cambiano forma e dimensioni con il passare dei giorni.





3.3  Il numero Relativo

Quale indice della presenza e della quantità di macchie solari, si assume il numero relativo R, secondo la seguente formula:

R= k(10G + F)


dove k è un fattore di correzione che dipende dall'apertura del telescopio, dalla turbolenza atmosferica, ecc; G indica il numero dei gruppi di macchie; F è il numero totale di macchie che si possono vedere in tutti i gruppi. Anche una sola macchia viene calcolata come un gruppo; ne consegue che dopo lo 0 (nessuna macchia visibile) fa seguito l'11 ((10x1)+1).
Gli ideatori di questo sisatema sono i due astronomi svizzeri Wolf e Wolfer (difatti il numero relativo viene chiamato anche numero di Wolf, ed essere rappresentato dalla lettera W anziché R). Per Wolf, che disponeva di un cannocchiale di 75 centimetri di diametro, il fattore k era uguale a 1.




3.4  Il ciclo solare

I numeri relativi vengono determinati su un lungo periodo di tempo (generalmente ogni mese o ogni anno); calcolandoli nel corso degli anni, è stato scoperto che la quantità di macchie solari oscilla, seguendo un ciclo regolare di 11,07 anni. Ciò vuol dire che ogni 11 anni circa, la quantità di macchie presenti raggiunge un massimo ("massimo solare", vedi figura x). Il numero di macchie però varia da massimo a massimo; ad esempio nel 1816 il numero relativo era pari a 48,7, mentre nel 1957 il numero R era 201,3 (si è trattato del massimo più alto tra quelli finora conosciuti, vedi Fig. 3).


Il numero di macchie solari nel corso degli anni
Fig.3: il numero di macchie solari varia molto nel corso di ogni ciclo solare e da un massimo all'altro. Si noti come il picco di massima intensità si ripeta ogni 11 anni.



Durante il minimo il Sole è senza traccia di macchie anche per molte settimane, mentre all'epoca del massimo si possono osservare da 10 a 20 gruppi di macchie sulla sua superficie.
Generalmente i passaggi dal minimo al massimo avvengono tanto più velocemente quanto più quest'ultimo sarà alto. L'ultimo massimo si è verificato nel 2002, quindi il prossimo ricorrerrà nel 2013.


Data di pubblicazione: 6 Luglio 2003


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