La subdola variabilità del Sole

Ad occhio nudo potrebbe non risultare palese, ma il nostro sole è una stella variabile. Un sensore a bordo del Solar Dynamics Observatory proverà in modo evidente la “subdola variabilità” del sole, ad una risoluzione spettrale mai ottenuta fino ad ora.

Ogni 11 anni il sole subisce uno sconvolgimento totale: macchie solari nere vengono generate dagli strati sotto la superficie e bruciano verso l’esterno. Esplosioni pari a un miliardo di bombe atomiche provocano intensi flare di radiazione ad alta energia. Nubi di gas, così grandi da poter inghiottire in un sol boccone tutti i pianeti, si staccano dal sole e fluttuano nello spazio. E’ una fiammeggiante dimostrazione della potenza solare.

Ma perché noi non ce ne accorgiamo nemmeno?

Attività solare

Attività solare in ultravioletto

fotografato dalla SOHO

Praticamente nessuno degli effetti dovuto al Massimo Solare è visibile all’occhio umano: se infatti osservate il sole di giorno lo vedrete sempre uguale, sempre la stessa vecchia palla luminosa. “Il fatto è che gli occhi umani sono sintonizzati su una frequenza sbagliata” spiega Tom Woods, fisico solare dell’Unversità del Colorado a Boulder, “Se volete avere un’idea di quanto accade sul Sole, dovete osservarlo nell’EUV (abbreviazione di Extreme Ultra Violet, l’ultravioletto estremo)”.

L’EUV è una forma molto energetica di radiazione ultravioletta con lunghezze d’onda tra 1 e 120 nanometri: i fotoni EUV sono molto più energetici e pericolosi dei raggi UV ordinari che causano le esplosioni solari. Fortunatamente per gli esseri umani, l’atmosfera terrestre blocca tutti i raggi EUV solari, altrimenti un giorno in spiaggia ci sarebbe fatale.

Quando il sole è attivo, possono nascere potenti emissioni EUV che crescono di un fattore 1000 nel volgere di pochi minuti. Queste ondate riscaldano la parte superiore dell’atmosfera terrestre, facendola rigonfiare ed aumentando così la resistenza per i satelliti. Inoltre i fotoni EUV spezzano i legami tra atomi e molecole, creando uno strato di ioni nelle zone alte dell’atmosfera, strato che può disturbare in maniera consistente le trasmissioni radio.

Proprio per monitorare questi fotoni energetici, la NASA sta per lanciare un sensore chiamato EVE (EUV Variability Experiment) a bordo della sonda SDO (Solar Dynamics Observatory) prevista per questo inverno. “EVE ci darà la miglior risposta temporale (10 secondi) e la più ampia banda spettrale (minore di 0.1 nm) mai avuti a disposizione per lo studio del Sole e l’avremo per 24 ore al giorno e per 7 giorni su 7” dice Woods, “e questo è un drastico miglioramento rispetto a quanto ottenibile finora”.

Eve

l’apparato EVE con i suoi sensori

primari

Sebbene l’EVE sia stato progettato per studiare l’attività solare, il suo primo compito però sarà lo studio dell’inattività solare. La sonda SDO sarà lanciata durante il più profondo minimo solare da circa 100 anni: le macchie solari, i flare e le CME sono ad un punto di bassa marea.

Ma tutto ciò non disturba Woods: infatti considera i minimi solari egualmente interessanti rispetto ai massimi solari e dice “Un minimo solare è un periodo di calma durante il quale possiamo stabilire una linea di partenza per la valutazione di tendenze a lungo termine: tutte le stelle sono praticamente variabili ed il sole non rappresenta certo un’eccezione. Noi vogliamo valutare e poi paragonare la brillantezza del sole ora che si trova in un minimo, rispetto alla sua lumiosità durante altri minimi precedenti. Dunque ci domanderemo: il Sole sta diventando più o meno luminoso?”.

Ultimamente, la risposta sembra parlare di una diminuzione della luminosità: misure da parte di uno stuolo di sonde spaziali indicano un calo dodecennale nella “radianza” del Sole di circa lo 0.02% nelle lunghezze d’onda visibili (all’occhio umano), ma ben del 6% nelle lunghezze d’onda EUV. Questi risultati, che pongono a confronto i dati del minimo solare del 2008-2009 con il minimo precedente del 1996, sono però ancora preliminari: EVE migliorerà la valutazione della tendenza, potendo sfruttare lo spettro EUV con un’accuratezza che non ha precedenti.

Misure della radianza solare

Ecco le misure effettuate nell’epoca spaziale, della radianza totale solare (TSI, Total Solar Irradiance): questa quantità rappresenta la somma della luminosità solare in tutte le bande di frequenza dello spettro elettromagnetico, compresi la luce visibile e l’EUV. Come si vede il TSI sale e scende di pari passo con il ciclo undecennale del Sole.

La variabilità intrinseca del Sole ed i suoi possibili cambiamenti futuri non sono ancora molto ben compresi: ecco dunque il perché di EVE. “La porzione EUV dello spettro solare è quella che cambia maggiormente e più drasticamente durante un ciclo solare” dice Woods “ed è dunque la parte dello spettro che analizzeremo con maggior dettaglio”.

E dicendo questo, Woods butta uno sguardo fuori della finestra del suo ufficio, verso il sole del Colorado. Il Sole sembra sempre lo stesso, ma solo EVE, lui ne è sicuro, potrà raccontare una storia differente.

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