Le macchie solari: cosa sono?

04.02.2014

Il Sole è un corpo celeste molto interessante ed è l’unica stella che possiamo studiare da vicino.

Le macchie solari sono zone nella fotosfera solare che a causa dei forti campi magnetici locali si trovano a temperature minori rispetto all’ambiente circostante, anche di oltre 1000°C.

Una tipica macchia solare è costituita da una zona di ombra centrale ed una di penombra periferica. Si tratta in realtà di vere e proprie depressioni nella fotosfera solare, messe in luce dal cosiddetto effetto Wilson. L’astronomo scozzese nella seconda metà del XVII secolo riuscì a rivelare la differenza tra le posizioni relative di ombra e penombra in funzione della posizione della macchia sul disco solare. Il cambiamento delle posizioni reciproche è da imputare ad un effetto prospettico dovuto al fatto che la zona d’ombra si trova a profondità maggiori rispetto alla fotosfera solare e alla penombra.

Una macchia solare ripresa con il mio telescopio

In linea teorica, misurando lo spostamento del centro dell’ombra rispetto alla penombra si può risalire anche alla profondità della macchia solare.

Nella realtà questo calcolo è difficile da effettuare con precisione poiché spesso le macchie variano di forma e dimensioni e non sempre l’effetto Wilson è di facile studio, soprattutto quando esse non sono simmetriche.

Oltre all’ombra e penombra, in una tipica macchia solare troviamo i ponti di luce, zone molto luminose che congiungono due regioni di ombra. I pori sono invece piccole macchie solari di dimensioni poco maggiori della granulazione dove manca completamente privi della parte in penombra, che spesso accompagnano le macchie di maggiori dimensioni, le quali a loro volta compaiono in gruppi di almeno due componenti di dimensioni paragonabili.

La fisica che sta dietro a questi strani fenomeni del nostro Sole non è ancora stata capita fino in fondo, ma c’è la sicurezza che siano i campi magnetici locali i responsabili.

Nonostante ci appaiano estremamente scure, anche le machcie emettono molta radiazione, che si approssima molto bene con l’andamento di corpo nero per quella determinata temperatura.

Se siamo in grado di misurare il flusso di radiazione proveniente dalla macchia, possiamo allora stimare la sua temperatura con una buona precisione.

Il numero di macchie solari è strettamente correlato al cosiddetto ciclo solare, un periodo di tempo di 11 anni nel quale il Sole alterna una fase più burrascosa caratterizzata da grandi gruppi di macchie visibili anche ad occhio nudo, ad una fase assolutamente calma, priva di dettagli. Ora ci troviamo in teoria in prossimità del periodo di massima attività, ma questo ciclo solare sembra essere piuttosto sottotono e per avere i grandi gruppi di macchie comparsi nei primi anni 2000 è probabile che dovremo aspettare il prossimo massimo, tra una decina di anni.I brillamenti più intensi, come detto, sono conosciuti come “brillamenti di classe X”, in un sistema di classificazione che divide i brillamenti solari in base alla loro forza. Quelli più piccoli sono invece di classe A, seguiti dalla classe B, C, M. Ogni lettera rappresenta un aumento di 10 volte della produzione di energia. Quindi un evento di classe X è dieci volte più violento di uno di classe M e 100 volte più intenso rispetto alla classe C. All’interno di ciascuna classe, vi è una scala suddivista da 1 a 9 che contraddistingue una sottosezione. I brillamenti di classe C sono troppo deboli per influenzare in modo significativo il campo magnetico della Terra. Quelli di classe M invece possono causare blackout radiofonici molto brevi ai poli e tempeste di radiazioni che potrebbero mettere in difficoltà gli astronauti nello spazio. I brillamenti di classe X sono di gran lunga le più grandi esplosioni del nostro sistema solare e sono bellissime da guardare. Nei più grandi eventi questi processi possono produrre tanta energia quanto un miliardo di bombe all’idrogeno. L’ente spaziale americano (NASA) e la NOAA, così come la US Air Agenzia Meteo Force (AFWA), mantengono una vigilanza costante per il monitoraggio di brillamenti e tempeste magnetiche associate. Attraverso i preavvisi infatti, molte tecnologie, tra cui i satelliti e i veicoli spaziali, possono essere protetti da conseguenze più gravi. Le forti tempeste solari possono danneggiare, infatti, i veicoli spaziali e apportare guasti alle reti elettriche. Da ricordare il grande evento del 1989, che causò un grave blackout su una vasta fascia del Quebec, ma tornando indietro nel tempo, non possiamo non citare il grande evento del 1859, la supertempesta che generò aurore sino all’equatore.