Tempeste solari:

Ciclo numero 25

• INTRODUZIONE
• Il Sole, tempeste e macchie solari.
• 1775: iniziano le registrazioni delle macchie solari.
• Ciclo solare: cos’è e come viene definito.
• CORPO DELL’ARTICOLO
• Ciclo solare e attività solare 2024-2025: caratteristiche, intensità, tempistiche
• Aurore boreali: cosa sono e spiegazione del fenomeno
• Aurore boreali 2024-2025: dove si possono osservare e dove si sono osservate ( casi particolari )
• CONCLUSIONE

Definizioni:

Tempeste solari: violenta attività solare che si origina soprattutto nelle regioni attive, aree della superficie del sole con alta concentrazione di campi magnetici. A differenza dell’emissione stazionaria del vento solare, che avviene da regioni permeate da campi magnetici aperti, nelle regioni attive le linee di forza del campo magnetico escono da una zona della superficie (polarità positiva) e vi rientrano in una zona adiacente (polarità negativa).

Macchie solari: sono punti o zone più oscure del luminoso disco solare, formate generalmente da una parte centrale, detta nucleo o ombra, e da una parte esterna meno oscura, detta penombra. Durante i massimi di attività del sole se ne contano molte nella fascia intorno all’equatore; poi lentamente se ne formano sempre meno fino a che, durante i minimi possono anche del tutto scomparire.

Campo magnetico solare: dai dati raccolti è emerso che il campo magnetico solare ha una forma a spirale che si estende verso l’esterno fino ad avvolgere la Terra e altri pianeti del sistema solare. Il magnetismo solare trae la sua origine dal rapido e continuo movimento degli ioni idrogeno e degli elettroni che formano la maggior parte della massa solare. Molti fenomeni esplosivi che avvengono sulla superficie della stella sono provocati proprio da fluttuazioni del campo magnetico. Durante tali episodi, chiamati flares, si originano colonne di gas caldo e luminoso che si sollevano dalla superficie per centinaia di migliaia di chilometri, e producono vere e proprie tempeste magnetiche nello spazio.

Articolo

Il 2025 sarà un anno caratterizzato da un vero e proprio “boom” delle attività solari che verranno documentate da numerose macchie solari, aurore boreali e brillamenti. Il venticinquesimo ciclo del sole raggiungerà, infatti, il suo picco fino alla metà del prossimo anno, regalandoci imperdibili spettacoli naturali.

Prima di entrare nel merito di queste recenti attività solari però, è bene definire alcuni termini e fare un piccolo tuffo nel passato, per poter capire cosa osserveremo precisamente nel 2025.

Con l’espressione ciclo solare intendiamo un periodo, in generale di circa 11 anni, ma che può anche variare tra i 10 e i 12 anni, che intercorre tra un periodo di massima attività solare e un periodo in cui questa attività è minima. Durante questi periodi compaiono in maniera ciclica le macchie solari, ovvero punti o zone più oscure del disco luminoso, formate da una parte centrale che viene chiamata nucleo od ombra, e da una parte esterna più chiara detta penombra. Durante i massimi di attività del sole se ne contano molte; poi lentamente se ne formano sempre meno fino a che, durante i minimi, possono del tutto scomparire. Volendo semplificare, potremmo dire che contando le macchie solari si può effettivamente misurare l’attività solare. 

Nelle regioni più attive del Sole si generano, inoltre, le cosiddette tempeste solari. In queste regioni, le linee di forza del campo magnetico escono da una zona della superficie (polarità positiva) e vi rientrano in una zona adiacente (polarità negativa). Il magnetismo solare trae la sua origine dal movimento continuo e veloce degli ioni idrogeno e degli elettroni che formano la maggior parte della massa solare. Molti fenomeni esplosivi che avvengono sulla superficie della stella sono provocati proprio da fluttuazioni del campo magnetico. Durante tali episodi, chiamati flares, si originano colonne di gas caldo e luminoso che si sollevano dalla superficie per centinaia di migliaia di chilometri, e producono vere e proprie tempeste magnetiche nello spazio. 

Quando il materiale eruttato dal Sole raggiunge la Terra si parla di tempesta geomagnetica e si può verificare un disturbo nella magnetosfera terrestre. La più grande tempesta geomagnetica mai registrata avvenne nel 1859: la potenza fu tale che le reti telegrafiche smisero di funzionare. Il giorno prima di questa intensa attività solare, l’astronomo Richard Carrington osservò per la prima volta un brillamento. L’attività solare, in effetti, si è cominciata a registrare nel dettaglio solo nel 1775, ed è stato proprio in quell’anno che si sono cominciati a contare e a numerare i cicli solari: quello del 1775 fu il primo. Attualmente, si sta verificando il venticinquesimo ciclo solare.

Avendo analizzato la situazione delle tempeste solari nel passato, è ora di immergerci in ciò che ci aspetta nell’anno che verrà. Come era stato previsto, il picco del 25-esimo ciclo solare è iniziato a luglio 2024 e durerà fino allo stesso mese del 2025. Al contrario invece, la potenza di questo picco ha superato le aspettative, con tempeste solari magnetiche e brillamenti più potenti di quanto ci si sarebbe aspettato. Il brillamento più potente fino ad ora si è verificato il 3 ottobre 2024, che ha prodotto particelle accelerate ad alta energia e bolle di plasma magnetizzato, che giunte sulla terra hanno perturbato il campo magnetico terrestre, creando tempeste geomagnetiche e aurore polari anche a basse latitudini; e ce ne saranno di più potenti…Spesso sentiamo parlare di aurore boreali, ma non sono le uniche, esiste infatti anche un altro tipo: l’aurora australe, sono entrambe aurore polari, che vengono denominate diversamente, a seconda dell’emisfero nel quale si verificano. Volendo dare una definizione e una spiegazione in parole semplici, l’aurora polare è un fenomeno che ha luogo ai poli, ed è  caratterizzato visivamente da bande luminose che assumono un’ampia gamma di forme e colori, rapidamente mutevoli nel tempo e nello spazio. Questi meravigliosi spettacoli della natura sono dovuti all’interazione tra particelle cariche rilasciate dal Sole e particelle gassose nell’atmosfera terrestre. L’energia viene generata dal Sole attraverso il vento solare, un flusso di particelle cariche, (principalmente protoni ed elettroni) emesso in tutte le direzioni. Queste particelle cariche fluiscono verso la terra ma sono in gran parte deviate dal campo magnetico terrestre. A fare da barriera al vento solare è la magnetosfera, regione dello spazio controllata dal campo magnetico della Terra, contro cui il vento si imbatte e che distorce in una forma simile alla coda di cometa. Un altro fenomeno, più vicino a noi, è quello degli archi rossi aurorali stabili (Sar). Sono un altro fenomeno ottico legato all’arrivo di gas ionizzati dal Sole, che però è legato a un meccanismo diverso rispetto alle aurore boreali. Infatti la loro origine va ricercata nelle correnti ad anello, un’immensa corrente elettrica che scorre attorno alla Terra, generata dalle particelle solari cariche che vengono confinate all’interno della magnetosfera terrestre, e ruotano così intorno al nostro pianeta. 

Quando le tempeste geomagnetiche colpiscono la Terra, il plasma solare che la raggiunge, carica di energia le correnti ad anello, che nelle giuste condizioni scaricano questa energia termica in eccesso nello strato più alto dell’atmosfera terrestre, ionizzando l’ossigeno atomico lì presente. Si creano così dei bagliori rossastri visibili (a differenza delle aurore) alle medie latitudini, come quelle italiane.

In conclusione il picco del 25-esimo ciclo solare, non ci ha dato soltanto l’opportunità di parlare di un interessantissimo argomento in questo articolo, ma ci ha dato e ci darà l’occasione di vedere nei cieli italiani degli spettacoli della natura mozzafiato.

Articolo di Federico 2B ed  Elena 2B