La lunga pausa nelle macchie solari alla fine del ciclo solare 23 non era solo il foraggio per le previsioni sul raffreddamento globale, ma offriva ai fisici solari molto da studiare. L'autore principale Dibyendu Nandy, dell'Istituto indiano di educazione e ricerca scientifica a Calcutta, e i suoi colleghi riportano in Natura oggi che la lunga serie di giorni senza macchie solari tra i cicli solari 23 e 24 può essere direttamente correlata alla velocità del flusso nord-sud del plasma verso l'equatore del sole. Il loro collage, sopra, mostra i campi magnetici all'interno del Sole simulati usando un modello di dinamo solare (al centro) e la corona solare osservata in due diverse fasi dell'attività solare: una fase di riposo durante il minimo recente, insolitamente lungo, a destra, e una fase relativamente attiva che segue il minimo, a sinistra.
L'attività magnetica del sole varia periodicamente, esibendo un ciclo di circa 11 anni che può essere monitorato osservando la frequenza e la posizione delle macchie solari. Le macchie solari sono regioni fortemente magnetizzate generate dal campo magnetico interno del sole e sono le sedi delle tempeste solari che generano bellissime aurore ma che mettono anche a rischio i satelliti, le tecnologie di navigazione come il GPS e le infrastrutture di comunicazione.
Verso la fine del ciclo solare 23, che ha raggiunto il picco nel 2001 e si è conclusa nel 2008, l'attività del Sole è entrata in un minimo prolungato, caratterizzato da un campo magnetico polare molto debole e da un numero insolitamente elevato di giorni senza macchie solari: 780 giorni tra il 2008 e il 2010 In un tipico minimo solare, il sole rimane senza macchia per circa 300 giorni, rendendo l'ultimo minimo il più lungo dal 1913.
Gli autori dello studio hanno condotto simulazioni di dinamo magnetica di 210 cicli di macchie solari che durano circa 2000 anni, variando la velocità del flusso del plasma interno meridionale meridionale (nord-sud). Il plasma del sole scorre in modo molto simile alle correnti oceaniche della Terra: si alza all'equatore, scorre verso i poli, poi affonda e ritorna all'equatore. Ad una velocità tipica di 40 miglia orarie, sono necessari circa 11 anni per effettuare un ciclo.
Nandy e i suoi colleghi hanno scoperto che i fiumi al plasma del Sole accelerano e rallentano come un nastro trasportatore mal funzionante, probabilmente a causa del feedback complicato tra il flusso del plasma e i campi magnetici solari.
"È come una linea di produzione - un rallentamento pone la distanza tra la fine dell'ultimo ciclo solare e l'inizio di quello nuovo", ha detto il coautore dello studio Andres Munoz-Jaramillo, ricercatore ospite presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian .
In particolare, gli autori scrivono, un flusso meridionale veloce nella prima metà di un ciclo, seguito da un flusso più lento nella seconda metà, porta ad un minimo di macchia solare profonda e può riprodurre le caratteristiche osservate del minimo del ciclo 23.
Nandy e i suoi colleghi affermano che le continue osservazioni solari saranno la chiave per confermare ed elaborare i risultati della modellazione.
"Prevediamo che il Solar Dynamics Observatory, lanciato di recente dalla NASA, fornirà vincoli più precisi sulla struttura dei flussi di plasma nelle profondità interne solari, che potrebbero essere utili per integrare queste simulazioni", scrivono.
Fonte: Nature and Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
