Finora il Sole non ha fornito carenza di misteri durante il ciclo solare n. 24.
E forse la più grande notizia che il Sole ha generato di recente è proprio questo non è facendo. Come Space Magazine recentemente riportato, questo ciclo è stato particolarmente debole in termini di prestazioni. L'inversione di polarità magnetica che indica il picco del massimo solare è ormai alle porte, mentre l'attuale ciclo solare n. 24 è iniziato in ritardo dopo un minimo profondo nel 2009 ...
O è?
Emozionante nuova ricerca presso l'Università del Michigan nel Dipartimento di scienze atmosferiche, oceaniche e spaziali di Ann Arbor pubblicata su Il diario astrofisico la scorsa settimana suggerisce che stiamo osservando solo una parte del puzzle quando si tratta dell'attività del ciclo solare.
I modelli tradizionali si basano sul numero medio mensile di macchie solari. Questo numero correla una stima statistica del numero di macchie solari viste sul lato verso il Sole rivolto verso la Terra ed è stato in uso dalla prima proposta di Rudolf Wolf nel 1848. Ecco perché si sente anche il numero di macchie solari a volte indicato come Lupo o Numero di Zurigo.
Ma i numeri delle macchie solari possono raccontare solo un lato della storia. Nel loro recente articolo intitolato Due nuovi parametri per valutare la complessità globale del campo magnetico del sole e tenere traccia del ciclo solare, i ricercatori Liang Zhao, Enrico Landi e Sarah E. Gibson descrivono un nuovo approccio per modellare l'attività solare osservando il foglio di corrente eliosferica della dinamica 3D.
Il foglio di corrente eliosferica (o HCS) è il confine del campo magnetico del Sole che separa le regioni di polarità settentrionale e meridionale che si estende nel sistema solare. Durante il minimo solare, il lenzuolo è quasi piatto e simile a una gonna. Ma durante il massimo solare, è inclinato, ondulato e complesso.
Due variabili, note come SD e SL, sono state utilizzate dai ricercatori nello studio per produrre una misurazione in grado di caratterizzare la complessità 3-D dell'HCS. "SD è la deviazione standard delle latitudini della posizione dell'HCS su ciascuna delle mappe di Carrington della superficie solare, che sostanzialmente ci dice quanto lontano l'HCS è distribuito dall'equatore. E SL è l'integrale della pendenza dell'HCS su quella mappa, il che può dirci quanto sia ondulato l'HCS su ciascuna mappa ", ha detto Liang Zhao Space Magazine.
Le osservazioni terrestri e spaziali del campo magnetico del Sole sfruttano un fenomeno noto come Effetto Zeeman, che è stato dimostrato per la prima volta durante le osservazioni solari condotte da George Ellery Hale usando la sua nuova e fangosa invenzione dello spettrofelioscopio nel 1908. Per il recente studio, i ricercatori hanno usato dati riguardanti un periodo dal 1975 al 2013 per caratterizzare i dati HCS disponibili online dall'Osservatorio solare Wilcox.
Il confronto tra il valore HCS e i precedenti cicli di macchie solari produce risultati interessanti. In particolare, confrontando i valori SD e SL con il numero mensile di macchie solari si ottiene un "buon adattamento" per i tre precedenti cicli solari, fino al ciclo n. 24.
"Guardando l'HCS, possiamo vedere che il Sole ha iniziato a comportarsi in modo strano già dal 2003", ha detto Zhao. "Questo ciclo attuale, caratterizzato dal numero mensile di macchie solari, è iniziato con un anno di ritardo, ma in termini di valori di HCS, il massimo del ciclo n. 24 si è verificato in tempo, con un primo picco alla fine del 2011."
"Gli scienziati ritengono che ci saranno due picchi nel numero di macchie solari in questo massimo solare come nel massimo precedente (~ 2000 e ~ 2002)", ha continuato Zhao, "poiché i campi magnetici del Sole negli emisferi nord e sud sembrano asimmetrici, e il nord si è evoluto più velocemente del sud recentemente. Ma per quanto posso vedere, il valore più alto del numero medio di macchie solari in questo ciclo 24 è ancora quello del novembre 2011. Quindi possiamo dire che il primo picco del ciclo 24 potrebbe essere nel novembre del 2011, dal momento che è il più alto numero mensile di macchie solari finora in questo ciclo. Se c'è un secondo picco, lo vedremo prima o poi. "
Il documento rileva inoltre che sebbene il ciclo 24 sia particolarmente debole rispetto ai cicli recenti, il suo raggio di attività non è unico se confrontato con i cicli solari negli ultimi 260 anni.
Il valore HCS caratterizza il Sole su una rotazione Carrington completa di 27 giorni. Questo è un valore medio per la rotazione del Sole, poiché i poli ruotano più lentamente delle regioni equatoriali.
Il lasso di tempo di circa 22 anni necessario affinché i poli ritornino di nuovo alla stessa polarità è uguale a due cicli medi di macchie solari di 11 anni. Il campo magnetico del Sole è stato eccezionalmente asimmetrico durante questo ciclo, e al momento della stesura di questo documento, il Sole ha già terminato prima la sua inversione del polo nord.
Questo tipo di asimmetria durante un'imminente inversione dei poli è stata registrata per la prima volta durante il ciclo solare 19, che si estendeva tra il 1954 e il 1964. I cicli solari sono numerati a partire da osservazioni iniziate nel 1749, appena quattro decenni dopo la fine del minimo di Maunder di 70 anni.
"Questo è un momento entusiasmante per studiare il campo magnetico del Sole, poiché potremmo assistere a un ritorno a un tipo di ciclo meno attivo, più simile a quello di 100 anni fa", scienziata senior NCAR / HAO e coautrice Sarah Gibson ha detto.
Ma questa volta, un'armata di osservatori spaziali e terrestri esaminerà la nostra stella ospite come mai prima d'ora. L'Osservatorio eliosferico di SOlar (SOHO) ha già seguito il Sole attraverso l'equivalente di un ciclo solare completo - e ora è stato unito nello spazio da STEREO A & B, Hinode di JAXA, Proba-2 dell'ESA e Solar Dynamics Observatory della NASA. Anche la Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) della NASA è stata lanciata all'inizio di quest'anno e recentemente è stata aperta al pubblico.
Ci sarà un secondo picco dopo l'inversione di polarità magnetica del polo sud del Sole, o il Ciclo # 24 sta per "lasciare l'edificio?" E il ciclo n. 25 sarà assente tutti insieme, come suggeriscono alcuni ricercatori? Quale ruolo gioca il ciclo solare nel complesso puzzle dei cambiamenti climatici? Questi prossimi anni si dimostreranno entusiasmanti per la scienza solare, dato che il significato predittivo dei valori di HCS SD e SL viene messo alla prova ... e questo è tutto ciò che riguarda la buona scienza!
-Leggi l'abstract con un link al documento completo in Il diario astrofisico dai ricercatori dell'Università del Michigan qui.
