Circa ogni 11 anni il Sole diventa violentemente attivo, mettendo in mostra uno spettacolo di attività magnetica per osservatori di aurore e occhiali da sole. Ma i tempi del ciclo solare sono tutt'altro che precisi, il che rende difficile determinare l'esatta fisica sottostante.
In genere gli astronomi usano le macchie solari per mappare il corso del ciclo solare, ma ora un team internazionale di astronomi ha scoperto un nuovo indicatore: punti luminosi, piccoli punti luminosi nell'atmosfera solare che ci consentono di osservare il costante tumulto di materiale all'interno del Sole.
I nuovi marcatori forniscono un nuovo metodo per comprendere come il campo magnetico del Sole si evolve nel tempo, suggerendo un ciclo più profondo e più lungo.
Un Sole ben educato lancia i suoi poli magnetici nord e sud ogni 11 anni. Il ciclo inizia quando il campo è debole e dipolare. Ma la rotazione del Sole è più rapida all'equatore che ai suoi poli, e questa differenza allunga e aggroviglia le linee del campo magnetico, producendo alla fine macchie solari, prominenze e talvolta bagliori.
"Le macchie solari sono state il segno perenne per comprendere i meccanismi che regolano l'interno del sole", ha detto l'autore principale Scott McIntosh, del National Center for Atmospher Research, in un comunicato stampa. "Ma i processi che producono le macchie solari non sono ben compresi, e molto meno, quelli che governano la loro migrazione e ciò che guida il loro movimento."
Così McIntosh e i suoi colleghi hanno sviluppato un nuovo sistema di tracciamento: punti di estrema luce ultravioletta e raggi X, noti come punti luminosi nell'atmosfera del Sole o corona.
"Ora possiamo vedere che ci sono punti luminosi nell'atmosfera solare, che agiscono come boe ancorate a ciò che sta accadendo molto più in profondità", ha detto McIntosh. "Ci aiutano a sviluppare un'immagine diversa dell'interno del sole".
McIntosh e colleghi hanno analizzato la ricchezza di dati disponibili dall'Osservatorio solare ed eliosferico e dall'Osservatorio sulla dinamica solare. Hanno notato che anche più bande di questi marker si spostano costantemente verso l'equatore nel tempo. Ma lo fanno su un calendario diverso rispetto alle macchie solari.
Al minimo solare potrebbero esserci due bande nell'emisfero settentrionale (una positiva e una negativa) e due bande nell'emisfero meridionale (una negativa e una positiva). A causa della loro stretta vicinanza, le bande di carica opposta si annullano facilmente a vicenda, facendo sì che il sistema magnetico del Sole sia più calmo, producendo meno macchie solari ed eruzioni.
Ma una volta che le due bande a bassa latitudine raggiungono l'equatore, le loro polarità si annullano a vicenda e le bande scompaiono bruscamente - un processo che richiede in media 19 anni.
Il Sole è ora rimasto con solo due grandi bande che sono migrate a circa 30 gradi di latitudine. Senza la banda vicina, le polarità non si annullano. A questo punto la faccia calma del Sole inizia a diventare violentemente attiva mentre le macchie solari iniziano a crescere rapidamente.
Il massimo solare dura solo così a lungo, tuttavia, perché il processo di generazione di una nuova banda di polarità opposta è già iniziato ad alte latitudini.
In questo scenario, è il ciclo della banda magnetica che definisce veramente il ciclo solare. "Pertanto, il ciclo solare di 11 anni può essere visto come la sovrapposizione tra due cicli molto più lunghi", ha affermato il coautore Robert Leamon, della Montana State University di Bozeman.
Il vero test, tuttavia, arriverà con il prossimo ciclo solare. McIntosh e colleghi prevedono che il Sole entrerà in un minimo solare da qualche parte nell'ultima metà del 2017 e che le prime macchie solari del prossimo ciclo appariranno verso la fine del 2019.
I risultati sono stati pubblicati nel numero 1 settembre dell'Astrophysical Journal e sono disponibili online.
