“In a nutshell” about Sun – 2a.Macchie solari – identikit

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In questo breve post vediamo di fare un identikit delle macchie solari, così come le percepiamo ad un visione superficiale.

Il Sole è una stella sempre attiva, non “dorme” mai!

Casomai in superficie alterna periodi di intensa attività ad altri di attività moderata e più discreta o addirittura apparentemente silenziosa, arrivando a brevissimi periodi eccezionalmente senza alcuna macchia, come evidente nella foto sottostante dove la fotosfera è completamente liscia come una palla da biliardo.

Al di là del fatto che lo vediamo brillare intensamente in cielo, quali sono i segnali di questa sua attività:

  • le macchie solari
  • i flare o brillamenti
  • i buchi coronali
  • le espulsioni di masse coronali (CME)
  • il vento solare

Tutti questi fenomeni della fotosfera e cromosfera (i quali poi si innalzano sulla Corona) che occupano determinate regioni dette regioni attive solari, sono l’effetto di interazioni di campi magnetici prodotti dal Sole.

Le macchie solari: identikit

Si presentano sempre all’interno di una fascia che va da circa +40° a -40° intorno all’equatore solare. Esse appaiono spostarsi sulla superficie del disco solare, come conseguenza del moto di rotazione del Sole, e le loro proprietà variano secondo cicli di circa 11 anni.

Sono punti “freddi” della fotosfera, appaiono infatti come zone scure sulla fotosfera perché si trovano a temperatura inferiore, circa 4.600 K (4.300°C) rispetto alla temperatura superficiale media di 5.700 K (5.500°C).

Hanno un diametro di circa 35.000 Km (ma le dimensioni variano da poche migliaia di km fino addirittura a 100.000-200.000 km)

Sono continuamente variabili per dimensioni, per forma e soprattutto per numero.
Piccole aree scure, depresse rispetto alla superficie circostante (così appaiono solo per contrasto con la fotosfera, rispetto alla quale la loro luminosità è ridotta ad 1/3), nelle quali si distingue una zona centrale più scura circondata da una fascia più chiara.

La zona oscura centrale chiamata “ombra” è circondata da una regione più chiara, detta “penombra”, di luminosità intermedia fra ombra e fotosfera, che presenta una struttura di filamenti a raggiera chiamati “fibrille” (filamenti di penombra, le “spicole” della cromosfera).
I Pori sono macchie singole mentre le macchie più grandi sono in realtà raggruppamenti di pori.

Il comportamento durante la formazione delle macchie

Le macchie appaiono in genere a gruppi, raramente sono isolate, e hanno all’inizio un diametro di circa 1.600 km.

In ogni gruppo si osserva una regolare evoluzione:
iniziano ad apparire molteplici macchie piccole e, per un certo tempo dopo la loro comparsa, le macchie aumentano di dimensioni e di numero e così espandendosi si aggregano tra loro; poi cominciano a ridursi fino ad estinguersi, questo mentre nascono e si sviluppano altri gruppi di macchie.

I singoli gruppi di macchie hanno una vita media di 1 settimana, ma una piccola percentuale di essi può continuare a svilupparsi fino a raggiungere, nell’arco di parecchi mesi, diametri di 100.000 km (quasi 10 volte quello della Terra!): sono queste le macchie visibili ad occhio nudo, già osservate prima da Galileo.


dettaglio della regione AR-2192 rispetto alle dimensioni della Terra: ripresa della sonda Hinode del 25/10/2014 ore 7.40 UTC (Observing Space).

Sono regioni della fotosfera solare (la “superficie” del Sole) in cui si evidenzia un’intensa variazione di campo magnetico (da qualche centinaio a più di 10.000 volte il campo magnetico della Terra).
Essendo dunque legate ai flussi e campi magnetici (come vedremo meglio nel prossimo post), la presenza delle macchie solari, il loro numero e la quantità media sulla fotosfera, rappresenta uno degli indicatori diretti, in quanto facilmente visibili, dell’attività solare in un determinato periodo.

Le macchie solari sono relativamente immobili rispetto alla fotosfera e prendono parte alla rotazione solare. Una macchia solare è dunque una zona tranquilla rispetto alla fotosfera turbolenta, perché l’intenso campo magnetico ad essa associato inibisce la convezione della sottostante zona convettiva (tradotto, il campo magnetico intenso crea una specie di “occhio del ciclone”, all’interno del quale tutto sembra tranquillo mentre all’esterno infuria la tempesta).

In corrispondenza della linea di separazione fra i forti campi magnetici di polarità opposta vengono osservate le eruzioni di materia ed emissione di energia nella banda X.

Per concludere, un breve video del 2014 di Stefano Parisini di Media Inaf (Istituto Nazionale di Astrofisica), che ci mostra il mondo affascinante di una macchia solare.

Nel prossimo post sorpresona….scopriamo che in realtà macchie e “tubi di flusso” sono due facce della stessa medaglia, e quali movimenti enormi di plasma producono questo fenomeno straordinario.

Nel post successivo ancora, vediamo il legame tra macchie, ciclo solare, vento solare, raggi cosmici e clima del nostro pianeta.

Un bel programmino, non trovate?
Ecco i link agli altri post di questa serie sul Sole:
“In a nutshell” about Sun – 0.Vento solare: da dove si origina?
“In a nutshell” about Sun – 1.Vento solare:: 6 affascinanti influenze
“In a nutshell” about Sun – 2b.Macchie solari: cosa c’è sotto? Meteo del Sole – nuvole, uragani, pioggie, fulmini
“In a nutshell” about Sun – 2c.Ciclo del Sole: Vento solare e Raggi cosmici, Amici o Nemici?

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