I cicli solari legati ai pianeti e potenti eso-CME
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Ogni undici anni, il perfetto allineamento tra Venere, Terra e Giove potrebbe determinare i cicli solari finora inspiegabili. Mentre i dati di Chandra sulla stella attiva HR 9024 rivelano...


Fonte Solar Physics


Eruzione solare.Crediti NASA/SDO
Eruzione solare.Crediti NASA/SDO

Una sensazionale esplosione ha caratterizzato l'atmosfera della stella HR 9024: un lampo a raggi X seguito da una espulsione di massa coronale (CME, Coronal Mass Ejection) osservato nei dati di Chandra X-ray Observatory della NASA. Si tratta di una stella attiva, diversa dal Sole, che però presenta fenomeni simili a quanto si verifica sul nostro astro. 

L'osservazione è stata resa possibile dal monitoraggio delle velocità dei plasmi durante un brillamento poiché proprio durante questi fenomeni ci si aspetta che i plasmi presenti nell'arco coronale si muovano verso l'alto prima di scendere di nuovo nella bassa atmosfera stellare. A questo si dovrebbe associare un altro moto verso l'alto legato alla CME.

La stella HR 9024 dista da noi 450 anni luce e la misurazione ha mostrato chiaramenteo il materiale caldissimo (tra 10 e 25 milioni di gradi) salire e poi scendere a 100-400 chilometri al secondo.
Osservazioni perfettamente in linea, quindi, con quanto atteso in base ai modelli anche se quanto atteso era basato su una stella solare, decisamente meno potente a raggi X rispetto a una stella attiva come HR 9024. La massa della CME è stata stimata in un milione di miliardi di tonnellate, dieci volte superiore alla più massiva CME solare mai osservata. Ciò che ha tradito le previsioni, invece, è la velocità della CME, decisamente più lenta a indicare un campo magnetico probabilmente meno efficiente (Nature Astronomy - “A stellar flare-coronal mass ejection event revealed by X-ray plasma motions” - C. Argiroffi et al.).

Il ciclo di undici anni del Sole

Questo non vuol dire che non esistano più punti aperti, tanto è vero che una delle maggiori domande riguarda il motivo per il quale il Sole segua cicli regolari di undici anni. Un nuovo studio mostra come le forze mareali di Venere, Terra e Giove possano influenzare il campo magnetico solare fino a governarne il ciclo. Queste forze agirebbero quindi come un contatore esterno, rappresentando il fattore decisivo alla base del ritmo solare. Come accompagnamento al risultato, gli scienziati hanno confrontato le osservazioni storiche dell'attività solare con le costellazioni planetarie provando il legame tra i due fenomeni. Un completo parallelismo con i pianeti nel corso di novanta cicli.

I pianeti sarebbero quindi in grado di influenzare il plasma solare sulla superficie. Le forze mareali sono più forti nel momento in cui si verifica l'allineamento Venere-Terra-Giove, qualcosa che si ripete ogni 11.07 anni. L'effetto è però debole per perturbare significativamente il flusso interno del Sole, il che spiega come mai il legame sia stato sottovalutato per così tanto tempo. Le oscillazioni nell'instabilità di Tayler, un effetto fisico che da una data corrente può cambiare il comportamento di un liquido conduttivo o del plasma, è il meccanismo indiretto in grado di influenzare il campo magnetico solare a partire da forze mareali. Gli scienziati hanno sviluppato il primo modello nel 2016 fino a giungere allo scenario avanzato oggi.

L'instabilità di Tayler perturba il flusso e il campo magnetico, il quale reagisce con molta sensibilità alle forze deboli. Un piccolo apporto di energia è sufficiente alle perturbazioni per iniziare a oscillare e questa energia è compatibile con quella impressa dai pianeti ogni undici anni.
Nello scenario standard della dinamo, la rotazione del Sole e il moto compesso del plasma creano cambiamenti ciclici nel campo magnetico. Due effetti concorrono: il plasma ruota più velocemente all'equatore solare rispetto ai poli, il che guida all'effetto principale. Le linee del campo magnetico si congelano nel plasma intorno al Sole e convertono il campo magnetico in un campo allineato quasi parallelo all'equatore solare. L'effetto alpha descrive un meccanismo che fa girare le linee del campo magnetico forzandolo in una direzione Nord Sud.

Le forze mareali potrebbero avere anche un altro effetto sul Sole: ad esempio possono cambiare la stratificazione del plasma nella regione di transizione tra la zona radiativa interna e la zona convettiva esterna del Sole in modo tale che il flusso magnetico possa essere condotto più semplicemente. Sotto queste condizioni, la magnitudine dei cicli potrebbe cambiare con declini più intensi e duraturi come nel caso del minimo di Maunder.