Macchie solari

Le macchie solari sono fenomeni che si verificano sulla superficie del Sole, noti anche come "regioni attive". Si tratta di zone della superficie che appaiono temporaneamente più scure rispetto alle regioni circostanti a causa delle temperature relativamente più basse (circa 3700 gradi) rispetto alle zone circostanti (circa 5500 gradi). Le macchie solari sono causate da intense attività magnetiche e sono visibili per osservazione diretta del Sole attraverso telescopi adeguatamente filtrati. Sono associate a fenomeni come le eruzioni solari e le eiezioni di massa coronale.

La scoperta delle macchie solari è molto antica. Sono state osservate per la prima volta nel 364 a.C. dagli astronomi cinesi e da allora sono state oggetto di studio per gli scienziati. Galileo Galilei, nel XVII secolo, ha contribuito significativamente alla nostra comprensione delle macchie solari attraverso le sue osservazioni dettagliate. La descrizione delle macchie solari da parte di Galileo, tuttavia, non fu accolta con entusiasmo all'epoca. Infatti, fu vista come una minaccia al dogma religioso, poiché le macchie solari erano interpretate come un segno di impurità sul Sole, che è alla base di quasi tutte le religioni terrestri. Solo nel XVIII secolo, le macchie solari iniziarono ad essere studiate in modo scientifico e sistematico.

Gli studi scientifici hanno rivelato una stretta correlazione tra le macchie solari e l'intensità della radiazione solare. In altre parole, la presenza di macchie solari è un indicatore dell'attività solare e della quantità di radiazione solare che il Sole emette nello spazio. Alcune teorie scientifiche suggeriscono che le macchie solari potrebbero contribuire parzialmente anche al fenomeno dell'effetto serra sulla Terra.

La struttura delle macchie solari

Le macchie solari, che vediamo sulla superficie del Sole, sono in realtà solo la punta dell'iceberg di una struttura molto più grande e profonda. Queste formazioni iniziano nelle regioni interne del Sole, specificamente nella zona convettiva, e si estendono fino alla superficie. Sono simili a giganteschi "tubi" che si estendono dal cuore del Sole fino alla sua superficie. All'interno di questi tubi, la forza magnetica è così potente che interferisce con il normale flusso di calore del Sole, un processo noto come convezione. Questo ostacolo alla convezione fa sì che la zona intorno al tubo si raffreddi, rispetto al resto della superficie solare. Quando la forza magnetica all'interno di questi tubi diventa abbastanza intensa, i tubi possono perforare la superficie del Sole, chiamata fotosfera, rendendo le macchie solari visibili a noi qui sulla Terra.

Sulla superficie una macchia solare appare come una zona scura, o "in ombra", circondata da una zona leggermente più chiara, o "in penombra".

• Nucleo centrale (ombra)
  L'ombra è la parte centrale, più scura perché ha una temperatura relativamente bassa, circa 3700 gradi.
• La penombra
  È la regione esterna che circonda il nucleo. È più chiara perché ha una temperatura relativamente più alta, circa 5000 gradi.

Queste temperature sono significativamente più basse rispetto alla temperatura media della superficie del Sole, che è di circa 5500 gradi.

Recenti osservazioni hanno rivelato che le macchie solari sono in realtà dei vortici di campi magnetici, con correnti di materiale che fluiscono verso l'interno del Sole. Questo rende le macchie solari simili, in un certo senso, agli uragani sulla Terra. Come gli uragani, le macchie solari sono caratterizzate da un movimento rotatorio e possono avere un impatto significativo sul loro ambiente circostante.

Il ciclo solare

La presenza delle macchie solari varia nel corso del tempo in base alla latitudine e alla rotazione solare. Le macchie solari tendono a comparire in gruppi numerosi vicino all'equatore solare e con il tempo si avvicinano ancora di più. Col passare del tempo, queste macchie solari sbiadiscono e infine scompaiono del tutto. Nell'Ottocento si è scoperto che il numero di macchie solari varia nel tempo in modo periodico, seguendo un ciclo di attività solare (o ciclo solare) che si ripete ogni 11 anni. Durante ogni ciclo, il numero delle macchie solari varia da un minimo a un massimo. Inizialmente, le macchie solari appaiono nelle latitudini più alte del Sole e poi si spostano verso l'equatore durante la fase di massima attività del ciclo solare.

Il fenomeno delle macchie solari è stato rilevato anche sulle stelle diverse dal Sole. In questi casi sii parla più propriamente di macchie stellari.

Le macchie solari e l'effetto serra

Le macchie solari sono anche al centro di una teoria scientifica che le collega al riscaldamento globale e all'effetto serra. Le macchie sono un indicatore dell'attività solare: quando sono più numerose, significa che il Sole è più attivo. Alcuni ricercatori hanno notato che negli ultimi 50 anni si è verificato un aumento dell'attività solare. Questo potrebbe significare che il Sole sta inviando più energia, sotto forma di radiazioni, nello spazio circostante e, di conseguenza, anche verso la Terra. Queste variazioni di energia possono influenzare il clima terrestre, come suggerito da studi come quello di Friis-Christensen nel 1991.

Il Sole può influenzare il clima terrestre in due modi: direttamente, attraverso il calore che emana, e indirettamente, influenzando la formazione delle nuvole, che hanno un effetto raffreddante sul pianeta.

Questa teoria trova un punto di partenza nei dati raccolti dallo scienziato inglese E.W.Maunder nel XVII secolo. Maunder notò che tra il 1645 e il 1715, un periodo di tempo che coincise con inverni particolarmente freddi in Europa e Nord America, c'era una scarsità di macchie solari.

Tuttavia, questa teoria è spesso utilizzata in ambito politico per minimizzare il ruolo dell'attività umana nel causare l'effetto serra. Nonostante ciò, è ragionevole pensare che il riscaldamento globale sia causato sia dall'aumento dell'attività solare, come indicato dalle macchie solari, sia dall'inquinamento industriale generato dall'uomo negli ultimi tre secoli. In altre parole, entrambi questi fattori potrebbero contribuire all'effetto serra che stiamo osservando oggi.