Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Gli appassionati astrofili lo discutono da tempo: il ciclo 24 del Sole è il più debole da un secolo a questa parte. Che cosa sono i cicli solari? Sono cicli di 11 anni, caratterizzati da variazioni dell’attività dell’astro, che vanno da un minimo (con poche o nulle macchie solari, e ridotte tempeste ed esplosioni) a un massimo (con molte macchie e brillamenti) per poi pian piano tornare al minimo: appunto in un ciclo. Da quando sono misurati, e cioè dalla metà del Settecento, i cicli sono stati 24, e il 24° è quello in cui ci troviamo: iniziato nel 2008, con un massimo intorno al 2014, dovrebbe concludersi intorno al 2019-20 (poi toccherà al 25°). Quali sono le conseguenze di questa fiacchezza, o meglio perché è importante sapere che esiste, lo spiega una specialista del Sole, la fisica solare Ester Antonucci, principal investigator del coronografo italiano Metis, che partirà con la sonda Esa-Nasa Solar Orbiter nel 2019.
Che cosa significa che il ciclo attuale del Sole è debole?
«L’ultimo massimo di attività solare è del 2014 ed è stato il più debole degli ultimi 100 anni. Il minimo si è avuto nel 2008 ed è stato molto lungo; il campo magnetico interplanetario è stato il più debole mai misurato. Per avere il picco più alto da quando si registra l’attività solare bisogna risalire al 1958. Una grande variabilità che non riusciamo a capire completamente. Per inciso, l’attività solare si misura in base al numero e all’area delle macchie solari, dati registrati da molti secoli: contiamo i cicli solari dal 1755; le macchie sono un fenomeno che adesso sappiamo essere legato all’intensità del campo magnetico solare, il quale ha un ciclo di 22 anni, il doppio del ciclo di 11 anni delle macchie. Se il campo magnetico solare è intenso, abbiamo più spesso brillamenti (esplosioni in cui localmente il plasma dell’atmosfera solare arriva a 10-20 milioni di gradi) ed eruzioni di plasma solare verso lo spazio interplanetario, gigantesche bolle magnetiche che possono investire i pianeti».
La Terra risente degli effetti di un’attività solare più o meno intensa? In quale modo?
«Con attività solare alta, abbiamo un aumento dell’irraggiamento solare sulla Terra dell’1 per mille rispetto ai minimi solari, quindi il calore ricevuto dalla Terra varia di conseguenza. Con attività solare bassa, ora, si ha un irraggiamento minore e la temperatura della Terra è un briciolino più bassa. Siamo in un periodo di riscaldamento globale, non dovuto a fattori naturali, ma misureremmo un riscaldamento ancora un po’ più alto, se l’attività solare non fosse così debole in questi decenni».
Quasi una fortuna. Ci sono precedenti storici del legame tra cicli e temperature?
«Nel 1642 morì Galileo, che osservò per la prima volta le macchie solari nel 1610. Dal 1645 al 1715 non furono più osservate macchie. In quel periodo, i canali di Amsterdam erano gelati d’inverno, gelò anche il Tamigi, faceva molto freddo, un periodo conosciuto come Minimo di Maunder; mentre con datazioni di isotopi si è stabilito che nel Medioevo faceva più caldo, il cosiddetto “massimo medioevale”... Ma noi sappiamo che con l’industrializzazione, da fine Ottocento a oggi, abbiamo avuto un innalzamento della temperatura sulla Terra di circa un grado, avvenuto in prevalenza dal 1970 in poi. Ebbene, proprio dagli anni Settanta in poi la temperatura del Sole è leggermente diminuita. Se si guardano i grafici, si vede che in realtà dovremmo correggere l’effetto del global warming ancora di circa mezzo grado in su, variazione dovuta non solo all’effetto della radiazione solare più debole, ma anche all’attività vulcanica».
La minore attività ha altre conseguenze?
«Uno degli effetti del ciclo così basso è la diminuzione delle esplosioni e delle eruzioni solari: l’insieme di questi effetti è importante perché dipendiamo fortemente da sistemi tecnologici avanzati che sono fragili rispetto a questa “meteorologia spaziale”. Viviamo quasi nell’atmosfera solare e gli effetti sono molto evidenti: possono disturbare i Gps, i satelliti, le centrali elettriche, investire gli astronauti. Su una rotta polare in aereo si fa l’equivalente di un paio di radiografie, se c’è un brillamento in corso. Ora, con cicli così bassi, stiamo più quieti. Però quando l’attività solare diminuisce, cala anche la protezione magnetica del Sole dal vento interstellare. Il magnetismo è importantissimo: api e uccelli, se c’è una tempesta geomagnetica, perdono l’orientamento. E la protezione magnetica è molto importante: sono preoccupata per i progetti di abitare su Marte, un pianeta che non ha quasi magnetosfera (se non campi magnetici locali) e quindi non ha protezione adeguata dalle radiazioni solari e cosmiche come quella della Terra».
Verso il Sole stanno per partire due sonde: l’americana Parker Solar Probe nel 2018 e nel 2019 l’europea Solar Orbiter, che ha a bordo il coronografo italiano Metis, consegnato il mese scorso. Ne sapremo di più?
«Il nostro Metis sarà molto vicino al Sole, più di Mercurio, e potrà vedere l’atmosfera solare a grandissima definizione. Quindi farà osservazioni sia dal piano dell’eclittica (il percorso apparente che il Sole compie in un anno, ndr ) sia fuori dal piano dell’eclittica e, mentre gli altri telescopi del Solar Orbiter osserveranno i poli solari, il coronografo vedrà la corona dalle alte latitudini. La sonda porta per la prima volta così vicini al Sole sei telescopi, strumenti dedicati alla registrazione del campo magnetico e dell’eliosismologia, ai brillamenti osservati in raggi X e ultravioletti, allo studio della corona interna e alla corona solare più esterna. Metis sarà l’unico degli strumenti a bordo ad arrivare fino al livello dello scudo termico, che per la vicinanza al Sole raggiunge temperature di 500 gradi. La sonda americana entrerà addirittura nell’atmosfera solare, ma per motivi termici avrà un solo telescopio, per di più rivolto in direzione opposta al Sole».
Ma dobbiamo preoccuparci per la debolezza del ciclo 24?
«La preoccupazione è tutt’altra. Il Sole è una stella non molto grande e di lunga vita, tanto stabile da permettere la vita sulla Terra. Per quanto riguarda l’intensità dell’attività solare, dobbiamo certo tener conto del suo effetto reale, ma questo non deve allarmarci. Non è colpa del Sole il riscaldamento terrestre, ma colpa della nostra insensatezza. Nel passato ci sono state variazioni climatiche più drastiche, ma dovute a fattori orbitali. Ora siamo in una condizione orbitale stabile. Semmai quel che occorre è una valutazione corretta degli effetti umani sulla nostra atmosfera: se non facciamo niente, nel 2100 le temperature potrebbero essere di 3 gradi più alte».
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La studiosa
La fisica solare Ester Antonucci (1945) dell’Istituto nazionale di astrofisica di Torino, ha partecipato alle maggiori missioni spaziali dedicate al Sole, come la Solar Maximum Mission della Nasa negli anni Ottanta, e il Solar Heliospheric Observatory (Soho) dell’Esa (1995, tuttora operativo). È stata tra i proponenti del Solar Orbiter, missione Esa- Nasa, che sarà lanciato nel 2019. È principal investigator di Metis, il coronografo italiano di Solar Orbiter. Tra i suoi libri: Dentro il Sole (il Mulino, 2014) Le immagini In alto: a sinistra, il Sole nel 2017 (verso il minimo dell’attuale ciclo 24); a destra, la stella nel 2002, circa il massimo del ciclo 23 (foto Soho/ Esa & Nasa). Nell’infografica: sullo sfondo del sistema solare, il numero di macchie solari nel ciclo 23 e nel ciclo 24.

IDA BOZZI