Riassunto:
I cambiamenti apparentemente pacifici nell'attività sulla superficie del sole potrebbero essere molto più complessi di quanto si pensasse in precedenza. Analizzando decenni di dati sull’oscillazione solare, gli scienziati hanno scoperto che i minimi tra i diversi cicli di attività solare non sono esattamente gli stessi. Durante l’ultimo minimo solare profondo, si sono verificati cambiamenti misurabili nella struttura interna del sole. Ciò significa che il ciclo di attività di 11 anni del Sole non colpisce solo la superficie, ma lascia il segno anche più in profondità.
Il sole compie un ciclo completo di attività circa ogni 11 anni. Durante il periodo di massima attività, le macchie solari, i brillamenti e le espulsioni di massa coronale sono aumentati in modo significativo, quindi l’attività si è gradualmente indebolita ed è entrata nel periodo di minimo solare. Poiché il campo magnetico cambia periodicamente, anche i poli magnetici del sole si invertono. Tuttavia, le osservazioni passate si sono concentrate principalmente sulla superficie del sole, quindi gli scienziati non sono stati in grado di determinare se i punti più bassi dei diversi cicli abbiano effetti diversi sull’interno del sole.
Il team di ricerca ha utilizzato dati di osservazione a lungo termine provenienti dal Birmingham Solar Oscillation Network (BiSON) per confrontare i periodi minimi tra cicli consecutivi di attività solare. BiSON è costituito da sei dispositivi heliogazing situati in diverse località del mondo, in grado di registrare continuamente le oscillazioni acustiche generate all'interno del sole e propagate verso la superficie.
Questo approccio è simile alla sismologia. I sismologi possono dedurre la struttura dell'interno della Terra dai cambiamenti nelle onde sismiche che la attraversano, e il sole produce anche grandi quantità di onde sonore. Quando la temperatura, la densità, la pressione e il movimento della materia all’interno del sole cambiano, cambieranno anche la frequenza e le caratteristiche di propagazione di queste oscillazioni. Quindi, monitorando le oscillazioni solari nel tempo, gli scienziati possono “ascoltare” indirettamente ciò che accade all’interno del sole.
La ricerca mostra che l'ultimo minimo solare, ovvero il periodo minimo tra il 24° e il 25° ciclo di attività, è significativamente diverso dai punti più bassi dei cicli precedenti. Si sono verificati cambiamenti quantificabili nella struttura e nelle caratteristiche di oscillazione dello strato esterno del sole, e questo cambiamento non è una semplice differenza nell'intensità dell'attività superficiale, ma si estende all'interno del sole.
Gli scienziati sono particolarmente preoccupati per i cambiamenti di oscillazione a diverse profondità all'interno del sole. I risultati della ricerca mostrano che il ciclo di attività solare non si manifesta solo con l'aumento e la diminuzione periodici del numero di macchie solari, ma modifica anche lo stato fisico dello strato esterno e interno del sole. In altre parole, i “periodi di quiete” del Sole non sono tutti identici, e ogni ciclo di attività può influenzare l’interno del Sole in modi leggermente diversi.
L'importanza di questa scoperta è che potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio come viene generato e si evolve il campo magnetico solare. L'origine del ciclo di attività solare di 11 anni è strettamente correlata al meccanismo del magnetogeneratore all'interno del sole e i cambiamenti nel campo magnetico si manifesteranno infine come macchie solari, brillamenti, espulsioni di massa coronale e altri fenomeni.
Gli scienziati sapevano in precedenza che all'interno del sole esistono rotazioni complesse e flussi di plasma. Tra questi, la velocità di rotazione del sole è diversa alle diverse latitudini, e ci sono importanti strati di taglio nelle regioni profonde. Si ritiene che queste regioni siano strettamente correlate alla generazione e all’immagazzinamento del campo magnetico solare. Le ultime ricerche mostrano che i cambiamenti interni lasciati dal ciclo di attività solare possono essere rilevati attraverso le oscillazioni solari, fornendo una nuova finestra di osservazione per studiare questi processi profondi.
I ricercatori hanno affermato che, sebbene l'attività superficiale del sole possa riflettere intuitivamente il ciclo solare, non può descrivere completamente tutto ciò che accade all'interno del sole. Solo combinando le osservazioni della superficie solare con i dati eliosismologici è possibile ottenere una comprensione più completa del ciclo solare.
I risultati possono anche aiutare a spiegare perché l'intensità dei diversi cicli solari varia. L’attività solare non è un processo che si ripete meccanicamente ogni 11 anni. La durata del ciclo, l'intensità dell'attività e la struttura del campo magnetico solare possono cambiare. Studiare come cambia l’interno del Sole tra questi cicli può aiutare a determinare quale potrebbe essere la futura attività solare.
Per la Terra, questo tipo di ricerca non ha solo un significato scientifico di base. Forti brillamenti ed espulsioni di massa coronale prodotte quando l’attività solare aumenta possono disturbare il campo magnetico terrestre, innescare tempeste geomagnetiche e influenzare infrastrutture come satelliti, comunicazioni radio, sistemi di navigazione e reti elettriche. Pertanto, una maggiore comprensione del meccanismo di formazione del campo magnetico solare aiuterà anche a migliorare le capacità di previsione meteorologica spaziale in futuro.
Gli scienziati non sono ancora in grado di prevedere l'intensità specifica del prossimo ciclo di attività del sole basandosi solo su questa ricerca, ma i risultati dimostrano che il ciclo di 11 anni del sole può effettivamente lasciare cambiamenti misurabili al suo interno. Man mano che serie temporali più lunghe di dati sull’oscillazione solare continuano ad accumularsi, i ricercatori dovrebbero determinare ulteriormente se questi cambiamenti interni siano caratteristiche universali del ciclo solare o se siano correlati ad alcuni cicli di attività speciali.
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