Nessuna apocalisse, è semplicemente il Sole che a breve, dopo 11 anni, invertirà di nuovo il suo campo magnetico: un’opportunità preziosa per gli scienziati che potranno studiare nel dettaglio la nostra stella
Fu con l’utilizzo del primo cannocchiale, inventato da Galileo Galilei nel 1610, che vennero scoperte le macchie scure situate sul disco del Sole e, grazie al loro movimento, che quest’ultimo ruotava. L’astronomo pisano suppose che le macchie fossero delle nuvole collocate al di sopra della superficie e che impedissero alla luce di raggiungere la Terra. In realtà, noi oggi sappiamo che le macchie solari sono più scure delle aree limitrofe perché sono più fredde: i campi magnetici, infatti, frenano il flusso termico locale proveniente dall’interno della stella madre del sistema solare che ha una temperatura superficiale di circa 5.500 °C, mentre il picco massimo delle macchie è di 3.600 °C. Sono proprio queste regioni magneticamente complesse, la cui quantità cambia nel tempo, a guidare l’inversione del campo magnetico del Sole. A raccontarci questo fenomeno è stata Clementina Sasso, ricercatrice in Fisica Solare presso l’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli.
Cos’è l’inversione del campo magnetico solare?
«Il campo magnetico solare, come quello terrestre, ha due poli, uno positivo e uno negativo. Questi cambiano polarità, cioè si invertono magneticamente, ogni 11 anni, a differenza dei poli della Terra che si invertono all’incirca ogni 300.000 anni. Quindi il polo positivo diventa negativo e viceversa. I cicli seguiti dal campo magnetico solare comprendono un periodo di massimo caratterizzato da un’alta attività del campo magnetico con una presenza elevata di macchie solari – le zone della superficie solare da cui fuoriescono le linee del campo magnetico – sul disco, e un periodo di minimo, caratterizzato da una bassa attività e quindi da minima presenza o totale assenza di macchie anche per diversi mesi o anni. Circa tre anni dopo il raggiungimento del massimo dell’attività solare (che coincide più o meno con la metà del ciclo solare), abbiamo questa inversione di polarità che segna dunque l’inizio della transizione verso il minimo. Più nello specifico, durante il minimo solare, il campo magnetico del Sole è simile a un dipolo, con un polo nord (positivo) e un polo sud (negativo) ben definiti, come nel campo magnetico terrestre. Man mano che ci spostiamo verso il massimo solare, il campo magnetico del Sole diventa più complesso, senza una chiara separazione dei poli nord-sud, ritornando poi un dipolo ma con la polarità invertita, quando il massimo solare passa e ritorna il minimo solare. Per avere l’inversione completa e dunque il ritorno ad un dipolo, il campo magnetico può impiegare anche diversi anni».
Quando e da chi è stata scoperta la natura magnetica delle macchie solari?
«Il primo a riconoscere la natura magnetica delle macchie solari fu George Ellery Hale nel 1908 quando, utilizzando uno strumento che osservava il Sole in ristrette gamme di colori emesse da sostanze selezionate, capì che la luce proveniente dalle macchie solari era modificata in modi che indicavano che era prodotta in intensi campi magnetici».
Quando sarà la prossima inversione del campo magnetico solare? Ha impatti negativi sulla Terra?
«Il massimo dell’attività magnetica solare è prevista per la fine del 2024 o l’inizio del 2025, e quindi dobbiamo aspettarci l’inversione completa tra qualche anno. E la prossima dopo circa 11 anni. Non è un’attività pericolosa, infatti non ha conseguenze rilevanti per noi sulla Terra. Ci aspettiamo solo un possibile incremento dell’impatto delle tempeste solari o CME (eiezioni di plasma coronale) che possono arrivare fino al nostro pianeta e trasformarsi in tempeste geomatiche pericolose per la nostra tecnologia. La configurazione del campo magnetico solare che avremo tra qualche anno, infatti, dopo l’inversione, sarà opposta a quella terrestre e potrebbe influenzare anche l’orientamento dei campi magnetici nelle CME, che in media, avranno un impatto leggermente maggiore sulla Terra».
Cosa potrebbe accadere se i poli magnetici del Sole scomparissero?
«La scomparsa dei poli del campo magnetico solare comporterebbe la perdita o la drastica diminuzione del campo magnetico solare e questo avrebbe diverse conseguenze gravi sia per la Terra, che per tutto il sistema solare. Prima di tutto penso al fatto che il campo magnetico solare ci protegge dai raggi cosmici provenienti dal di fuori del sistema solare. L’aumento delle radiazioni cosmiche che si avrebbe potrebbe avere effetti dannosi sugli esseri viventi e sulla nostra tecnologia. Inoltre, il campo magnetico solare confina e regola l’attività del Sole, parliamo della comparsa di regioni attive, delle macchie, dei brillamenti solari e delle CME. La scomparsa dei poli magnetici potrebbe portare a una maggiore instabilità magnetica e questi eventi potrebbero diventare più intensi e frequenti, aumentando l’esposizione della Terra alle radiazioni e alle particelle ad alta energia provenienti dal Sole».
Ha mai studiato questo fenomeno?
«Io studio le eruzioni solari che sono l’espressione più catastrofica del campo magnetico solare. Quando c’è una riconnessione delle linee del campo magnetico nell’atmosfera solare, l’energia magnetica rilasciata può o meno innescare queste eruzioni che, come dicevamo, possono avere effetti anche molto distruttivi e causare black out energetici, una volta arrivati sulla Terra. Al momento, non sappiamo prevedere quando e in che condizioni possa verificarsi un’eruzione sul Sole, se non genericamente e con una maggiore probabilità durante il periodo di massimo dell’attività magnetica del Sole. Abbiamo tante domande a cui rispondere sul comportamento del campo magnetico e quindi il suo studio è di fondamentale importanza. Un aiuto potrà darcelo la missione spaziale Solar Orbiter, attualmente in orbita intorno al Sole, che da fine 2025 inizierà ad inclinare la sua orbita rispetto all’eclittica, e ci permetterà per la prima volta di osservare i poli solari e avere maggiori indizi sul campo magnetico proprio dove avviene il fenomeno dell’inversione».
Ricordate le aurore boreali che si sono viste a basse latitudini (anche in Italia) lo scorso maggio? Dietro a questi fenomeni c’era proprio il Sole con la sua intensissima tempesta geomagnetica di grado G4, un evento estremo che non si verificava da circa 20 anni e che è stato un sintomo dell’attività solare ormai vicinissima al proprio massimo. La stella che tutti i giorni illumina le nostre giornate si trasforma così nella protagonista della ricerca scientifica oltre i confini del sistema solare, rivelando nuove scoperte ed enigmi sulla minima parte del cosmo che occupiamo.
