Sole, 600 giorni immacolati

Il 15 aprile il ciclo 23/24 ha raggiunto i 600 giorni senza macchie (Spotless days); era dal trapasso fra i cicli 14/15 (1908-’16) che sul Sole non si conteggiavano così tanti giorni di quiescenza. La scarsità di macchie corrisponde a una diminuzione dell’attività magnetica e, in ultima istanza, a una frazionale riduzione dell’energia che raggiunge la Terra; tanto più prolungata è la serie di Spotless days, tanto più incisivo potrebbe essere il riflesso sul clima terrestre.

Il minimo solare attuale, che ha avuto inizio nel 2004, ha sorpreso gran parte della comunità scientifica per la sua profondità (a): l’effettiva partenza del ciclo 24 infatti, più volte posticipata, ancora non può essere prevista. Impossibile, al momento, dire quando la serie degli Spotless days avrà fine, ma se si paragona lo scenario odierno a quello di circa un secolo fa, emerge una curiosa specularità. La tabella seguente riporta, in seconda colonna, i giorni senza macchie registrati nel trapasso dei cicli 14/15, in quarta quelli dei cicli 23/24 fino al 15 aprile (dal giugno 2008 in poi i dati sono preliminari); tra parentesi sono inoltre indicate le date in cui furono osservati il primo e l’ultimo giorno spotless; infine, è data una proiezione per l’intero 2009, supponendo che la percentuale di Spotless days rimanga invariata:

Il trapasso dei cicli 14/15 durò oltre otto anni e mezzo, con un andamento che, nel primo lustro, fu molto simile a quello dei cicli 23/24 (crescita progressiva fino al sesto anno); nel 1913, al 15 aprile si contavano 82 Spotless days, per un totale di 621 giorni dal 26 marzo 1908. Se questo trend dovesse ripetersi, i giorni senza macchia verrebbero registrati sino all’estate 2012 e potrebbero superare il migliaio. Nel 1913 inoltre, si archiviò l’ultimo mese spotless (giugno): da allora, anche se si sono avute sequenze senza macchie superiori ai 30 giorni (la più lunga, 42 giorni, il 13 settembre – 24 ottobre 1996), non è più accaduto che un singolo mese abbia segnato R_Z 0,0. Come catalogare, dunque, questo minimo? Le più recenti ricerche hanno individuato tre classi d’intensità.

Ciclo solare debole La durata del ciclo di Schwabe è superiore a 11 anni ma ben distinguibile, il numero di macchie è ridotto e mostra una lieve asimmetria nord – sud; anche l’attività aurorale è inferiore alla norma [Yousef, p. 177]. L’ultimo, più importante evento di questo tipo, fu il Minimo di Dalton (1798-1823), coincidente con una delle più acute fasi fredde della Piccola età glaciale. La circostanza per cui, in quel periodo, parecchi ghiacciai alpini raggiunsero la loro massima espansione storica dipende dal fatto che erano già in uno stadio molto avanzato; alla quiescenza solare inoltre, si sovrappose un’intensa e reiterata attività vulcanica, che contribuì in maniera determinante alla riduzione delle temperature terrestri. Un altro momento di debolezza si ebbe coi cicli 12-14 (1878-1913), coincidenti con un minimo del ciclo di Gleissberg [Gleissberg, p. 240].

Grand minimum breve Il ciclo di Schwabe è scarsamente distinguibile, per via del numero di macchie prossimo a zero; prevale il ciclo di Hale, con decisa asimmetria nord – sud [Miyahara, p. 16]; l’attività aurorale è molto ridotta; la durata è compresa fra 30-90 anni [Usoskin, p. 50]. Appartengono a questa categoria il Minimo di Maunder propriamente detto (1645-1715) e il Minimo di Wolf (circa 1280-1340). Nel XVII secolo la Piccola età glaciale coincise con una profonda quiescenza solare, ma la forte avanzata dei ghiacciai alpini è messa in relazione anche al Minimo di Spörer (1415-1534), che fece da precursore a un cambiamento climatico già in atto.

Grand minimum lungo Si ritiene presenti le stesse caratteristiche del precedente, ma la sua durata è superiore al secolo: ne è un esempio il Minimo di Spörer [Usoskin, p. 50]. In questi casi la riduzione della TSI (Total Solar Irradiance), per quanto piccola in senso assoluto, potrebbe avere significativi impatti sul clima terrestre a causa del prolungarsi della fase di quiescenza.

Le conoscenze sul comportamento della dinamo solare, responsabile dell’attività magnetica, sono ancora scarse per poter stabilire se questi minimi siano ciclici, oppure derivino da un comportamento stocastico. Se fosse vera questa seconda affermazione, il trapasso dei cicli 23/24 potrebbe, indifferentemente, realizzarsi domani, oppure evolvere in Grand minimum. Le uniche comparazioni possibili riguardano il passato recente e, allo stato attuale, nulla lascia presumere che il comportamento del Sole si discosti dalla normalità degli ultimi due secoli.

Note
(a) La fase di minimo sta mettendo in mostra aspetti dell’astro finora mai osservati. Angelos Vourlidas, dell’US Naval Research Laboratory, ha analizzato migliaia di immagini di CME (Coronal Mass Ejections) inviate da SOHO negli ultimi 13 anni, rilevando che mai la velocità di espulsione era stata bassa come dall’aprile 2008. L’11 aprile scorso, ad esempio, il valore della CME era di soli 240 km/s; durante il minimo solare del 1996 invece, le velocità si mantenevano sui 500-600 km/s. In periodi di normale attività, le CME possono arrivare a 2.000 km/s.

Bibliografia
W. GLEISSBERG, The Probable Behaviour of Sunspot Cycle 21, in «Solar Physics», vol. 21, n. 1 (1971), pp. 240-245.
H. MIYAHARA, D. SOKOLOFF, I.G. USOSKIN, The solar cycle at the Maunder minimum epoch, in M. DULDIG (editor), Solar Terrestrial (Advances in Geosciences), Singapore, 2006, vol. 2, pp. 1-20.
I.G. USOSKIN, A History of Solar Activity over Millennia, in «Living Reviews in Solar Physics», vol. 5, n. 3 (2008), pp. 1-87.
S. YOUSEF, Cycle 23, the first of weak solar cycles series and the serious implications on some Sun-Earth connections, in A. WILSON (editor), Solar variability as an input to the Earth’s environment. International Solar Cycle Studies (ISCS) Symposium (Tatranská Lomnica, Slovacchia, 23-28 giugno 2003), Noordwijk, 2003, pp. 177-180.