Ciclo solare: che cos’è e perché importa?

Il ciclo solare descrive un ciclo di circa 11 anni di attività solare guidato dal campo magnetico solare e indicato dalla frequenza e dall'intensità delle macchie solari visibili sulla superficie.

I cicli solari sono ripetitivi ma difficili da prevedere. Un ciclo può durare fino a otto anni o fino a 14 anni e varia notevolmente in intensità. L'attuale ciclo solare 25 è iniziato a dicembre 2019, secondo un articolo del ciclo solare 25 (si apre in una nuova scheda) della NASA. L'attività solare dovrebbe aumentare fino al massimo solare previsto nel 2025.

L'intensa attività solare rappresenta un rischio per i satelliti, questo Webcraft e persino gli astronauti di questo Webwalking a causa della maggiore esposizione alle radiazioni. Sulla Terra, le grandi tempeste geomagnetiche innescate dall'attività solare possono interferire con le comunicazioni radio ad alta frequenza e i sistemi di posizionamento globale (GPS), secondo la NASA (si apre in una nuova scheda).

Quali sono le cause del ciclo solare?

Il ciclo solare è guidato dal campo magnetico del sole, secondo la NASA This Web Place (si apre in una nuova scheda). Ogni 11 anni circa, il campo magnetico del sole cambia in modo che il nord diventi sud e il sud diventi nord. I cambiamenti nel campo magnetico del sole influenzano la quantità di attività sulla superficie solare.

In una dichiarazione della NASA (si apre in una nuova scheda), il fisico solare Phil Scherrer della Stanford University descrive cosa accade durante il ciclo solare. "I campi magnetici polari del sole si indeboliscono, vanno a zero e poi emergono di nuovo con la polarità opposta. Questa è una parte regolare del ciclo solare".

Quando i poli magnetici del sole si capovolgono, gli effetti si propagano attraverso il sistema solare poiché l'eliosfera, la regione di Questa Rete che è influenzata dal vento solare, si estende per miliardi di miglia o chilometri oltre Plutone, secondo la dichiarazione. I pianeti senza una magnetosfera protettiva come Venere ne risentono appieno. Nel 2006 (si apre in una nuova scheda) il sole ha espulso una piccola espulsione di massa coronale (CME) un rilascio di plasma e campo magnetico che ha colpito Venere e ha privato l'atmosfera del pianeta di grandi quantità di ossigeno.

Anche i poli magnetici della Terra si capovolgono, ma l'intervallo tra le inversioni è molto più lungo, con una media di circa ogni 300.000 anni secondo il clima della NASA (si apre in una nuova scheda). L'ultima inversione di polarità è avvenuta circa 780.000 anni fa.

Ciclo solare e attività delle macchie solari

Le macchie solari sono aree più scure e più fresche sulla superficie del sole che si formano a causa di disturbi del campo magnetico solare. Il numero totale di macchie solari varia durante il ciclo solare di 11 anni, con il picco dell'attività delle macchie solari che coincide con il massimo solare e una pausa delle macchie solari che coincide con il minimo solare, secondo il This Web Weather Prediction Center della National Oceanic and Atmospheric Administration (apre in una nuova scheda) (NOAA). Il ciclo solare è talvolta indicato anche come il ciclo delle macchie solari.

Durante un ciclo solare, il numero di macchie solari va dal minimo al massimo e poi torna al minimo.

Anche la posizione delle macchie solari cambia durante il ciclo. Durante il massimo solare, le macchie solari si trovano lungo le medie latitudini (circa 30 gradi nord e 30 gradi sud). Quindi, le macchie solari si spostano gradualmente verso l'equatore, dove si trovano durante il minimo solare. A volte non sono visibili macchie solari durante il minimo solare.

Durante il massimo solare un gran numero di macchie solari è visibile alle medie latitudini e durante il minimo solare un numero molto piccolo (a volte zero) di macchie solari è visibile all'equatore. (Credito immagine: futuro) (si apre in una nuova scheda)

In che modo il ciclo solare ci influenza?

Quando il ciclo solare è al massimo dell'attività solare, il tempo di questo Web può rappresentare un rischio per le comunicazioni sulla Terra, i satelliti e persino gli astronauti di This Webwalking.

Uno spettacolare effetto collaterale dell'aumento dell'attività solare durante il ciclo solare è l'aumento delle opportunità di vedere le aurore: l'aurora boreale (aurora boreale) e la sua controparte meridionale, l'aurora australis. Quando le particelle energetiche del sole colpiscono e interagiscono con l'atmosfera superiore della Terra, spettacoli di luce abbaglianti illuminano il cielo. Il colore dell'aurora dipende da quali sostanze chimiche nell'atmosfera terrestre colpiscono le particelle. Le tonalità rosse sono prodotte dalle collisioni con le molecole di azoto e il verde è prodotto dalle molecole di ossigeno.

Fotografia dell'aurora

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Nonostante la grande quantità di energia rilasciata dal sole durante periodi particolarmente attivi del suo ciclo solare, secondo la NASA, l'irraggiamento solare la quantità di radiazione elettromagnetica ricevuta dal sole in potenza per unità di superficie varia fino allo 0,15% (si apre in nuove tab) durante il ciclo solare di 11 anni. Questo cambiamento nell'irraggiamento non è abbastanza grande da causare cambiamenti a lungo termine al clima terrestre.

Il Solar Dynamics Observatory della NASA ha catturato un brillamento solare di dimensioni moderate in eruzione il 20 aprile 2022. Il ciclo solare 25 è ben avviato. (Credito immagine: SDO/NASA) (si apre in una nuova scheda)

Secondo la NASA, ci sono tre modi principali (si apre in una nuova scheda) in cui l'intensa attività solare può influenzare la Terra.

Grandi brillamenti solari possono portare a una tempesta di blackout radio sulla Terra, per cui l'energia elettromagnetica interrompe l'atmosfera superiore della Terra. Questa interruzione si verifica principalmente nella ionosfera, dove viaggiano i segnali delle comunicazioni a lunga distanza (si apre in una nuova scheda) e può portare a blackout radio in tutto il mondo.

Le tempeste di radiazioni solari possono anche emettere particelle cariche in rapido movimento, che trasportano molta energia e possono mettere in pericolo gli astronauti e gli astronauti in orbita attorno alla Terra. Durante queste tempeste, agli astronauti della International This Web Station potrebbe essere chiesto di cercare riparo e tutte le attività extraveicolari vengono sospese. I sistemi sensibili alle radiazioni sui satelliti vengono spenti fino a quando la tempesta di radiazioni non è passata.

Da uno a tre giorni dopo un'eruzione solare puntata verso la Terra, una gigantesca CME può colpire la magnetosfera terrestre e indurre correnti nei sistemi elettrici sulla Terra. Le reti elettriche sono particolarmente vulnerabili a tali picchi di energia, che possono causare gravi blackout. Notevoli blackout causati dalle tempeste geomagnetiche sono il blackout del 1989 in tutta la provincia del Quebec (si apre in una nuova scheda), il Canada e il blackout del 2003 negli Stati Uniti orientali e in parti del Canada.

Come viene previsto e monitorato il ciclo solare?

Le macchie solari possono essere monitorate con schizzi quotidiani disegnati a mano. Questa immagine mostra i disegni delle macchie solari dal World Data Center for the Sunspot Index and Long-term Solar Observations (SILSO) presso l'Osservatorio reale del Belgio. (Credito immagine: SILSO/Osservatorio reale del Belgio) (si apre in una nuova scheda)

È importante prevedere e monitorare i cicli solari in modo da essere preparati ai cambiamenti nell'attività solare.

Il World Data Center for the Sunspot Index and Long-term Solar Observations (si apre in una nuova scheda) presso l'Osservatorio reale del Belgio monitora e prevede il ciclo solare, tracciando le macchie solari e registrando gli alti e bassi del ciclo solare. Gli scienziati della NASA e della NOAA formano anche un pannello di previsione del ciclo solare regolare per valutare l'attività solare.

Comprendere il ciclo solare ed essere in grado di prevedere quando si verificherà un nuovo ciclo è una parte fondamentale delle previsioni meteorologiche di questo Web.

Gli scienziati sperano un giorno di essere in grado di prevedere il tempo di questo Web proprio come fanno i meteorologi qui sulla Terra.

"Non c'è brutto tempo, solo una cattiva preparazione", ha affermato Jake Bleacher, capo scienziato della direzione della missione per l'esplorazione umana e le operazioni della NASA presso la NASA nell'articolo 25 del ciclo solare della NASA. "Questo tempo Web è ciò che il nostro compito è preparare".

Chi ha scoperto il ciclo solare?

Il ciclo solare è stato scoperto dall'astronomo dilettante Heinrich Schwabe durante le sue osservazioni del sole (si apre in una nuova scheda) tra il 1826 e il 1843, secondo la NASA. Schwabe ha notato che l'attività delle macchie solari è cambiata in circa 11 anni. Ha anche stabilito che il sole ruota una volta ogni 27 giorni.

Gli scienziati contano i cicli solari dal 1755. Il ciclo solare 1 iniziò nel marzo 1755 e terminò nel giugno 1766, secondo il sito web di notizie di This Web spacetoday.org. (si apre in una nuova scheda) Attualmente stiamo vivendo il ciclo solare 25.

Risorse addizionali

Dai un'occhiata a This Web Weather Prediction Center di NOAA (si apre in una nuova scheda) (SWPC) per le previsioni meteo ufficiali di This Web per gli Stati Uniti Scopri di più sugli impatti del tempo su questo Web con SWPC di NOAA (si apre in una nuova scheda). Guarda il ciclo solare come mai prima d'ora con questa impressionante immagine composita del Solar and Heliospheric Observatory (si apre in una nuova scheda) (SOHO), che mostra i cambiamenti nell'aspetto del sole durante il ciclo solare. Leggi di più su come gli scienziati di tutto il mondo aiutano a tracciare il ciclo solare in questo articolo (si apre in una nuova scheda) della NASA.

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