Gli scienziati russi hanno ripreso l’attività solare nel corso degli ultimi mille anni e hanno formulato le previsioni fino al 3200.
Quale sarà il clima che attende la Russia e l’Europa nei prossimi 15/20 anni? Quali saranno le anomalie climatiche nei prossimi decenni? Quali saranno le aree che sperimenteranno le più rigide temperature invernali, mentre quali altri paesi avranno estati calde? Tutto dipenderà da quanto il clima sarà influenzato dalle dinamiche del possibile inizio del prossimo minimo di attività solare magnetica. Il comportamento del Sole nei cicli futuri è il tema principale di questa pubblicazione sulla previsione e la spiegazione dei minimi di attività solare. Il documento è stato redatto con il contributo di Elena Popova dell’Istituto Skobeltsyn di Fisica Nucleare (Lomonosov Moscow State University), che è stato pubblicato poi in un report scientifico.
Gli scienziati hanno studiato l’evoluzione del campo magnetico solare e il numero di macchie sulla superficie del Sole. L’ampiezza e la configurazione spaziale del campo magnetico della nostra stella cambiano nel corso degli anni. Ogni 11 anni il numero delle macchie solari diminuisce drasticamente. Ogni 90 anni questa riduzione (quando coincide con il ciclo di 11 anni) riduce il numero delle macchie solari di circa la metà. Ogni 300/400 anni poi il minimo solare riduce il loro numero quasi a zero. Il minimo solare più noto è stato il minimo di Maunder, che durò all’incirca dal 1645 al 1715. Durante questo periodo, ci sono state circa 50 macchie solari invece delle solite 40.000-50.000.
L’analisi della radiazione solare ha mostrato che i suoi alti e bassi coincidono quasi con i massimi ed i minimi del numero di macchie solari. Studiando le variazioni nel numero di macchie solari, e analizzandone il contenuto di isotopi come il carbonio-14, il berillio-10, e altri componenti nei ghiacciai e negli alberi, i ricercatori, dopo studi accurati, hanno concluso che l’attività magnetica del Sole ha una struttura ciclica.
Così un gruppo di scienziati – Valentina Tarasova (Northumbria University, England, Space Research Institute, Ukraine), Elena Popova (SINP, MSU), Simon John Shepherd (University of Bradford, England) e Sergei Zharkov (University of Hull, England) – hanno analizzato gli ultimi tre cicli solari dal 1976 al 2009, utilizzando la cosiddetta “analisi delle componenti principali”, che consente di rivelare le onde emesse del campo magnetico solare con il più grande contributo nei dati osservativi. Come risultato del nuovo metodo di analisi, si è constatato che le onde magnetiche del Sole sono generate a coppie, e le coppie principali sono le responsabili dei cambiamenti nel dipolo del campo magnetico, che si osserva quando l’attività solare cambia. Anche gli scienziati sono riusciti ad ottenere le formule analitiche che descrivono l’evoluzione di entrambe le onde.
Utilizzando poi i dati trovati a loro disposizione, e analizzando empiricamente le due onde del campo magnetico, Elena Popova ha ipotizzato che i minimi di attività solare magnetica possono essere causate dal processo del battito di queste due onde. Ogni onda è generata a diverse profondità nel Sole e le onde hanno frequenze simili. Come risultato di ascesa del campo magnetico sulla superficie le onde iniziano ad interagire come termina il battito di ampiezza del campo magnetico risultante. Questo porta ad un calo significativo dell’ampiezza del campo magnetico per diversi decenni. Il confronto dei risultati del modello è stato effettuato sia con una serie di dati del campo magnetico osservato nei cicli 21/23, e con i dati osservati dell’attività solare per oltre 1.000 anni. Su questa scala i calcoli del modello della Popova sono risultati molto vicini alle caratteristiche dell’attività solare magnetica.
Evidenziando il periodo indicativo di battiti (che è di circa due secoli), gli scienziati hanno ricostruito l’attività solare fin dall’antichità (a partire dal 1.200) prevedendolo fino all’anno 3.200. Il grafico che ne è risultato mostra che l’attività solare diminuisce drasticamente ogni 350 anni. Ed è imminente una diminuzione dell’attività solare iniziata da poco.
TUTTO QUESTO INFLUENZERA’ IL TEMPO SULLA TERRA?
“Gli studi hanno dimostrato che negli ultimi 400.000 anni ci sono stati 5 periodi di riscaldamento globale e 4 età del ghiaccio. Che cosa li ha causati? Quanto può l’attività solare influenzare il tempo e il cambiamento climatico? Questa domanda non è stata ancora risolta ed è estremamente rilevante e interessante la sfida per i vari ricercatori di tutto il mondo. Ci sono una serie di teorie che suggeriscono la presenza di diversi gradi di influenza dell’attività solare sul tempo e sul clima. Oltre all’attività solare, i climatologi offrono altri fattori che possono influenzare la dinamica del sistema climatico terrestre. Tale sistema è un sistema non lineare e molto complesso, e l’ulteriore uso di simulazioni numeriche e le analisi nella tecnica della paleodata possono aiutare le ricerche”, dice la Popova. “Se nel prossimo futuro ci sarà attività solare al minimo, questa darà l’opportunità di vedere ciò che accade con le dinamiche del clima e di testare teorie esistenti circa l’influenza dell’attività solare. In realtà, anche se si parte dalla semplice conoscenza della ciclicità del Sole, si può dire che è già arrivato il tempo, dopo che sono trascorsi già cento anni dal minimo. Il precedente è avvenuto agli inizi del XX secolo. Naturalmente, è necessario prendere in considerazione l’effetto di altri fattori e processi nell’atmosfera, tuttavia, le sfide hanno sempre incuriosito gli scienziati”.
Reference:
- “Heartbeat of the Sun from Principal Component Analysis and prediction of solar activity on a millenium timescale” – V. V. Zharkova, S. J. Shepherd, E. Popova & S. I. Zharkov – Scientific Reports 5, Article number: 15689 (2015)– doi:10.1038/srep15689 – OPEN ACCESS
Fonte originale: Lomonosov Moscow State University
Enzo
Attività Solare
