Per gli standard cosmici il sole è straordinariamente monotono. Questo è il risultato di uno studio presentato dai ricercatori del Max Planck Institute for Solar System Research nel prossimo numero di Scienza . Per la prima volta, gli scienziati hanno confrontato il sole con centinaia di altre stelle con periodi di rotazione simili. La maggior parte ha mostrato variazioni molto più forti. Ciò solleva la questione se il sole abbia attraversato una fase insolitamente tranquilla per diversi millenni.

La misura in cui varia l'attività solare (e quindi il numero di macchie solari e la luminosità solare) può essere ricostruita con vari metodi, almeno per un certo periodo di tempo. Dal 1610, Per esempio, ci sono state registrazioni affidabili di macchie solari che coprono il Sole; la distribuzione delle varietà radioattive di carbonio e berillio negli anelli degli alberi e nelle carote di ghiaccio ci consente di trarre conclusioni sul livello di attività solare negli ultimi 9000 anni. Per questo periodo di tempo, gli scienziati trovano fluttuazioni regolarmente ricorrenti di intensità paragonabile a quelle degli ultimi decenni. "Però, rispetto all'intera durata della vita del Sole, 9000 anni sono come un battito di ciglia, " dice lo scienziato MPS Dr. Timo Reinhold, primo autore del nuovo studio. Dopotutto, la nostra stella ha quasi 4,6 miliardi di anni. "È concepibile che il Sole abbia attraversato una fase tranquilla per migliaia di anni e che quindi abbiamo un'immagine distorta della nostra stella, " Aggiunge.

Poiché non c'è modo di scoprire quanto fosse attivo il Sole nei tempi primordiali, gli scienziati possono ricorrere solo alle stelle:insieme ai colleghi dell'Università del New South Wales in Australia e della School of Space Research in Corea del Sud, i ricercatori MPS hanno studiato, se il Sole si comporta "normalmente" rispetto ad altre stelle. Questo può aiutare a classificare la sua attività attuale.

A tal fine, i ricercatori hanno selezionato stelle candidate che assomigliano al Sole nelle proprietà decisive. Oltre alla temperatura superficiale, l'età, e la proporzione di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio, i ricercatori hanno guardato soprattutto al periodo di rotazione. "La velocità con cui una stella ruota attorno al proprio asse è una variabile cruciale, " spiega il Prof. Dr. Sami Solanki, direttore di MPS e coautore della nuova pubblicazione. La rotazione di una stella contribuisce alla creazione del suo campo magnetico in un processo dinamo al suo interno. "Il campo magnetico è la forza motrice responsabile di tutte le fluttuazioni di attività, " dice Solanki. Lo stato del campo magnetico determina la frequenza con cui il Sole emette radiazioni energetiche e scaglia particelle ad alta velocità nello spazio in violente eruzioni, quante sono le macchie solari scure e le regioni luminose sulla sua superficie, e quindi anche quanto splende il Sole.

Un catalogo completo contenente i periodi di rotazione di migliaia di stelle è disponibile solo negli ultimi anni. Si basa sui dati di misurazione del telescopio spaziale Kepler della NASA, che ha registrato le fluttuazioni di luminosità di circa 150000 stelle della sequenza principale (cioè quelle che sono nel mezzo della loro vita) dal 2009 al 2013. I ricercatori hanno setacciato questo enorme campione e selezionato quelle stelle che ruotano una volta attorno al proprio asse entro 20-30 giorni . Il Sole ha bisogno di circa 24,5 giorni per questo. I ricercatori sono stati in grado di restringere ulteriormente questo campione utilizzando i dati del telescopio spaziale europeo Gaia. Alla fine, 369 stelle sono rimaste, che somigliano al Sole anche in altre proprietà fondamentali.

L'analisi esatta delle variazioni di luminosità di queste stelle dal 2009 al 2013 rivela un quadro chiaro. Mentre tra le fasi attiva e inattiva l'irraggiamento solare ha oscillato in media solo dello 0,07 percento, le altre stelle hanno mostrato una variazione molto maggiore. Le loro fluttuazioni erano in genere circa cinque volte più forti. "Siamo rimasti molto sorpresi dal fatto che la maggior parte delle stelle simili al Sole siano molto più attive del Sole, " dice il dottor Alexander Shapiro di MPS, che dirige il gruppo di ricerca "Connecting Solar and Stellar Variabilities".

Però, non è possibile determinare il periodo di rotazione di tutte le stelle osservate dal telescopio Kepler. Per fare questo, gli scienziati devono trovare alcuni cali che riappaiono periodicamente nella curva di luce della stella. Questi cali possono essere ricondotti a macchie stellari che oscurano la superficie stellare, ruotano fuori dal campo visivo del telescopio e poi riappaiono dopo un determinato periodo di tempo. "Per molte stelle, tali oscuramenti periodici non possono essere rilevati; si perdono nel rumore dei dati misurati e nelle sovrastanti fluttuazioni di luminosità, " spiega Reinhold. Visto attraverso il telescopio Kepler, anche il Sole non rivelerebbe il suo periodo di rotazione.

I ricercatori hanno quindi studiato anche più di 2500 stelle simili al Sole con periodi di rotazione sconosciuti. La loro luminosità oscillava molto meno di quella dell'altro gruppo.

Questi risultati consentono due interpretazioni. Potrebbe esserci una differenza fondamentale ancora inspiegabile tra stelle con periodo di rotazione noto e sconosciuto. "È altrettanto concepibile che stelle con periodi di rotazione noti e simili al Sole ci mostrino le fluttuazioni fondamentali nell'attività di cui è capace il Sole, " dice Shapiro. Ciò significherebbe che la nostra stella è stata insolitamente debole negli ultimi 9000 anni e che su scale temporali molto grandi sono possibili anche fasi con fluttuazioni molto maggiori.

C'è, però, nessun motivo di preoccupazione. Per il prossimo futuro, non vi è alcuna indicazione di tale "iperattività" solare. Al contrario:nell'ultimo decennio, il Sole si è mostrato piuttosto debolmente attivo, anche per i suoi bassi standard. Le previsioni di attività per i prossimi undici anni indicano che questo non cambierà presto.