Il sole è entrato nel suo 25° ciclo solare e sta per svegliarsi. Negli ultimi anni la nostra stella è stata piuttosto assonnata, con poche macchie solari, bagliori luminosi o massicce espulsioni di plasma magnetizzato proveniente dalla sua superficie. Questo periodo di quiete è noto come minimo solare, ma le cose stanno ricominciando a scaldarsi.

Gli esperti del pannello di previsione del ciclo solare 25 hanno recentemente annunciato che il sole è ufficialmente entrato in un nuovo ciclo, è il 25° da quando abbiamo dati sufficienti per riconoscerli in modo affidabile. Anche se possiamo aspettarci che il tempo spaziale diventi più eccitante nei prossimi anni, con il picco di attività delle macchie solari previsto nel 2025, il panel è giunto alla conclusione che il prossimo ciclo sarà molto simile al precedente, entrambi generalmente più deboli del ciclo solare medio.

"Mentre le tempeste solari di piccole e medie dimensioni sono più probabili durante il picco di attività solare, " spiega Juha-Pekka Luntama, Capo dell'Ufficio meteorologico spaziale dell'ESA, "è importante ricordare che i singoli grandi eventi solari, enormi brillamenti ed espulsioni di massa coronale, può accadere in qualsiasi momento, indipendentemente da dove siamo nel ciclo solare o da quanto forte diventa il ciclo."

Se tali tempeste solari colpiscono la Terra, possono creare tempeste geomagnetiche nella nostra magnetosfera. Mentre buone notizie per i cacciatori di aurore, queste tempeste possono interrompere e persino danneggiare le reti elettriche sulla Terra e i satelliti in orbita, e i servizi vitali che forniscono.

Ripetitivo ma imprevedibile

Come un magnete a barra che potresti aver usato a scuola, il sole ha un campo magnetico con i poli nord e sud, e linee di campo magnetico che si estendono ben oltre la stella stessa collegando le regioni polari.

Questi poli hanno una misteriosa tendenza a cambiare posto, con il nord che diventa sud e il sud che diventa nord, in un ciclo che dura in media circa 11 anni. L'inversione del campo magnetico si verifica al culmine di ogni ciclo solare, il massimo solare, quando l'attività è massima. Dopo il ribaltamento, l'attività rallenta per il minimo solare e inizia un nuovo ciclo.

Studiamo il sole da secoli, ma l'esatto meccanismo di questo ribaltamento del campo magnetico rimane un argomento di dibattito e teoria scientifica. Una delle domande chiave per la missione Solar Orbiter dell'ESA è capire cosa guida il ciclo solare, e guardando le regioni polari speriamo di saperne di più su come viene generato il campo magnetico, che guida l'attività solare.

le macchie solari sono uno strumento utile per determinare dove si trova il sole nel suo ciclo. Le macchie scure temporanee sulla superficie solare sono macchie di intensa attività magnetica, leggermente più freddi del materiale circostante e quindi appaiono più scuri delle aree circostanti. Questi punti transitori sono direttamente correlati all'attività solare, poiché la maggior parte dei brillamenti solari e delle espulsioni di massa coronale provengono da raggruppamenti di macchie solari, chiamate anche "regioni attive".

Regioni attive, i brillamenti e le espulsioni seguono il ciclo generale delle macchie solari, il che significa che ce ne sono di più durante il massimo solare e di meno durante il minimo solare. Però, razzi giganti ed espulsioni di massa coronale hanno la stessa probabilità statistica di verificarsi in qualsiasi momento, indipendente dalla forza di un ciclo. Così, dobbiamo sempre essere preparati per il "cattivo" tempo spaziale.

Ciclo 25

L'ultimo ciclo solare, numero 24, è stato determinato che si sarebbe concluso a dicembre 2019, quando il numero medio di macchie solari di questo ciclo ha raggiunto il minimo e le prime macchie solari del nuovo ciclo hanno cominciato ad emergere.

Si ritiene che un nuovo ciclo solare inizi quando nuove macchie che emergono alle medie latitudini sulla superficie del sole sono di polarità magnetica opposta rispetto alle macchie solari del ciclo precedente. Ma poiché i numeri delle macchie solari variano di giorno in giorno e di settimana in settimana, gli scienziati usano una media mobile, il che significa che occorrono alcuni mesi prima che modelli chiari di attività diventino chiari.

Prevedere quanto sarà attivo il sole al culmine di un ciclo è un compito notoriamente difficile. Proprio come il tempo sulla Terra, le previsioni solari a lungo termine sono difficili da raccogliere, anche se sappiamo che ci sono stagioni generali di comportamento.

Sebbene il consenso sul ciclo solare 25 sia che sarà simile all'ultimo, questa previsione arriva con più incertezza della maggior parte poiché il ciclo solare 25 arriva dopo un declino generale dell'attività solare di picco. In questa fase, il prossimo ciclo solare potrebbe continuare la tendenza al ribasso verso cicli con attività più debole della media, oppure potrebbe segnare l'inizio di una serie di cicli più attivi.

Impatto della terra

Con l'aumento dell'attività solare, il sole emetterà più radiazioni di particolato ad alta energia e materia nel Sistema Solare. Dalla nostra posizione sulla Terra, la terza roccia del sole, qualsiasi colpo diretto avrà conseguenze per il nostro campo magnetico, lo strato intorno alla Terra che ci protegge dalle esplosioni del sole, creando tempeste geomagnetiche.

Queste tempeste hanno il potenziale per causare seri problemi ai moderni sistemi tecnologici, interrompere o danneggiare i satelliti nello spazio e la moltitudine di servizi, come la navigazione e le telecomunicazioni, che si basano su di essi. Le tempeste geomagnetiche possono anche oscurare le reti elettriche e le comunicazioni radio, oltre a creare un rischio di radiazioni per gli astronauti nello spazio, persino servendo dosi di radiazioni potenzialmente dannose agli astronauti in future missioni sulla Luna o su Marte.

Fortunatamente, tali eventi arrivano con qualche avvertimento:complessi gruppi di macchie solari che gorgogliano da sotto la superficie solare lasciando modelli scuri sul disco.

Anche se non possono essere fermati, un preavviso di tempeste solari in arrivo darebbe agli operatori di satelliti, reti elettriche e sistemi di telecomunicazione, così come esploratori spaziali, il momento di adottare misure di protezione.

Il programma Space Safety dell'ESA sta pianificando una missione unica che farà proprio questo. La missione Lagrange effettuerà le osservazioni tanto necessarie del sole da un punto di vista unico, il quinto punto di Lagrange. Guardando il nostro sole di lato, la missione Lagrange otterrà un'anteprima dell'attività solare prima che ruoti in vista della Terra, raccogliere i primi dati necessari per fornire tali avvertimenti anticipati.

Guardando il sole dal quinto punto di Lagrange, la navicella rileverà gli eventi solari e la loro propagazione verso la Terra con una precisione maggiore di quanto sia possibile oggi, trasmettere i dati a casa e distribuirli nella rete di servizi meteorologici spaziali dell'ESA quasi in tempo reale, per generare avvisi e previsioni.