I ricercatori dell'Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) e dell'Università della Lettonia hanno ipotizzato la prima spiegazione fisica completa per i vari cicli di attività del sole. Identifica le correnti a forma di vortice sul sole, note come onde di Rossby, come mediatori tra le influenze delle maree di Venere, Terra e Giove e l'attività magnetica del sole.
I ricercatori presentano quindi un modello coerente per cicli solari di diverse lunghezze e un altro forte argomento a sostegno dell’ipotesi planetaria precedentemente controversa. I risultati sono stati ora pubblicati sulla rivista Solar Physics .
Sebbene il Sole, essendo vicino a noi, sia la stella più studiata, molte domande sulla sua fisica non hanno ancora avuto una risposta completa. Questi includono le fluttuazioni ritmiche dell’attività solare. Il più famoso di questi è che, in media, il sole raggiunge un massimo di radiazione ogni undici anni, fenomeno che gli esperti chiamano ciclo di Schwabe.
Questo ciclo di attività si verifica perché il campo magnetico del sole cambia durante questo periodo e alla fine inverte la polarità. Questo, di per sé, non è insolito per una stella, se non fosse per il fatto che il ciclo di Schwabe è notevolmente stabile.
Al ciclo di Schwabe si sovrappongono altre fluttuazioni di attività meno evidenti, che vanno da poche centinaia di giorni a diverse centinaia di anni, ciascuna con il nome del proprio scopritore. Sebbene siano già stati fatti vari tentativi per spiegare questi cicli e calcoli matematici, non esiste ancora un modello fisico completo.
Da alcuni anni il dottor Frank Stefani dell'Istituto di Fluidodinamica dell'HZDR è un sostenitore dell'"ipotesi planetaria" perché è chiaro che la gravità dei pianeti esercita sul sole un effetto mareale, simile a quello della luna sulla Terra . Questo effetto è più forte ogni 11,07 anni:ogni volta che i tre pianeti Venere, Terra e Giove sono allineati con il sole in una linea particolarmente sorprendente, paragonabile alla marea primaverile sulla Terra quando c'è la luna nuova o piena. Ciò coincide vistosamente con il ciclo di Schwabe.
Il campo magnetico del sole è formato da movimenti complessi del plasma elettricamente conduttore all'interno del sole. "Puoi pensarla come una gigantesca dinamo. Mentre questa dinamo solare genera di per sé un ciclo di attività di circa 11 anni, pensiamo che l'influenza dei pianeti intervenga poi nel funzionamento di questa dinamo, dandole ripetutamente una piccola spinta e forzando così il ritmo insolitamente stabile di 11,07 anni sul Sole," spiega Stefani.
Diversi anni fa, lui e i suoi colleghi hanno scoperto, nei dati di osservazione disponibili, prove evidenti di un processo cronometrato di questo tipo. Sono stati anche in grado di correlare vari cicli solari con il movimento dei pianeti semplicemente utilizzando metodi matematici. Inizialmente, però, la correlazione non poteva essere sufficientemente spiegata fisicamente.
"Ora abbiamo scoperto il meccanismo fisico sottostante. Sappiamo quanta energia è necessaria per sincronizzare la dinamo e sappiamo che questa energia può essere trasferita al sole tramite le cosiddette onde di Rossby. La cosa bella è che ora non possiamo spiegano solo il ciclo di Schwabe e i cicli solari più lunghi, ma anche i cicli di Rieger più brevi che non avevamo nemmeno considerato in precedenza," spiega Stefani.
Le onde di Rossby sono correnti a forma di vortice sul sole simili ai movimenti ondosi su larga scala nell'atmosfera terrestre che controllano i sistemi di alta e bassa pressione.
I ricercatori hanno calcolato che le forze di marea durante le maree primaverili di due di ciascuno dei tre pianeti Venere, Terra e Giove avevano esattamente le proprietà giuste per attivare le onde di Rossby, un'intuizione con molte conseguenze.
Innanzitutto, queste onde di Rossby raggiungono poi velocità sufficientemente elevate per dare alla dinamo solare lo slancio necessario. In secondo luogo, ciò avviene ogni 118, 193 e 299 giorni secondo i cicli Rieger osservati sul sole. E in terzo luogo, su questa base possono essere calcolati tutti i cicli solari aggiuntivi.
È qui che entra in gioco la matematica:la sovrapposizione dei tre brevi cicli Rieger produce automaticamente l’importante ciclo Schwabe di 11,07 anni. E il modello prevede anche le fluttuazioni del sole a lungo termine perché il movimento del sole attorno al centro di gravità del sistema solare provoca un cosiddetto periodo di battimento di 193 anni sulla base del ciclo di Schwabe.
Ciò corrisponde all'ordine di grandezza di un altro ciclo osservato, il ciclo di Suess-de Vries.
In questo contesto i ricercatori hanno scoperto un’impressionante correlazione tra il periodo calcolato di 193 anni e le fluttuazioni periodiche dei dati climatici. Questo è un altro valido argomento a favore dell'ipotesi planetaria perché "il forte picco di Suess-de Vries a 193 anni difficilmente può essere spiegato senza la stabilità di fase nel ciclo di Schwabe, che è presente solo in un processo sincronizzato", stima Stefani.
Ciò significa che la domanda se il sole segue il battito dei pianeti ha finalmente avuto risposta? Stefani afferma:"Probabilmente ne saremo sicuri al 100% solo quando avremo più dati. Ma gli argomenti a favore di un processo scandito dai pianeti sono ora molto forti."
