Dal 1611, gli scienziati osservano scientificamente le macchie nere sul Sole.
Il numero di queste macchie solari svanisce nell'arco di circa un ciclo di 11 anni.
Più in generale le macchie solari sono maggiori in concomitanza di un'altà attività e e minori in caso di scarsa attività.
Il numero di macchie solari può cambiare da ciclo a ciclo, e nel 2008 è iniziato il minimo solare più lungo e più debole da quanto gli scienziati monitorizzano il Sole con strumenti spaziali.
Le osservazioni hanno mostrato, tuttavia, che gli effetti magnetici sulla Terra del Sole, che causano l'aurora non sono scesi in sincronia con il ciclo di magnetismo basso che si è verificato.
In un documento su Annales Geophysicae, apparso il 16 Maggio 2011 viene riferito che gli effetti sulla Terra del Minimo hanno raggiunto i livelli più bassi del secolo, ma circa otto mesi dopo.
Gli scienziati ritengono che i fattori della velocità del vento solare come la forza e la direzione dei campi magnetici incorporati al suo interno, hanno contribuito a produrre questo basso anomalo.
"Storicamente, il minimo solare è definito dal numero di macchie solari", dice lo spazio del tempo scienziato Bruce Tsurutani al NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, che è primo autore sulla carta.
"Sulla base di ció, il 2008 è stato identificato come il periodo di minimo solare. Ma gli effetti geomagnetici sulla Terra hanno raggiunto il loro minimo un pó di tempo dopo, nel 2009.
Così abbiamo deciso di capire cosa potrebbe aver causato il minimo geomagnetico".
Gli effetti geomagnetici fondamentalmente comportano alcuni cambiamenti magnetici sulla Terra a causa del Sole e sono misurati dai magnetometri sulla superficie della Terra.
Tali effetti sono normalmente innocui e l'unico segno evidente della loro presenza è la comparsa di aurore vicino ai poli.
Tuttavia, in casi estremi, possono causare interruzioni di corrente elettrica sulla Terra ed è importante sapere come gli effetti geomagnetici variano con il Sole.
Tre cose che aiutano a determinare la quantità di energia dal Sole che si è trasferita alla magnetosfera della Terra dal vento solare sono: la velocità del vento solare, la forza del campo magnetico al di fuori dei limiti della Terra (noto come campo magnetico interplanetario) e in quale direzione sta puntando, dal momento che una grossa componente è necessaria per collegare con successo per la magnetosfera terrestre e di trasferimento di energia.
Il team, che comprende anche Walter e Ezequiel Gonzalez Echer dell'Istituto Nazionale per la ricerca spaziale a São José dos Campos, Brasile, ha esaminato ogni componente, a sua volta.
In primo luogo, i ricercatori hanno osservato che nel 2008 e nel 2009, il campo magnetico interplanetario è stato il più basso nella storia dell'era spaziale. Questo è stato un evidente contributo al minimo geomagnetico. Ma dal momento che gli effetti geomagnetici non sono avvenuti nel 2008, non poteva essere l'unico fattore.
Per esaminare la velocità del vento solare, si rivolsero al NASA Advanced Composition Explorer (ACE), che è nello spazio interplanetario al di fuori della magnetosfera terrestre, a circa 1 milione di miglia verso il sole. I dati di ACE hanno dimostrato che la velocità del vento solare è rimasta elevata durante il minimo delle macchie solari. Solo più tardi è avvenuto un declino costante, correlando ai tempi del declino gli effetti geomagnetici.
Il passo successivo è stato quello di capire cosa ha causato questo calo. Il team ha trovato un colpevole in qualcosa chiamato "buchi coronali". I buchi coronali sono le zone più scure e fredde dell'atmosfera esterna del Sole. Il veloce vento solare spara fuori dal centro dei buchi nella corona a velocità fino a 500 miglia al secondo, ma il vento che esce di lato rallenta mentre si espande nello spazio.
"Di solito, durante il minimo solare, i buchi coronali sono ai poli del sole", spiega Giuliana de Toma, uno scienziato solare presso il National Center for Atmospheric Research la cui ricerca su questo tema ha contribuito a fornire per questo articolo. "Perciò, la Terra riceve il vento soltanto dai bordi di questi fori, e non è molto veloce. Ma nel 2007 e nel 2008, i buchi coronali non erano confinati ai poli come di consueto".
Quei buchi coronali hanno indugiato a restare a basse latitudini fino alla fine del 2008.
Di conseguenza, il centro dei fori è rimasto saldamente puntato verso la Terra, con l'invio veloce del vento solare in direzione della Terra.
Solo quando finalmente è apparso più vicino ai poli nel 2009 ha Terra cominciano a rallentare. E, naturalmente anche gli effetti geomagnetici e le aurore.
I buchi coronali sembrano anche essere responsabili della direzione a sud del campo magnetico interplanetario. I campi magnetici oscillarno durante il viaggio del vento solare dal Sole alla Terra. Queste fluttuazioni sono note come le onde di Alfvén. Il vento che esce dai centri dei buchi nella corona ha ampie fluttuazioni, il che significa che la componente sud magnetica, è in tutte le direzioni, abbastanza grande. Il vento che viene dai bordi, però, ha più piccole fluttuazioni, e relativamente più piccole componenti verso sud. Così, ancora una volta, i buchi coronali a latitudini più basse avrebbero una maggiore possibilità di collegamento con la magnetosfera terrestre, causando effetti geomagnetici, mentre i fori delle medie latitudini sarebbe meno efficaci.
Lavorando insieme, questi tre fattori, bassa forza del campo magnetico interplanetario, combinati con la velocità più lenta del vento solare e le piccole fluttuazioni magnetiche dovuti alla posizione buco coronale, creano l'ambiente perfetto per un minimo geomagnetico.
Scoprirne la causa induce un'intensa attività geomagnetica sulla Terra è un passo verso una migliore prevedere quando tali eventi potrebbero accadere. Per farlo bene, i punti Tsurutani fuori, richiedeno attenzione sulla stretta connessione tra questi effetti e la complessa fisica del Sole.
"E' importante capire meglio tutte queste funzioni che provocano i bassi campi magnetici interplanetari e cosa provoca i buchi nella corona solare in generale. Tutto questo fa parte del ciclo solare. E tutto ciò provoca effetti sulla Terra".
A cura di Arthur McPaul
Il numero di queste macchie solari svanisce nell'arco di circa un ciclo di 11 anni.
Più in generale le macchie solari sono maggiori in concomitanza di un'altà attività e e minori in caso di scarsa attività.
Il numero di macchie solari può cambiare da ciclo a ciclo, e nel 2008 è iniziato il minimo solare più lungo e più debole da quanto gli scienziati monitorizzano il Sole con strumenti spaziali.
Le osservazioni hanno mostrato, tuttavia, che gli effetti magnetici sulla Terra del Sole, che causano l'aurora non sono scesi in sincronia con il ciclo di magnetismo basso che si è verificato.
In un documento su Annales Geophysicae, apparso il 16 Maggio 2011 viene riferito che gli effetti sulla Terra del Minimo hanno raggiunto i livelli più bassi del secolo, ma circa otto mesi dopo.
Gli scienziati ritengono che i fattori della velocità del vento solare come la forza e la direzione dei campi magnetici incorporati al suo interno, hanno contribuito a produrre questo basso anomalo.
"Storicamente, il minimo solare è definito dal numero di macchie solari", dice lo spazio del tempo scienziato Bruce Tsurutani al NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, che è primo autore sulla carta.
"Sulla base di ció, il 2008 è stato identificato come il periodo di minimo solare. Ma gli effetti geomagnetici sulla Terra hanno raggiunto il loro minimo un pó di tempo dopo, nel 2009.
Così abbiamo deciso di capire cosa potrebbe aver causato il minimo geomagnetico".
Gli effetti geomagnetici fondamentalmente comportano alcuni cambiamenti magnetici sulla Terra a causa del Sole e sono misurati dai magnetometri sulla superficie della Terra.
Tali effetti sono normalmente innocui e l'unico segno evidente della loro presenza è la comparsa di aurore vicino ai poli.
Tuttavia, in casi estremi, possono causare interruzioni di corrente elettrica sulla Terra ed è importante sapere come gli effetti geomagnetici variano con il Sole.
Tre cose che aiutano a determinare la quantità di energia dal Sole che si è trasferita alla magnetosfera della Terra dal vento solare sono: la velocità del vento solare, la forza del campo magnetico al di fuori dei limiti della Terra (noto come campo magnetico interplanetario) e in quale direzione sta puntando, dal momento che una grossa componente è necessaria per collegare con successo per la magnetosfera terrestre e di trasferimento di energia.
Il team, che comprende anche Walter e Ezequiel Gonzalez Echer dell'Istituto Nazionale per la ricerca spaziale a São José dos Campos, Brasile, ha esaminato ogni componente, a sua volta.
In primo luogo, i ricercatori hanno osservato che nel 2008 e nel 2009, il campo magnetico interplanetario è stato il più basso nella storia dell'era spaziale. Questo è stato un evidente contributo al minimo geomagnetico. Ma dal momento che gli effetti geomagnetici non sono avvenuti nel 2008, non poteva essere l'unico fattore.
Per esaminare la velocità del vento solare, si rivolsero al NASA Advanced Composition Explorer (ACE), che è nello spazio interplanetario al di fuori della magnetosfera terrestre, a circa 1 milione di miglia verso il sole. I dati di ACE hanno dimostrato che la velocità del vento solare è rimasta elevata durante il minimo delle macchie solari. Solo più tardi è avvenuto un declino costante, correlando ai tempi del declino gli effetti geomagnetici.
Il passo successivo è stato quello di capire cosa ha causato questo calo. Il team ha trovato un colpevole in qualcosa chiamato "buchi coronali". I buchi coronali sono le zone più scure e fredde dell'atmosfera esterna del Sole. Il veloce vento solare spara fuori dal centro dei buchi nella corona a velocità fino a 500 miglia al secondo, ma il vento che esce di lato rallenta mentre si espande nello spazio.
"Di solito, durante il minimo solare, i buchi coronali sono ai poli del sole", spiega Giuliana de Toma, uno scienziato solare presso il National Center for Atmospheric Research la cui ricerca su questo tema ha contribuito a fornire per questo articolo. "Perciò, la Terra riceve il vento soltanto dai bordi di questi fori, e non è molto veloce. Ma nel 2007 e nel 2008, i buchi coronali non erano confinati ai poli come di consueto".
Quei buchi coronali hanno indugiato a restare a basse latitudini fino alla fine del 2008.
Di conseguenza, il centro dei fori è rimasto saldamente puntato verso la Terra, con l'invio veloce del vento solare in direzione della Terra.
Solo quando finalmente è apparso più vicino ai poli nel 2009 ha Terra cominciano a rallentare. E, naturalmente anche gli effetti geomagnetici e le aurore.
I buchi coronali sembrano anche essere responsabili della direzione a sud del campo magnetico interplanetario. I campi magnetici oscillarno durante il viaggio del vento solare dal Sole alla Terra. Queste fluttuazioni sono note come le onde di Alfvén. Il vento che esce dai centri dei buchi nella corona ha ampie fluttuazioni, il che significa che la componente sud magnetica, è in tutte le direzioni, abbastanza grande. Il vento che viene dai bordi, però, ha più piccole fluttuazioni, e relativamente più piccole componenti verso sud. Così, ancora una volta, i buchi coronali a latitudini più basse avrebbero una maggiore possibilità di collegamento con la magnetosfera terrestre, causando effetti geomagnetici, mentre i fori delle medie latitudini sarebbe meno efficaci.
Lavorando insieme, questi tre fattori, bassa forza del campo magnetico interplanetario, combinati con la velocità più lenta del vento solare e le piccole fluttuazioni magnetiche dovuti alla posizione buco coronale, creano l'ambiente perfetto per un minimo geomagnetico.
Scoprirne la causa induce un'intensa attività geomagnetica sulla Terra è un passo verso una migliore prevedere quando tali eventi potrebbero accadere. Per farlo bene, i punti Tsurutani fuori, richiedeno attenzione sulla stretta connessione tra questi effetti e la complessa fisica del Sole.
"E' importante capire meglio tutte queste funzioni che provocano i bassi campi magnetici interplanetari e cosa provoca i buchi nella corona solare in generale. Tutto questo fa parte del ciclo solare. E tutto ciò provoca effetti sulla Terra".
A cura di Arthur McPaul
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