Nella zona di convezione del Sole, le correnti al plasma generano un enorme ricambio che dura 22 anni. Il ciclo solare ha un periodo di 11 anni
L’attività solare oscilla con un ritmo di circa undici anni (ciclo solare), che si riflette tra l’altro nella frequenza delle macchie solari. Un periodo magnetico completo dura 22 anni. Gli scienziati hanno a lungo studiato le cause di questo ciclo. Esso è correlato alle condizioni sotto la “pelle” della nostra stella: uno strato di plasma caldo, gas elettricamente conduttivo, si estende dalla superficie fino a 200.000 chilometri di profondità. Il plasma all’interno di questa zona di convezione è costantemente in movimento.
Un team di scienziati dell’Istituto Max Planck, l’Università di Gottinga e l’Università di New York Abu Dhabi è ora riuscito a creare il quadro più completo dei flussi di plasma nella direzione nord-sud. I ricercatori hanno trovato una geometria del flusso straordinariamente semplice: il plasma descrive un singolo ricambio in ciascun emisfero solare, che dura circa 22 anni. Inoltre, il flusso nella direzione dell’equatore, nella parte inferiore della zona di convezione, fa sì che i punti si formino sempre più vicini all’equatore durante il ciclo solare.
Le macchie solari
Il numero di macchie solari sulla superficie visibile varia e la distanza tra due massimi di macchie solari è di circa undici anni. Dopo 22 anni le macchie solari vengono nuovamente polarizzate magneticamente allo stesso modo. Durante il massimo solare appiano anche regioni attive sulla superficie del Sole con archi di plasma caldo con violente eruzioni.
L’eliosismologia
L’eliosismologia è per la fisica solare ciò che la sismologia è per la geofisica. Gli eliosismologi usano le onde sonore per sondare l’interno del Sole, più o meno allo stesso modo in cui i geofisici usano i terremoti per sondare l’interno della Terra. Le onde sonore solari hanno periodi vicini ai cinque minuti e sono continuamente eccitate dalla convezione vicino alla superficie. I movimenti associati alle onde sonore solari possono essere misurati sulla superficie del Sole mediante telescopi su veicoli spaziali.
In questo studio, Gizon e il suo team hanno usato osservazioni di onde sonore sulla superficie che si propagano nella direzione nord-sud attraverso l’interno della nostra stella. Queste onde sono perturbate dal flusso meridionale: viaggiano più velocemente lungo il flusso rispetto al flusso. Queste perturbazioni (meno di 1 secondo) sono state misurate con molta attenzione e sono state interpretate per inferire il flusso meridionale usando modelli matematici e computer.
Credit: MPS / Z.-C. Liang
Poiché è piccolo, il flusso meridionale è estremamente difficile da vedere nell’interno solare.
Analisi di dati
Il team di scienziati ha analizzato, per la prima volta, due serie indipendenti di dati provenienti uno da SOHO (telescopio spaziale) e l’altro dal Global Oscillation Network Group (GONG), che combina sei telescopi solari terrestri negli Stati Uniti, in Australia, India, Spagna e Cile.
Il flusso è equatoriale verso la base della zona di convezione, ed ha una velocità di soli 15 chilometri all’ora (quello superficiale arriva fino a 50 chilometri all’ora) ed il tempo impiegato dal plasma per completare il ciclo è di circa 22 anni.
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