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La "musica" del Sole che ci annuncia le tempeste magnetiche

Studiando come le onde sonore si propagano sulla superficie della nostra stella si può prevedere l’attività del campo magnetico solare

Se potessimo star seduti sulla superficie del Sole, dove però la temperatura media è di seimila gradi, ascolteremmo una sinfonia celeste davvero impressionante.

Da milioni e milioni di puntini sparsi su tutta la calotta incandescente della nostra stella si propagano infatti altrettanti suoni al ritmo di cinque minuti circa l’uno dall’altro.

Come una gigantesca adunata di orchestre che eseguono in contemporanea migliaia di melodie senza mai fermarsi.

Il Sole si può considerare un immenso strumento musicale” afferma Yvonne Elsworth, professore alla School of Physics and Astronomy dell’Università di Birmingham, “che però emette note a bassissima frequenza, circa centomila volte inferiore a quelle di un pianoforte”.

“Studiando queste onde sonore siamo in grado di capire cosa sta succedendo all’interno della stella, nei suoi strati più profondi, che non possono essere osservati direttamente: un po’ come accade sulla Terra analizzando le onde sismiche provocate dai terremoti per cercare di conoscere quel che avviene nel sottosuolo”.

E infatti tale tecnica di indagine è stata chiamata, proprio per questa similitudine, eliosismologia. Anche se, per la sua natura gassosa, il Sole non è mai colpito da alcun sisma.

Cos’è l’elisosismologia

Ma com’è possibile ascoltare la musica del Sole, obietteranno subito i lettori, dato che il suono non si propaga nel vuoto (e quindi non può attraversare lo spazio che lo separa dalla Terra) e, come detto, una sonda posata sulla sua superficie si squaglierebbe come un gelato ad agosto?

Già dagli anni ’70 gli astrofisici hanno messo a punto una tecnica “multisensoriale”: ascoltare il rumore del Sole osservando i cambiamenti di colore della sua superficie.

Le onde sonore sono infatti generate da variazioni di pressione che avvengono negli strati più interni e turbolenti della stella e che si propagano verso l’esterno.

“L’astro agisce come una cavità naturale che intrappola il suono” spiega Elsworth. Quando le onde raggiungono la superficie danno luogo a un cambiamento di colore nel luogo dove impattano, quei puntini di cui parlavamo all’inizio.

La variazione della tonalità vira verso il rosso se l’onda acustica si sta dirigendo verso l’esterno, mentre si scurisce di blu quando ripiega e torna negli strati più profondi.

Da questa osservazione si riesce quindi a dedurre come cambiano le frequenze delle onde acustiche durante la loro propagazione e questo a sua volta fornisce informazioni sulle dinamiche che ne modificano le proprietà. 

In ascolto da oltre trent’anni

In questo modo le onde sonore possono essere usate per sondare l’interno del Sole: alcune infatti viaggiano fino al suo centro, mentre altre si fermano a profondità più ridotte.

Tramite l’elisosismologia si possono dunque determinare temperatura, densità, composizione e movimenti che avvengono nel cuore del Sole: alcune delle scoperte più affascinanti sulle dinamiche interne della nostra stella sono state fatte negli ultimi anni proprio grazie a questa metodologia d’indagine.

In particolare gli scienziati dell’Università di Birmingham sono stati i pionieri di questa tecnica: dal 1985 “ascoltano” il suono del Sole, un periodo che copre ben tre cicli dell’attività solare.

Ogni undici anni infatti la nostra stella presenta un massimo nell’intensità della comparsa di macchie solari, zone più scure sulla superficie che emettono forti campi magnetici, che spesso e volentieri possono causare problemi tecnici ai satelliti in orbita alla Terra mandando in tilt la strumentazione e creando quindi interferenze nelle comunicazioni.

Durante alcuni cicli, però, si possono verificare fenomeni inaspettati: in passato è capitato, per esempio, che il massimo delle macchie solari arrivasse in ritardo o addirittura che queste ultime proprio fossero quasi iassenti.

Che cosa hanno scoperto gli astrofisici

Grazie al programma Birmingham Solar Oscillations Network (quello appunto preposto al rilevamento delle onde acustiche nel Sole) gli scienziati hanno notato delle anomalie rispetto alla consueta attività prevista dai modelli teorici.

L’interno del Sole è cambiato negli ultimi anni” scrivono i ricercatori sull’ultimo numero della rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Alcuni strati interni del campo magnetico sono diventati più sottili” aggiungono “e inoltre anche la rotazione del Sole è rallentata un po’ ad alcune latitudini: ancora non sappiamo quali potrebbero essere le conseguenze, ma possiamo già da ora predire che entro due anni le macchie solari, e quindi il pericolo di tempeste magnetiche, raggiungeranno il minimo”.

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