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Su alcuni metodi di previsione dell’attività solare (parte seconda)

4 marzo 2009

 I metodi geomagnetici, esposti nella parte prima presentano alcune difficoltà, come abbiamo sottolineato. In questa seconda, analizzeremo altri tre metodi di previsione sull’attività solare, facendo emergere anche qui i limiti in cui questi incorrono.

 Metodo di Schatten

Il metodo, fondato sull’intensità del campo magnetico dipolare, fu utilizzato per la prima volta da Schatten e da altri suoi collaboratori (1978). Egli osservò che le intensità del campo magnetico solare, misurate ai poli geografici del sole, eseguite vicino ad un minimo solare, potevano essere utilizzate per prevedere l’ampiezza del seguente massimo. Hathaway riporta una previsione determinata nel 2005 da Svalgaard e Cliver, due eminenti fisici solari, utilizzando questo metodo. Costoro prevedono un ciclo debole, il più debole degli ultimi cento anni, pari a un numero massimo di macchie di 75±30 (osserviamo che l’errore su tale previsione è stato corretto da Hathaway, in quanto i due avevano fornito il valore di 75±8). Questo metodo presenta alcune debolezze che lo stesso Hathaway ci fa notare: «Un problema di questa tecnica è che abbiamo i dati del campo polare solo degli ultimi tre cicli. Un secondo problema è la mancanza di indicazioni su quando le misure polari devono essere fatte». Il metodo di Schatten non è ancora pienamente testato e presenta lo stesso problema dei metodi geomagnetici: i campi magnetici polari devono essere misurati vicino al minimo del ciclo solare, ma come individuarlo è un problema, specialmente di fronte a questo minimo prolungato.

Metodi fondati su modelli dinamo solari

 Gli astrofisici per fare previsioni sull’attività del sole utilizzano anche metodi che si fondano sui cosiddetti modelli dinamo, con tale termine si intende il processo fisico che genera il campo magnetico solare, che come ben sappiamo è la causa determinante della formazione delle macchie solari. L’importanza di tali modelli non è solo nella capacità predittiva di un nuovo ciclo, ma anche nella comprensione stessa del funzionamento della nostra stella come di altre nell’Universo. Ci soffermeremo su due modelli in particolare, ma eviteremo di entrare in dettaglio in quanto troppo complessi.

 a) Metodo di Diptaki e altri

Questo metodo, utilizzato da Diptaki, De Toma e altri nel 2006, è fondato su un modello dinamo dominato da un flusso meridionale ed usa i dati sulle dimensioni e sulla posizione delle macchie per predire l’attività di un ciclo successivo. Essi sono riusciti con questo metodo a riprodurre l’intensità dei cicli solari dal 12 al 23 con una notevole precisione e prevedono per il 24 un ciclo forte, pari a 165±15 come massimo numero di macchie. Come ci indica Hathaway, anche tale metodo non è esente da alcuni problemi: 1) Diptaki e altri hanno utilizzato dei dati sulle dimensioni del ciclo 20, aumentate di un valore pari al 20%, e sono riusciti a prevederlo con una buona precisione, tuttavia i cicli successivi sono stati previsti accuratamente nonostante l’errore nell’input dei dati; 2) Il modello suppone che il flusso meridionale di plasma (gas ionizzato) sia costante nel tempo, il che non è sempre vero; 3) Sappiamo che all’inizio di un ciclo solare le macchie compaiono ad una latitudine di 35º per poi spostarsi linearmente a 5º alla fine degli undici anni del ciclo. Una migliore rappresentazione dello spostamento delle macchie sarebbe una traiettoria parabolica da 25º a 8º.

b) Metodo di Choudhuri e altri

Questo metodo proposto da Choudhuri, Chatterjie e Jiang nel 2007 è basato su un modello dinamo dominato dalla diffusione e ha portato a prevedere un ciclo 24 molto debole con numero massimo di macchie pari a 75±30. Vediamo alcuni problemi che presenta: 1) Il modello dinamo proposto da Choudhuri e altri fornisce cicli di 14 anni. Essi hanno dovuto, pertanto, modificare i parametri per cicli di 11 anni, ma non hanno indicato in che modo questi cambiamenti potessero influenzare altri aspetti del loro modello; 2) Nel loro modello usano i dati sull’intensità dei campi magnetici polari, quindi hanno solo tre cicli per un confronto. È interessante far notare come i promotori di questi due metodi abbiano avuto un’accesa discussione per difendere i loro modelli dinamo e le previsioni fornite sul nuovo ciclo solare.

Riepiloghiamo tutte le previsioni sul ciclo 24 fornite da questi metodi:

Metodi geomagnetici: 105±30 (valore che è la media di quello ottenuto dal metodo di Feynman e Thompson ricavato da Hathaway);

Metodo di Schatten:75±30 (previsione fornita da Svalgaard);

Metodo di Diptaki: 165±15;

Metodo di Choudhuri: 75±30.

Domanda: Il nuovo ciclo sarà forte, debole o intermedio? Come potrete notare non c’è una risposta univoca da parte degli astrofisici, ma il tutto dipende da quanta importanza dà ogni ricercatore a un determinato metodo. In questi due articoli ci siamo soffermati solo su alcuni dei metodi di previsione dell’attività solare, ma ve ne sono tantissimi altri che potrebbero essere analizzati. Questo nuovo ciclo potrebbe farci capire quali di questi potrebbero essere affidabili e quali meno e per quanto riguarda quelli fondati su modelli dinamo, aiutarci a eliminare quelli errati, per poter comprendere meglio il funzionamento della nostra amata stella.

 Fonti: http://www.iiap.res.in/ever/PDF/arnab_evershed.pdf

http://192.211.16.13/z/zita/articles/Dik06GRLMar.pdf

http://www.leif.org/research/Cycle%2024%20Prediction%20Lund.pdf

http://solarscience.msfc.nasa.gov/presentations/20090207Astrofest_SunspotCycle.ppt.

Scritto da Angelo

  1. Nintendo
    4 marzo 2009 alle 19:00

    bello l’articolo, interessante per l’evolversi dell’attività solare.

  2. ice2020
    4 marzo 2009 alle 19:07

    si i 2 articoli di angelo sn fatti benissimo e ci fanno capire quanto in realtà sia difficile se nn impossibile formulare previsioni sui cicli solari, soprattutto se poi il sole da un momento all’altro inizia ad “impazzire” in questo modo!

    Ottimo lavoro angelo!

    Simon

  3. angelo
    4 marzo 2009 alle 20:53

    Quelli proposti, sono solo alcuni. Ce ne sono tantissimi, basta cercare sul web.
    Stavo leggendo con attenzione gli interessanti articoli di Fabio: fiumi che gelano in inverno, vino che gela nelle botti, nevicate di 30 cm a giugno. Per noi sono cose impensabili, ma una nuova piccola era glaciale potrebbe stravolgere completamente il nostro modo di vivere

  1. 4 marzo 2009 alle 18:54
I commenti sono chiusi.
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