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Indici dell’attività solare (parte prima)

2 giugno 2009

Il numero di Wolf e l’SSN sono certamente tra i parametri più utilizzati per monitorare l’attività del Sole vista la loro importanza storica nello studio della nostra stella. Ma ve ne sono altri che vengono utilizzati dalla comunità scientifica e non solo, infatti, basta andare su qualche sito di radioamatori come, ad esempio, http://www.solarcycle24.com/ per trovare una serie di sigle del tutto incomprensibili. Ci occuperemo proprio di questi parametri numerici o meglio indici dell’attività solare poco noti ai non addetti ai lavori. Di questi ce ne sono molti e ho dovuto fare una scelta dei più importanti. In questa prima parte ne tratterò due: il solar flux e l’x-ray flux. Il primo è uno dei più importanti indicatori dell’attivita solare assieme al SN. Nella seconda parte dell’articolo parleremo invece di alcuni indici geomagnetici.

Il Solar Flux

Il Sole emette onde radio. Si tratta di radiazioni elettromagnetiche di frequenza compresa tra zero e 300 GHZ, o lunghezza d’onda che va da 1mm all’infinito. La quantità di energia emessa da tutto il disco solare alla frequenza di 2800 Mhz, o anche 2,8 GHZ (che corrisponde a una lunghezza d’onda di 10,7 cm) costituisce quello che noi chiamiamo Solar Flux, indicato spesso con F10,7 o index Covington. Questo valore è stato registrato, fin dal 14 febbraio del 1947, da un radiotelescopio all’Osservatorio Radio di Algonquin, vicino Ottawa, Nel 1990-1991 il programma è stato trasferito al Radio Dominion Astrophysical Observatory vicino Penticton (British Columbia, Canada). Ogni giorno le misurazioni sono fatte in corrispondenza del mezzogiorno locale (1700 UT a Ottawa e 2000 UT a Penticton).
I dati forniti sono classificati in due forme: il “flusso osservato” e il “flusso aggiustato”. I primi si riferiscono al solar flux effettivamente misurato e sono affetti dalle variazioni della distanza Terra-Sole durante l’anno, mentre i secondi sono sistemati ad una 1 UA (Unità Astronomica= 149.597.870.691 Km, distanza media Terra-Sole). Quelli che generalmente trovate in grafici o figure (come quella sotto) sono i valori di F10,7 non “aggiustati”.

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fonte: http://www.swpc.noaa.gov/SolarCycle/f10.gif

L’unità di misura di questo indice è il “solar flux units” (sfu) che corrisponde a 10 -22 J s -1 m -2 Hz –1. I valori più bassi osservati sono di solito 65-67 SFU. In corrispondenza di un massimo solare si possono superare i 200. Ad esempio, attualmente il Solar flux è 69 (sfu), un valore molto basso. Nell’immagine sotto potere osservare le variazioni del flusso solare negli ultimi mesi.

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fonte: http://www.solen.info/solar/index.html

L’X-ray Flux

Le violente eruzioni di materia che avvengono sulla fotosfera sono chiamati brillamenti, in inglese flares e sono caratteristici fenomeni che si presentano soprattutto durante un massimo solare. Queste eruzioni sono accompagnate da emissioni di raggi X, ovvero radiazione elettromagnetica di lunghezza d’onda compresa tra 100 e 1/100 di Å (1Å = 10^-10m, 1 decimiliardesimo di metro). La quantità di energia misurata vicino alla Terra in corrispondenza a queste lunghezze d’onda costituisce il flusso solare di raggi X, l’X-ray flux. Generalmente, le regioni attive solari, come appunto i flares, emettono più raggi X rispetto a quelle non attive, di conseguenza, questo valore può essere utile nella determinazione della condizione generale della parte di fotosfera osservabile da Terra. Da qualche anno, il satellite GOES, fornisce questo valore, mediato su un tempo di 5 minuti, (esiste anche quello mediato su 1 minuto) su due intervalli di lunghezza d’onda:

a) fra 1 e 8 Å (in rosso nel grafico)
b) fra 0,4 e 4 Å (in blu nel grafico)

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Fonte: http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/Xray.gif

L’immagine mostra X-ray flux degli ultimi tre giorni, misurato in watts su metro quadro.

FINE PIMA PARTE

ANGELO

  1. Fabio2
    2 giugno 2009 alle 12:37

    Articolo davvero molto interessante, soprattutto perchè ricorda che i parametri con cui si misura l’attività del Sole sono parecchi, di certo non solo il numero di sunspot.

    Mi sorge però un dubbio: che cosa dobbiamo dedurre quando osserviamo che certi parametri sono in contraddizione (almeno apparente) tra loro? Ad esempio, solar flux, x-ray flux e sunspot number? E il vento solare, tornato oggi sotto i 300km/s, invece, che cosa ci dice? Ricordo di aver letto che, durante il minimo del 1996, il vento solare aveva una velocità ben superiore, 500km/s e oltre.
    Grazie.

  2. ice2020
    2 giugno 2009 alle 12:42

    Ci dice inesorabilmente che questo minimo sta continuando…il parametro delle sunspots viene ancora usato perchè è l’unico che ci permette di continuare a fare parallelismi col passato, perchè nel passato appunto tutti gli altri parametri nn esistevano. (tra l’altro parallelismi assolutramente ormai fuori luogo visto cosa contano oggi ed i numeri di spots che ne engono fuori)

    Magari nel minimo di maunder e di dalton alcune macchie c’erano (magari anche più grandi di questa) e gli altri parametri erano sotto terra come lo sono oggi…

    Questo è un grande minimo, nn ascoltare chi dice che a caus di una macchia o 2 il sole sia ripartito, se l’ha fatto l’ha fatto davvero ai 2 all’ora…

  3. Fabio2
    2 giugno 2009 alle 12:51

    Infatti aspetto perlomeno un po di coerenza tra i parametri, devono crescere tutti, per certificare che il Sole è effettivamente ripartito. Per questo, aspetterei perlomeno fino a fine anno e poi darei un’occhiata al trend dei vari parametri:
    numero e durata delle macchie (diciamo SSN), solar flux, x-ray flux e (scusa se insisto) velocità del vento solare.
    Poi magari ci sono anche altri parametri interessanti, però perlomeno questi dovrebbero crescere in modo significativo, per certificare una ripartenza netta del nostro Sole.
    E l’andamento del trend di crescita, rispetto a cicli passati, ci farà capire che tipo di massimo dobbiamo aspettarci.

  4. Sergio Musmeci
    2 giugno 2009 alle 14:02

    Il fatto che il ciclo nuovo sia partito non significa che non sia partito con lentezza e in sordina. E’ un pò quello che ormai tutti si aspettavano. Però voler negare per forza una sua possibile ripartenza non mi sembra un ragionamento equilibrato. Basta vedere come il solar flux abbia già passato da un pò il minimo. Generalmente le caratteristiche associate alle componenti poloidali e della corona solare (come il solar flux) così come le caratteristiche associate al campo magnetico interplanetario anticipano leggermente quelle dovute alla componente toroidale (o della TSI o delle macchie solari). Inoltre ormai da tempo prevalgono le macchie del nuovo ciclo. Questo in senso squisitamente tecnico significa che il nuovo ciclo è già ripartito. Proprio perchè è ripartito è più probabile, alla luce dei nuovi dati, che questo sarà di scarsa ampiezza. Quasi sicuram però, non ci sarà un nuovo minimo di Maunder.

  5. Dome
    2 giugno 2009 alle 17:12

    Mi sembra che si sia formata una piccola macchia del ciclo 23, andate a controllare!

  6. Furio
    3 giugno 2009 alle 10:37

    @ Sergio

    cosa fa pensare che molto probabilmente non ci sarà un nuovo minimo di Maunder?

  1. 2 giugno 2009 alle 12:02
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