Scritto: Lunedì, 26 Luglio 2021 05:00 Ultima modifica: Lunedì, 26 Luglio 2021 05:20

Le lunghe oscillazioni del Sole


Il Sole oscilla e lo fa anche con periodi molto lunghi. Le oscillazioni si manifestano sulla superficie solare come movimenti vorticosi con velocità dell'ordine di 5 chilometri orari.

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La velocità est-ovest associata alla modalità di oscillazione propagante retrograda. A sinistra: osservazioni con lo strumento SDO/HMI. A destra: modello numerico La velocità est-ovest associata alla modalità di oscillazione propagante retrograda. A sinistra: osservazioni con lo strumento SDO/HMI. A destra: modello numerico Crediti: MPS/Z-C Liang

Questi sono stati misurati analizzando 10 anni di osservazioni dal Solar Dynamics Observatory (SDO) della NASA da un gruppo di fisici solari guidato da Laurent Gizon del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) e dell'Università di Göttingen in Germania. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

Negli anni '60 si osservarono per la prima volta le macchie della superficie del Sole oscillare verso l’interno e l’esterno della Stella, con un periodo di circa 5 minuti. Un fenomeno che nasce dalle fluttuazioni della pressione per il costante e turbolento movimento della materia sotto la superficie solare, una sorta di risonanza acustica che genera brevi oscillazioni.
Dalla metà degli anni '90, tale peculiarità è stata continuamente monitorata con telescopi terrestri e osservatori spaziali e l'eliosismologia ha studiato la struttura interna e le dinamiche della nostra stella, proprio come i sismologi studiano l'interno della Terra con i terremoti. Uno dei trionfi si questa disciplina è stato mappare la rotazione del Sole in funzione della profondità e della latitudine: la cosiddetta rotazione differenziale. Come accade per il Sole, questo fenomeno per cui equatore e poli non ruotano alla stessa velocità angolare, è stato riscontrato nella maggior parte delle stelle ma anche nei pianeti giganti gassosi come Giove e Saturno.

Già 40 anni fa si prevedeva che nelle stelle esistessero anche oscillazioni di periodo più lungo ma finora sul Sole non erano mai state viste.
"Le oscillazioni di lungo periodo dipendono dalla rotazione del Sole; non sono di natura acustica", ha detto Laurent Gizon, autore principale del nuovo studio e direttore dell'MPS. "Il rilevamento delle oscillazioni a lungo periodo del Sole richiede misurazioni dei movimenti orizzontali sulla superficie del Sole per molti anni. Le osservazioni continue dall'Heliosismic and Magnetic Imager (HMI) a bordo dell'SDO sono perfette per questo scopo".

Il team ha osservato molte decine di tipologie di oscillazione, ognuna con il proprio periodo di oscillazione e dipendenza spaziale.
Alcune oscillazioni hanno velocità massima ai poli, alcune alle medie latitudini e altre vicino all'equatore. Queste ultime erano già state identificate nel 2018 e sono note come onde di Rossby.
"Le oscillazioni di lungo periodo si manifestano come movimenti vorticosi molto lenti sulla superficie del Sole con velocità di circa 5 chilometri all'ora, più o meno come la camminata di una persona", ha detto Zhi-Chao Liang del MPS che, insieme a B. Lekshmi e Bastian Proxauf, ha confermato i risultati con i dati del Global Oscillation Network Group (GONG), una rete di sei osservatori solari negli Stati Uniti, Australia, India, Spagna e Cile.

"Tutte queste nuove oscillazioni che osserviamo sul Sole sono fortemente influenzate dalla rotazione differenziale del Sole", ha affermato lo scienziato MPS Damien Fournier. La dipendenza della rotazione solare con la latitudine determina dove le oscillazioni hanno ampiezze massime. "Le oscillazioni sono anche sensibili alle proprietà dell'interno del Sole: in particolare alla forza dei moti turbolenti e alla relativa viscosità del mezzo solare, nonché alla forza della spinta convettiva", ha aggiunto Robert Cameron di MPS. La risposta maggiore si ha alla base della zona di convezione, a circa duecentomila chilometri sotto la superficie solare. "Proprio come utilizziamo le oscillazioni acustiche per conoscere la velocità del suono dell'interno del Sole con l'eliosismologia, possiamo usare le oscillazioni a lungo periodo per conoscere i processi turbolenti", ha detto. "La scoperta di un nuovo tipo di oscillazioni solari è molto eccitante perché ci consente di dedurre proprietà, come la forza della spinta convettiva, che alla fine controlla la dinamo solare", ha concluso Laurent Gizon.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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