Astronomia: cosa sono le macchie solari e come osservarle in luce visibile

Macchia solare del 14.4.16 osservata con un piccolo telescopio
Macchia solare del 14 aprile 2016 osservata con un piccolo telescopio

Molti pensano che per fare astronomia si debba resistere a lunghe notti insonni, conoscere la posizione e le caratteristiche di migliaia di stelle ed arrendersi al fatto che per quanto il tuo telescopio sia enorme e costoso, le stelle saranno sempre puntiformi.

Ebbene, questo è vero solo in parte. Moltissimi astronomi ed astrofili sono specializzati nell’osservazione della stella più vicina alla Terra: il Sole. Il fascino di questo astro non impallidisce affatto di fronte alle altre bellezze che ci propone l’universo e ciò è dimostrato dallo studio intenso che da secoli impegna generazioni di osservatori e che ancora riserva numerosi misteri.

A differenza di qualunque altra stella, la sua relativa vicinanza al nostro pianeta, solo 150 milioni di km (8 minuti-luce), ci permette di osservala in dettaglio e di essere direttamente influenzati dalla sua attività.

MAcchia Solare
Macchia solare

I più grandi telescopi amatoriali non evidenziano nessun disco stellare (o particolare su di esso) sulle altre stelle e tutto ciò che sappiamo su di loro deriva dall’analisi della luce che emettono, unica informazione diretta che proviene dalla loro superficie.

Il Sole funziona esattamente come gli altri astri ma la sua vicinanza ci permette di apprezzare (anche ad occhio nudo, utilizzando sempre appositi filtri) un disco, dunque l’estensione spaziale dell’emisfero rivolto verso la Terra in quel momento.

Macchie solari e campo magnetico
Macchie solari e campo magnetico

Una delle prime cose che spesso sorprende chi non ha mai osservato il Sole al telescopio è la sua sfericità: grazie al filtro che fa passare solo una piccolissima frazione dell’accecante luce solare, si può apprezzare la “superficie” del Sole, la fotosfera.

Periodicamente il disco solare presenta delle piccole zone più scure che si spostano giorno dopo giorno e che variano il loro aspetto di ora in ora, le macchie solari.

Osservarne il comportamento, il numero e la ciclicità nella  comparsa e scomparsa è un aspetto molto importante per comprendere le dinamiche che governano il Sole ed anche le implicazioni sul clima terrestre. La correlazione tra il clima terrestre e l’attività delle macchie solari è ancora oggetto di studio.

Cosa sono e come si generano queste macchie?

Osservando la fotosfera solare al telescopio la prima cosa che risalta è la presenza di una o più aree molto scure (detta “ombra”), contornate da un’area periferica più chiara (detta “penombra”).

Telescopio con filtro solare
Telescopio con filtro solare

In breve, per un qualcosa che sta bruciando (ed il Sole è una palla di gas incandescente), la quantità di luce emessa è strettamente legata alla temperatura di ciò che la emette. La fotosfera brucia mediamente a 5500°C e risulta essere la parte più brillante. In corrispondenza delle macchie la temperatura della fotosfera scende a circa 4000°C, evidenziando la zona più fredda come una macchia più scura e opaca rispetto alla zona circostante.

La loro formazione è strettamente legata al campo magnetico solare e alle sue linee di campo. Le macchie che osserviamo sono generate da un momentaneo intreccio, un turbinio delle linee di forza del campo magnetico del Sole che in quel punto rendono meno efficiente il moto convettivo che trasporta il gas incandescente dall’interno alla superficie del Sole. Non raggiungendo la fotosfera e non riuscendo a liberare l’energia sottoforma di luce e calore, il gas incandescente  lascia il posto ad una macchia sulla superficie, più fredda e scura.

Uno degli aspetti più incredibili che riguarda le macchie solari è la dimensione di queste “tempeste magnetiche”: variano da poche decine di km di diametro ad oltre 160.000!  In altre parole ci sono macchie che potrebbero contenere più volte l’intera Terra.

Osservandole giorno dopo giorno si scopriranno numerosi comportamenti tipici delle macchie solari: la comparsa in coppia (due macchie vicine con polarità magnetiche opposte), l’organizzazione in gruppi, la durata ed infine il ciclo solare di 11 anni. Ma, come accennavo, non tutto è stato compreso. Capitano infatti periodi con moltissime macchie e lunghi periodi senza alcuna macchia e che non ricalcano le statistiche che ormai si raccolgono da secoli.

In conclusione: per osservare le macchie solari in luce visibile basta un grosso binocolo o un telescopio (in base all’ingrandimento che volete ottenere). Non bisogna mai dimenticarsi però di apporre gli appositi filtri davanti alle lenti per evitare gravissimi ed immediati danni alla vista o addirittura la cecità permanente.

Una volta pronti, si può cominciare ad osservare l’attività della nostra stella, fotografandola e raccogliendo dati che hanno un sicuro valore scientifico ed interesse didattico.

Stefano Tosi

 

Stefano Tosi, nato a Milano nel 1988, ha studiato Astronomia presso l’Università di Bologna ed attualmente studia Geologia presso l’Università degli Studi di Milano. Astrofilo ed appassionato di pianeti extrasolari da sempre, unisce all’osservazione ed alla fotografia dell’Universo col suo telescopio l’interesse per la Storia. Membro del Circolo Astrofili di Trezzano sul Naviglio (MI), scrive articoli, tiene conferenze, un blog ed ha pubblicato un libro sulla storia di Milano e del suo quartiere Da Milano alla Barona. Storia, luoghi e persone di questa terra (2012). Seguito da Le lune del sistema solare (2014), La Terra vista dallo spazio (2014), Animali e piante nello spazio (2015), Misurare l’Universo (2015). http://www.stefanotosi.net || http://www.lulu.com/spotlight/StefanoTosi

 

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