Come funzionano le macchie solari

Le macchie solari ci appaiono scure perché sono più fredde delle aree circostanti sulla superficie visibile del sole, o fotosfera, che ha una temperatura di circa 10.000 gradi Fahrenheit (5.537,8 gradi Celsius). L’interno scuro di una macchia solare, chiamato umbra, è circa 1.600 gradi più freddo del resto della superficie solare. L’interno è circondato da un’area più grande e leggera chiamata penombra, che è circa 500 gradi più fredda del resto del sole. Le macchie solari sono più fredde perché sono aree di intenso magnetismo – così intenso che inibisce il flusso di gas caldi dall’interno del sole alla sua superficie.

Le macchie solari si verificano perché il sole non è un pezzo di roccia come la Terra e i pianeti interni, ma una palla di gas caldi in continua circolazione che non si muove tutta intera. L’interno e l’esterno del sole ruotano separatamente; l’esterno ruota più velocemente all’equatore che ai poli nord e sud del sole. (In particolare, un punto sull’equatore impiega 25 giorni terrestri per fare un giro, mentre un punto vicino a uno dei poli impiega 36 giorni per completare la sua rotazione). Nel corso del tempo, tutto quel movimento disordinato e irregolare si attorciglia e distorce il campo magnetico principale del sole nello stesso modo in cui le tue lenzuola si stropicciano e si aggrovigliano quando ti agiti e ti giri nel sonno. Le macchie raggruppate — in realtà torsioni nelle linee del campo magnetico — hanno così tanto potere magnetico che spingono indietro i gas caldi sotto di loro e impediscono al calore di salire direttamente alla superficie. In altre parole, diventano macchie solari. Poiché le macchie solari sono più fredde del resto della superficie del sole, appaiono più scure. Allo stesso tempo, i gas caldi bloccati da queste macchie solari fluiscono nelle aree intorno a loro, rendendo quelle aree ancora più calde e più luminose del normale. Questo contrasto fa sì che le macchie solari risaltino ancora di più.

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A un osservatore sulla Terra, le macchie solari sembrano muoversi perché la superficie stessa del sole si muove (anche se non tutta intera, come abbiamo detto). Il sole impiega molto più tempo a completare la sua rotazione rispetto alla Terra, ma poiché il sole è 100 volte più grande del nostro pianeta, una macchia solare sembra muoversi quattro volte più velocemente di un punto sulla Terra.

La macchia solare media è grande quanto la Terra, ma alcune sono davvero, davvero enormi. Gli scienziati le misurano confrontandole con l’area visibile del sole (cioè la metà del sole che possiamo vedere dalla Terra). La più grande macchia solare registrata nel secolo scorso è avvenuta nel 1947. Ha coperto 6.132 milionesimi dell’area visibile del sole – circa 18 volte l’area della superficie terrestre.

Nella prossima sezione, analizzeremo il ciclo delle macchie solari e le sue cause.