Sommario:
Galileo Galilei nasce a Pisa il 15 febbraio 1564 da Vincenzo
Galilei, noto per i suoi studi di musica, e da Giulia Ammanati.
Studia a Pisa, dove occupa la cattedra di matematica per alcuni
anni. Successivamente si reca a Padova dove rimane fino al 1610. In
questi anni compie alcuni esperimenti di meccanica, costruisce il
termoscopio, inventa e costruisce il compasso geometrico e militare,
ottiene il brevetto per una macchina atta ad alzare l'acqua.
Inventa il microscopio e il cannocchiale e compie numerose
osservazioni che lo portano alla scoperta dei satelliti di Giove,
Saturno e delle fasi di Venere.
Nel 1610 si reca a Roma dove viene iscritto all'Accademia dei Lincei
ed inizia lo studio e l'osservazione delle macchie solari.
In una lettera scritta da Firenze a Maffeo Barberini, futuro Papa
Urbano VI, nel 1612, Galileo afferma di aver osservato le macchie
solari sin dal gennaio 1611: "Sono circa a diciotto mesi, che
riguardando con l'occhiale nel corpo del Sole, quando era vicino al
suo tramontare, scorsi in esso alcune macchie assai oscure; e
ritornando più volte alla medesima osservazione, mi accorsi come
quelle andavano mutando sito, e che non sempre si vedevano le
medesime, o nel medesimo ordine disposte, e che talvolta ve n'eran
molte, altre volte poche, e tal ora nessuna. Feci ad alcuni miei
amici vedere tale stravaganza, e pure l'anno passato a Roma le
mostrai a molti prelati e altri uomini di lettere; di lì fu sparso
il grido per diverse parti d'Europa, e da quattro mesi in qua mi
sono state mandate da vari luoghi varie osservazioni
disegnate…".
Dal 1612 inizia l'opposizione, da parte della Chiesa, alle teorie di
Galileo e di Copernico che affermavano la mobilità della Terra. In
seguito Galileo scrive il Saggiatore e fa numerose ed importanti
scoperte riguardanti, in particolare, la fisica, le leggi del piano
inclinato e del pendolo; nel 1632 scrive "Dialogo sui massimi
sistemi", stampato poi a Firenze. Nell'ottobre dello stesso
anno Galileo viene convocato al Sant'Uffizio a Roma, dove il
tribunale emette una sentenza di condanna e lo costringe all'abiura,
così viene relegato in isolamento a Siena e finalmente nel dicembre
del 1633 gli è concesso di ritirarsi nella sua villa di Arcetri,
detta il Gioiello.
Le sue condizioni diventano sempre più difficili: nel 1638 è ormai
completamente cieco a causa delle numerose osservazioni al
cannocchiale fatte senza alcuna protezione agli occhi e l'8 gennaio
del 1642 muore ad Arcetri.
Galileo costruì molti cannocchiali costituiti da due lenti, un obiettivo ed un oculare, tenuti insieme alla giusta distanza da un tubo di cartone o di legno rivestito in pelle. L'ingrandimento che offrivano questi strumenti era di circa venti volte maggiore rispetto alla realtà e fu con uno di questi che il grande astronomo compì le numerose osservazioni che lo portarono alla convinzione della validità del sistema copernicano, alla scoperta delle macchie solari, dei satelliti di Giove e delle fasi di Venere.
L'invenzione del telescopio ad opera di Galileo Galilei, nel
1610, segna l'inizio degli studi solari moderni con la scoperta
delle macchie, che erano già state occasionalmente osservate fin
dall'antichità; comunque non c'è dubbio che debba essere
considerato Galileo il vero scopritore di questi fenomeni.
Infatti, gli aristotelici consideravano il Sole purissimo ed
incorruttibile, mentre Galileo affermò giustamente che le macchie
appartengono alla sua superficie e che dal loro movimento si deduce
la rotazione, a velocità uniforme, effettuata dall' astro su se
stesso.
Intanto, in Germania, vengono pubblicati alcuni documenti su questo
tema dal padre gesuita Scheiner. Nasce, così, una polemica che
assume poi toni sempre più aspri, non tanto per la priorità della
scoperta, ma per l'interpretazione fisica delle macchie, in quanto
la presenza di queste dà un colpo mortale alla teoria aristotelica
dell'incorruttibilità del Sole.
Queste nuove ed innovative idee di Galileo finiscono ben presto per
imporsi sulle altre e per essere accettate da tutti, tanto che
Scheiner, vent'anni dopo, raffigurerà il Sole come un mare
infuocato costellato di vulcani, senza alcuna somiglianza con le
rappresentazioni precedenti, che lo volevano come una sfera senza
macchie.
Dopo le ricerche di Galileo, per lungo tempo, il Sole fu osservato
irregolarmente: una delle ragioni può consistere nel fatto che a
partire dal 1650 l'attività solare fu molto ridotta e riacquistò
un certo vigore soltanto in seguito al 1715. Riguardo a quanto
detto, A.E.Douglas pensò di studiare la sezione di un tronco
d'albero, la quale ha una struttura ad anelli, per vedere se il
ritmo di crescita fosse legato all'attività solare. Egli scoprì
che i periodi di sviluppo maggiore avvenivano con una frequenza di
undici anni, coincidente con quello dell'attività solare e, in
particolare, che nel periodo tra il 1645 e il 1715 il ciclo
undecennale era praticamente assente. Tale periodo è chiamato
"Minimo di Maunder".
Le idee sulla costituzione del sole, per tutto il secolo, si
rivelarono ancora molto approssimative. C'era persino chi credeva
che sotto gli strati esterni più caldi si trovassero zone fredde,
con un clima ragionevolmente temperato, ed un globo solido e che il
Sole potesse essere abitato da creature aliene.
Galileo Galilei, l'inventore del telescopio, è il primo ad
osservare il Sole, nel 1610, scoprendo così l'esistenza delle
macchie solari. Nello stesso periodo padre Scheiner pubblica le
Lettere sulle macchie solari, scatenando varie interpretazioni e
facendo crollare le convinzioni aristoteliche sull'incorruttibilità
del Sole. Si afferma l'idea della presenza di vulcani sulla sua
superficie.
Dopo la morte di Galileo il Sole viene osservato irregolarmente. Tra
il 1650 e il 1715 si nota un calo dell'attività solare: tale
periodo viene chiamato minimo di Maunder dall'astronomo che per
primo si accorge del fenomeno. Si iniziano a formulare diverse
ipotesi sulla struttura fisica del Sole, tra cui quella che sotto la
superficie calda ci siano zone fredde su cui possano trovarsi degli
alieni.
Nell'800 Fraunhofer scopre, sullo spettro solare, righe di
assorbimento (sottili linee scure dovute all'assorbimento della luce
solare), dando inizio allo studio spettroscopico, sviluppato in
seguito da Padre Angelo Secchi. Nel 1895 in tal modo Ramsay
identifica in laboratorio l'elio, la causa di alcune righe. Padre
Angelo Secchi studia anche, con la tecnica fotografica, la corona e
le protuberanze del Sole, visibili solo in caso di eclissi.
Nel 1900, Hale, con uno strumento chiamato spettroeliografo, scopre
e osserva la connessione tra le macchie e le protuberanze stesse. A
lui si deve anche la scoperta dei campi magnetici solari. Fa inoltre
costruire a Mount Wilson, in California, due osservatori solari.
Nel 1929 Lyot progetta uno strumento (coronografo) per
l'osservazione della corona solare. Esso svolge, assieme ai
satelliti artificiali, un lavoro di costante controllo della corona
solare.
L'osservazione del Sole può essere fatta sia con un telescopio
rifrattore, cioè a lenti, sia con un riflettore, caratterizzato da
uno specchio concavo.
Nel primo caso lo strumento deve avere un obiettivo con diametro
minimo di 50 mm ed è possibile la proiezione dell'immagine su uno
schermo. Nel caso dell'utilizzo di un riflettore è invece
sconsigliata la proiezione in quanto rischierebbe di danneggiare lo
strumento per surriscaldamento.
L'osservazione può essere fatta in due modi:
1) per proiezione: si tratta della proiezione, con un apposito
oculare, dell'immagine del Sole su uno schermo bianco, posto ad una
certa distanza dallo strumento. Questo sistema permette di osservare
e ricopiare in tranquillità le macchie della fotosfera solare, ma
impedisce di cogliere altri fenomeni solari (granulazione,
brillamenti, ecc...) e non offre una buona definizione.
2) osservazione diretta: consiste nell'osservare direttamente il sole
applicando un filtro solare al telescopio, davanti all'obiettivo, in
grado da proteggere gli occhi dall'altissima intensità della luce
solare, ingigantita dall'effetto delle lenti. Questa tecnica
permette un'osservazione più dettagliata della fotosfera solare,
consentendo, tra l'altro, di contare con più precisione le macchie,
ma non è adatta ai numerosi gruppi scolastici.
Tutti i corpi celesti emettono radiazioni elettromagnetiche e dal
1930 un ramo della scienza, la radioastronomia, inizia a studiare
questi fenomeni, captando dei segnali regolari dalla Via Lattea,
ritmati dal periodo di rotazione della Terra.
Solo nel 1942 si compiono le prime osservazioni di onde radio
solari, che permettono di suddividere la radioemissione solare in
diversi componenti con differenti origini. La prima è una
componente continua di origine termica che dipende dalla temperatura
del Sole. La seconda proviene dalla corona solare ed è una
componente variabile. La terza, invece, è intermittente e può
durare da qualche ora a qualche giorno e segnala fenomeni di forte
intensità chiamati brillamenti.
Dagli anni Sessanta, vengono fatti studi sistematici del Sole nell'infrarosso. Il particolare interesse di queste osservazioni risiede nel fatto che permettono di ottenere l'immagine tridimensionale dell'atmosfera solare. Misure di temperatura nell'infrarosso al centro e al bordo del disco consentono di integrare lo scenario della bassa atmosfera solare dalla cromosfera ai primi strati coronali. Queste ricerche hanno permesso di individuare il punto di più bassa temperatura della cromosfera, dove avviene l'inversione termica che sfocia poi nelle altissime temperature della corona.
Intorno agli anni Cinquanta, le osservazioni della radiazione ultravioletta del Sole permisero di studiare la zona di transizione tra la cromosfera e la corona. Si poterono dunque notare macchie calde e regioni più fredde verso i poli che annunciano buchi coronali e un anello sottile più intenso, intorno al disco solare, dovuto alla visione in prospettiva della cromosfera.
Intorno al 1960 vennero costruiti i primi telescopi X; dal
momento che il Sole è una sorgente di radiazione a piccola
lunghezza d'onda e durante un'eclissi totale di Sole vennero mandati
dei razzi a fotografare la stella per aumentare la risoluzione
spaziale, si dimostrò che l'emissione x proveniente dal sole era
concentrata nelle zone attive, e che spesso le sorgenti erano
situate a grande distanza sopra la fotosfera.
Nel 1973 un razzo, lo Skylab, fece delle osservazioni straordinarie
del Sole, evidenziando macchie calde, simili a "fari a raggi
X", buchi coronali e emissioni coronali legate alle regioni
attive.
Origine e caratteristiche delle macchie Le macchie solari sono manifestazioni visibili della attività della stella , in relazione con i campi magnetici polari locali del Sole. Purtroppo nessuna teoria fino ad ora avanzata è stata completamente accreditata. L'ipotesi più probabile è quella proposta da H.W.Babcok, per la quale esisterebbe un legame tra i fenomeni idrodinamici e quelli elettromagnetici solari. La spiegazione si avvale quindi della rotazione differenziale del Sole a diverse latitudini: ogni tre anni la regione equatoriale compie cinque rotazioni in più rispetto alla regione a 50° di latitudine; ciò dovrebbe produrre una distorsione delle linee di forza del campo magnetico che fuoriuscirebbero dalla superficie solare per poi rientrare formando un "cappio magnetico" (vedi fig. 1).
Le aree superficiali attraversate dal fascio magnetico
originerebbero macchie solari.
Le macchie solari sono regioni più fredde della superficie formate
da un'area centrale oscura che costituisce il nucleo od ombra della
macchia e che appare contornata da una regione grigia, chiamata
penombra. La penombra si mostra generalmente striata, o meglio
formata da filamenti chiari e scuri che partono dal nucleo come
raggi da un centro, a causa della disposizione dei costituenti
fotosferici, ionizzati per il passaggio del campo magnetico.
Una macchia è una zona leggermente depressa, la cui superficie si
trova a qualche centinaio di chilometri al di sotto della superficie
visibile del Sole. Le dimensioni delle macchie sono molto diverse e
la loro forma varia velocemente, spesso anche nello spazio di poche
ore: ciò è facilmente spiegabile poiché la fotosfera, su cui esse
si formano, si trova allo stadio gassoso alla temperatura di circa
6000° K. La temperatura della zona centrale delle macchie solari è
invece inferiore e può variare da 4000 a 5200° K, mentre quella
della penombra si aggira intorno ai 5500° K. La macchia solare
appare oscura soltanto per il contrasto con la fotosfera
circostante, in realtà la sua luminosità sarebbe molto intensa.
L'evoluzione di un tipico gruppo di macchie inizia con la comparsa
su un lato del Sole di una o più strutture, di qualche migliaio di
chilometri di diametro, chiamate "pori". La maggior parte
delle macchie non supera questo stadio: solo pochi pori evolvono
aumentando di dimensioni e sviluppando ombra e penombra. In questo
stato, i diametri delle macchie variano da 7000 a 50000 km. Ogni
macchia, durante tutta la sua "vita", è seguita da
un'altra: la prima è denominata P (dall'inglese, precedente), la
seconda macchia F (seguente in inglese). Nei primi giorni, macchie P
e macchie F tendono ad allontanarsi fino a che, intorno al decimo
giorno, non viene raggiunta la massima area delle macchie e la
massima estensione del gruppo. Durante il declino di questo, le P e
le F si riavvicinano: le F scompaiono per prime mentre le P, ormai
molto piccole, possono durare ancora per un paio di mesi.
Il periodo della rotazione solare, vista dalla terra, è di circa un
mese. Tuttavia, all'osservazione, un gruppo di macchie impiega solo
tredici-quattordici giorni a percorrere il disco solare.
Sin dalla fine del 1700, era noto che le attività solari seguissero cicli undecennali più o meno regolari, infatti il valore medio della durata del ciclo solare, dopo l'anno 1715, è di undici anni, anche se l'intervallo più lungo è stato di diciassette anni (dal 1788 al 1805) e quello più breve di sette anni (dal 1830 al 1837). Anche l'intensità di attività varia molto: il massimo più intenso è stato quello del 1958 (con R, numero di Wolf, = 201,37), il meno intenso quello del 1816 (con R = 48,7). I cicli solari sono stati numerati considerando come primo ciclo quello iniziato nel 1755; attualmente ci troviamo nel 23° ciclo, iniziato nel '97, come verificato dalla nostra specola. Inoltre, molti astronomi sono d'accordo riguardo alla presenza di un ciclo avente un periodo di circa 80 anni che si sovrapporrebbe a quello undecenale: sembra che il massimo del ciclo di 80 anni coincise con il massimo del 19° ciclo solare.
Nel 1890 l'astronomo inglese E. W. Maunder (1851-1928),
esaminando le annotazioni di antiche osservazioni, scoprì che fra
il 1645 ed il 1715 non ci furono praticamente macchie: il ciclo
solare era sospeso. Ulteriori ricerche indicano che potrebbe essere
stata assente anche la corona solare. Questo periodo è stato
chiamato "Minimo di Maunder" o "Piccola Era
Glaciale", perché si verificò un notevole calo della
temperatura.
Recentemente alcuni dati sembrano dimostrare l'esistenza di un lungo
periodo di minimo nell'attività solare coincidente con il minimo di
Maunder, che potrebbe essere attribuito al sovrapporsi di una fase
di minimo nel ciclo di 80 anni con la fase di minimo di un ipotetico
ciclo di periodo ancora maggiore.
Il ciclo iniziato nel 1755 (convenzionalmente il n°1) è il
primo ciclo di cui possediamo dati mensili sufficientemente
attendibili.
Dopo la Piccola Era Glaciale (il minimo di Maunder), si è
verificato un generale progressivo aumento del numero delle macchie
osservate per ogni ciclo solare successivo: un altro periodo di
minimo, però, più breve e meno intenso, è stato osservato fra il
5° ed il 7° ciclo, a cavallo tra il 1700 e il 1800 (vedi figura
2).
Questo periodo è stato chiamato “Minimo di Dalton”. I successivi cicli fino al 18° sembravano confermare la presenza di
un ciclo di 80 anni, con apice durante l’8° ciclo. Il 19°,
invece, è stato il ciclo più attivo fra tutti quelli di cui si
hanno informazioni (furono osservate fino a 250 macchie), e si
pensava che, con il 20° ciclo, fosse iniziata una serie calante di
cicli. Tuttavia, nonostante queste previsioni, il 21° ciclo è stato molto
attivo, superiore non solo al precedente ma anche al 18°, non
seguendo il possibile ciclo di 80 anni. Il 21° ciclo ebbe, inoltre,
un secondo inaspettato massimo di attività quasi al termine degli
11 anni, cominciando poi a spegnersi vistosamente.
L'attuale 23° ciclo è iniziato negli anni '96-'97: in questo
periodo si è perciò riscontrato un fortissimo incremento
dell'attività solare (vedi tabella 1). Secondo i dati dell'Unione
Astrofisica Italiana, nel primo semestre del 1996, quest'attività
diventa più intensa a cominciare dal mese di luglio, con due
picchi, uno ad agosto (22,4) e un altro a novembre (22,7). La media
del numero di Wolf per l'anno 1996 è 11,3. L'intensificarsi
dell'attività solare del secondo semestre del '96 continua nel 1997
arrivando ad un massimo di R=58,3 nel mese di novembre. Anche
durante il '97 il secondo semestre ha avuto un'attività più
intensa rispetto al primo, portando così la media a R=30,2.
| Mesi | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 |
| Gennaio | 13,0 | 9,3 | 43,9 | 104,3 |
| Febbraio | 5,4 | 11,9 | 55,7 | 103,2 |
| Marzo | 10,3 | 16,1 | 98,0 | 106,7 |
| Aprile | 8,2 | 23,8 | 71,5 | 105,0 |
| Maggio | 8,7 | 23,7 | 80,1 | 175,7 |
| Giugno | 15,0 | 23,4 | 83,3 | 228,3 |
| Luglio | 16,0 | 16,0 | 100,0 | 208,6 |
| Agosto | 22,4 | 37,1 | 143,7 | 189,8 |
| Settembre | 4,0 | 55,5 | 145,7 | 143,7 |
| Ottobre | 0,4 | 31,5 | 73,1 | 236,9 |
| Novembre | 0,9 | 58,3 | 115,6 | 240,7 |
| Dicembre | 9,3 | 55,1 | 183,0 | 159,3 |
| Media annuale | 9,47 | 30,23 | 99,47 | 166,87 |
| Media macchie | 4,55 | 12,86 | 45,17 | 85,57 |
| Media Gruppi | 0,54 | 1,50 | 4,62 | 6,73 |
In questa tabella sono riportati i dati riguardo alla media mensile del Numero di Wolf degli anni 1996, '97, '98, '99 rilevati dai più grandi osservatori del mondo!!
La storia delle osservazioni astronomiche al Liceo "Peano"
ebbe inizio nel 1980, con l'acquisto del primo telescopio Celestron
8, col quale si cominciarono ad osservare alcuni fenomeni quali
eclissi solari e lunari. Nell'ottobre del 1990 venne inaugurata la
Specola, utilizzata attualmente non solo dagli studenti del Liceo ma
anche da un consorzio di appassionati e, con visite guidate, dalle
altre scuole della Provincia.
Il lavoro di osservazione delle macchie iniziò una quindicina di
anni fa ad opera del prof. Fulvio Romano, attuale direttore della
specola, cui si deve la realizzazione della struttura. Fu portato
avanti dagli studenti, sotto la guida del prof. Romano e dei docenti
di scienze, Domenico Sanino e Riccardo Serra, con l'aiuto della
sig.ra Anna Burdizzo, operatrice scolastica.
Dall'esame delle schede di osservazione realizzate al Liceo risulta
la media dei numeri di Wolf sotto riportata.
L'osservatorio solare di Monte Wilson si trova in California e
possiede una torre solare alta 150 piedi, cioè circa 52,5 metri su
cui è collocato un telescopio e studia continuamente l'attività
del sole, pubblicando dei bollettini giornalieri sul sito
www.mountwilsonobservatory.com.
Sta, inoltre, realizzando uno studio sui cicli di attività delle
stelle.
Il progetto HK è un programma a lunga durata per monitorare questi
cicli che sono simili al ciclo un decennale del sole. Più di cento
stelle sono state osservate a partite dal 1966; attualmente il
progetto sta studiando i cambiamenti a lungo termine dell'attività
della cromosfera per circa 400 nane e stelle giganti .
Alcuni dati sul sole sono stati presi dall'osservazione di luce
solare riflessa dalla luna da Olin Wilson sul telescopio di 100
pollici.
Alcune stelle mostrano due periodi di cicli simultanei. Altre stelle
hanno attività variabile.
L'attività accademica catanese sulla Scienza del Cielo
ebbe inizio nel 1788, ma prima che l'attività osservativa si
potesse coniugare pienamente con l'attività accademica, passò
quasi un secolo. L'osservatorio di Catania dimostrò ben presto la
sua forte vocazione verso lo studio del sole, dal 1892 continuò
ininterrotta l'osservazione solare utilizzando strumenti sempre più
evoluti. Alla fine dell'800 Annibale Riccò e George Ellery Hale,
sperimentarono il primo coronografo per l'osservazione della corona
solare fuori eclisse.
Attualmente le ricerche condotte presso l'osservatorio astrofisico
spaziano dalla fisica solare e stellare, alla fisica del sistema
solare, alle galassie ed alla cosmologia.
Con le sue osservazioni giornaliere, l'osservatorio di Catania, ha
contribuito all'ideazione dello spettrometro utilizzato nella
missione SOHO (SOlar Heliospheric Observatory), dedicata allo studio
del sole e del vento solare.
L'acquisizione di nuovi telescopi e moderni strumenti per
l'osservazione, installati presso la nuova sede sull'Etna, consentì
di avviare negli anni 60 ricerche di fisica stellare.
La fusione
della tecnica osservativa e della fisica del sole e delle stelle ha
portato lo sviluppo di un programma di ricerca denominato attività
stellare di tipo solare che ha riscosso notevoli successi anche a
livello internazionale. E' stato possibile non soltanto accertare la
presenza di fenomeni di attività di tipo solare nelle stelle, ma di
studiare la formazione e l'evoluzione temporale di macchie e facole,
nonché di evidenziare la presenza di cicli di attività, simili al
ciclo di 11 anni del sole.
Le osservazioni di comete sono strettamente connesse agli
esperimenti condotti nel laboratorio di astrofisica sperimentale.
Questi tipi di ricerche hanno carattere interdisciplinare e sono
condotte in collaborazione con fisici, chimici ed astrofisici
dell'università di Catania e di altri istituti.
Tra le attività più recenti avviate presso l'osservatorio di
Catania è rilevante quella che si propone di costruire un
telescopio spaziale in collaborazione internazionale tra Russia,
Ucraina, Italia e Germania. L'osservatorio di Catania ha la
responsabilità della gestione generale in Italia, che vede
coinvolti vari istituti scientifici e l'industria.
Altre ricerche sono indirizzate allo studio degli asteroidi, la
teoria e l'osservazione delle oscillazioni solari e stellari, la
cinematica e dinamica degli oggetti collassati, modelli e
simulazioni della struttura e dinamica delle galassie e degli
ammassi di galassie.
Presso i laboratori dell'Osservatorio Astrofisico di Catania,
vengono svolte le attività connesse alla qualificazione di tutti i
parametri caratteristici dei CCD, per avere i migliori rivelatori da
installare sulla strumentazione del Telescopio Nazionale Galileo.
Inoltre, è in avanzata fase di sviluppo, in collaborazione con il
Royal Greenwich Observatory, una camera CCD di nuova generazione che
sarà installata sia sui telescopi inglesi che italiani
all'Osservatorio delle Canarie a La Palma.
Nel 1968/1969, fisici solari di sette paesi europei (Repubblica
Federale di Germania, Francia, Italia, Paesi Bassi, Norvegia, Svezia
e Svizzera), crearono la "Joint Organisation for Solar
Observation".
In questo documento descrissero un programma essenziale in cui si
ponevano come meta la realizzazione di un osservatorio per le
ricerche solari.
Col tempo si è riuscito a costruire un osservatorio alle Canarie e
da allora sono stati istituiti vari gruppi di ricerca.
Tra le cause naturali che hanno inciso sulle vicende climatiche che si sono svolte nell'ambito di migliaia di anni si è sempre pensato a fatti di ordine astronomico, che vedono protagonista in primo luogo il Sole, il cui potere di emissione cambia nel tempo determinando di conseguenza possibili variazioni d'insolazione della Terra. Basti pensare che il Sole in un ciclo di 11 anni passa da un aspetto senza macchie ad un aspettato maculato, con macchie scure, sintomi di mutamenti importanti nella sua attività. A questo proposito i climatologi e gli astronomi britannici sono riusciti ad accertare che nel 1600 il periodo del gelo del Tamigi, coincise con la totale assenza di macchie solari. Questo lasso di tempo è chiamato minimo di Maunder, dallo studioso che per primo lo rilevò.
Il fatto costituisce una conferma alla teoria che attribuisce ai periodi di debole attività del Sole la Terra più fredda. Le indagini statistiche avviate all'inizio del secolo hanno fatto notare anomalie meteorologiche in concomitanza con la massima attività solare, quindi in presenza di macchie solari. Si è riscontrato che lo spessore degli anelli di accrescimento delle piante subisce un incremento durante il periodo di massima attività solare, mentre gli stessi anelli risultano più stretti negli anni di scarse precipitazioni. Negli Stati Uniti i climatologi hanno osservato una successione di periodi di siccità ogni 22 anni circa che, corrispondono al ciclo magnetico delle macchie solari. Il clima nasce dall'equilibrio energetico che si stabilisce tra la radiazione solare in arrivo e la radiazione a onda lunga riemessa dal sistema Terra atmosfera verso lo spazio. L'energia solare che arriva al culmine dell'atmosfera per unità di superficie, corrisponde a 1. 370 watt per un metro quadrato, è definita come "costante solare": una definizione piuttosto impropria, perché l'intensità della radiazione emessa dal sole è, in realtà, continuamente variabile sia pure di poco in funzione del ciclo delle macchie solari. Non sono ancora ben noti, però, né il processo che associa alle variazioni del numero di macchie solari le variazioni di intensità della costante solare, né il meccanismo con cui le fluttuazioni della radiazione solare agiscono dando luogo alle modifiche del clima. Stime di vari ricercatori indicano, infatti, che le variazioni nell'energia emessa sono dell'ordine di qualche per mille e, perciò, a prima vista, non dovrebbero essere significative per un eventuale impatto sul clima. Molti studi sono stati eseguiti per individuare un segnale solare nell'interno di serie di dati climatici (temperature, precipitazioni e pressione). Ma i risultati non sono univoci: mentre in alcuni casi l'analisi periodale eseguita su questi dati indicava la presenza di un ciclo di circa 11 anni, in altri casi questo non avveniva. Nel 1992 due ricercatori dell'Istituto danese di meteorologia hanno pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale "Science" un lavoro in cui esaminano l'andamento dei dati di temperatura dell'aria al suolo nell'emisfero Nord in confronto con quello relativo alla durata del ciclo solare.
Quest'ultimo, infatti, come avviene per la costante prima citata, ha una durata media di circa 11 anni, ma in realtà presenta variazioni che lo hanno fatto passare dal valore di 12 anni, registrato nella seconda metà dell'800 a meno di 10 anni negli anni '80. Il risultato di questa indagine è che la temperatura complessiva del nostro emisfero è in opposizione alla durata del ciclo solare: più il ciclo si accorcia più la temperatura aumenta il modo ben correlato, nel senso che le due curve presentano un andamento molto simile. Questo comporta alcune riflessioni. Nel dibattito sul mutamento climatico e sulla evoluzione futura del clima planetario si confrontano sostanzialmente due diverse linee di pensiero: la prima attribuisce le variazioni del clima, almeno quelle prevedibili per il futuro, alla crescita, legata alle attività antropiche, della concentrazione in aria dei cosiddetti gas serra; la seconda, invece, pone l'accento soprattutto sulla variabilità naturale del fenomeno. L'effetto indagato dai ricercatori danesi sembra segnare un punto a favore della seconda ipotesi: tuttavia è forse più prudente sospendere il giudizio e cercare di approfondire le conoscenze in materia, mantenendo comunque una vigile attenzione per tutta questa complessa fenomenologia. Quanto al "periodo caldo" che stiamo vivendo, non si dimentichi che l'attività solare non è mai stata così intensa come nell'ultimo mezzo secolo.
Ciò che viene di seguito illustrato ha validità scientifica probabilmente discutibile; nonostante questo, evidenzia il notevole interesse dell'uomo verso la sua stella principale.
Nei periodi di intensa attività delle macchie solari, le
trasmissioni radio ad onde corte, che normalmente funzionano solo a
portata di vista, rimbalzano nella ionosfera e possono coprire
distanze anche di diverse migliaia di miglia. Questo fenomeno viene
detto skip. Anche voi potreste aver visto uno skip mentre guardate
la televisione: uno skip ha luogo quando il segnale di una stazione
lontana appare sovraimpresso al segnale dell'emittente su cui siete
sintonizzati. Al contrario, nei periodi di scarsa attività delle
macchie solari, è più difficile ottenere la comunicazione sulle
lunghe distanze sulle
onde corte. L' attività delle macchie e dei brillamenti solari può
anche essere in relazione con le tempeste magnetiche che avvengono
sulla Terra. Le tempeste magnetiche possono danneggiare attrezzature
elettroniche sensibili. Ad esempio, le tempeste magnetiche provocate
dalle eruzioni solari nel marzo 1989 bloccarono il sistema
energetico del Quebec oscurando delle zone di Montreal e di Quebec
per oltre 9 ore.
Per quanto riguarda più direttamente le attività produttive,
Edward R. Dewey, che nel 1940, creò la Fondazione per lo Studio dei
Cicli, credeva possibile una relazione tra l' attività delle
macchie solari e la produzione industriale.
Comunque, il nostro interesse per le macchie solari è cresciuto
particolarmente quando abbiamo notato che nel 1987 ci sono stati 3
giorni in cui il numero di macchie solari, un indice di attività
solare, ha oltrepassato il centinaio. Due di questi giorni erano
giovedì 15 ottobre e venerdì 16. Si possono ricordare gli eventi
del 19 ottobre 1987: il mercato azionario ebbe una caduta in
picchiata di circa 500 punti, una delle situazioni più difficili
nella storia di W alI Street. Tuttavia la probabilità di
corrispondenza tra il Lunedì Nero, come spesso viene chiamato il 19
ottobre, ed un picco nell'attività solare è inferiore all'1%.
(da un articolo di Jeffrey Owen Katz, Ph.D.)
Il Sole non è solo apportatore di luce e calore, essenziali per
la vita sulla Terra, ma interferisce con tutti i processi vitali del
nostro pianeta.
Studi molto seri attribuirebbero all' attività solare effetti sulla
psiche umana, epidemie e perfino sconvolgimenti sociali.
Infatti la stessa malattia influenzale è più virulenta in anni di
massima perturbazione
solare.
Nel 1918-191'influenza detta Spagnola provocò quasi 400.000 morti.
n 1957, anno di massima attività solare, vide alla ribalta l'
Asiatica, che causò solo in Italia 10.000 morti in eccesso, cioè
in più rispetto alla media. L 'Hong-Kong nel 1969- 70 ne causò
20.000. Negli anni 1989-90 è stata la volta della Cinese, che,
oltre a provocare una vera e propria ecatombe in Inghilterra, stese
a letto non meno di 2 milioni di italiani ed in America milioni di
persone.
Secondo due scienziati (Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe), il
fatto che le ultime epidemie d'influenza più gravi siano avvenute
ogni undici anni, quando maggiore è stata l' attività del sole,
non è una semplice coincidenza. I due scienziati, infatti,
sostengono che lo spazio è abitato da forme viventi primordiali
come i virus, compreso quello che nell'uomo causa l'influenza. La
grande intensità che raggiunge il vento solare ogni undici anni
trasporterebbe molti più virus sulla Terra, causando le epidemie più
gravi.
(da un articolo di G. Cosco)
Vi sono relazioni tra l'intensità delle macchie solari e certe
perturbazioni psichiche? Sembrerebbe proprio di si'. Per quanto
riguarda i suicidi ( e non solo) significative relazioni erano state
ipotizzate già da molto tempo. B. e T. Dull, più di sessanta anni
fa, comunicarono, dopo anni di studi, che avevano osservato
sensibili aumenti di suicidi, 1'8%, in giorni di grande attività
solare. Un altro settore di ricerca avrebbe individuato
perturbazioni di questo tipo quale causa di incidenti. Due
ricercatori Tromp ( 1963) e Lynn (1971) hanno pubblicato lavori del
genere. Nel primo R. Reiter dopo aver studiato 362.000 incidenti
accaduti, in 2 anni, nell'industria, aveva scoperto che questi
avevano subito incrementi dal 20 al 25 % in periodi di intensa
attività solare. Reiter in un secondo studio, relativo a 21.000
incidenti stradali, aveva ottenuto analoghi risultati.
Sarebbero state trovate relazioni, anche, tra gli infarti cardiaci e
le perturbazioni solari. Già nel 1945 era stato osservato che la
curva della mortalità per malattie di cuore nell'ex Unione
Sovietica era stata in stretta relazione con l'indice delle macchie
solari. (Fonte: Pejarskaia, citato da N. Schulz, Annales medicales
de Nancy, maggio 1962, pag. 182).In India uno studio in tal senso è
stato condotto dai dottori Malin e Srivastava (1979). Il periodo
preso in considerazione va dal 1967 al 1972. Furono studiati 5000
casi di ricovero per infarto avvenuti in due ospedali e studiati in
relazione all' indice giornaliero di attività geomagnetica
terrestre in rapporto all' intensità delle macchie solari. Il
risultato a cui pervennero i due studiosi fu molto significativo
Lo scienziato sovietico A.L. Tchijewsky (1897-1964), professore
alla Facoltà di medicina dell'Università di Mosca estese le sue
ricerche anche ai grandi cambiamenti sociali, guerre, rivoluzioni
ecc., pensando "che esista un potente fattore esterno alla
nostra Terra che governa lo sviluppo degli eventi nelle società
umane e li sincronizza con l'attività del sole". E'
un'affermazione alquanto azzardata, quella dello scienziato, che
tuttavia con le sue ricerche trovò ed elencò tutta una serie di
fatti che gli permisero di consolidare le sue idee. Nel 1922, aveva
disegnato un diagramma che dimostrava che in un periodo di almeno
2400 anni di storia del mondo, i grandi movimenti sociali, comprese
tutte le guerre più gravi, le battaglie e le rivoluzioni registrate
nella storia di tutti i popoli, si verificano numerosi ogni 11 anni,
in periodi di massima attività solare.
Alcuni esempi di Tchijewsky chiariscono l'influenza del metronomo
solare: le rivoluzioni francesi del 1789, 1830 e 1848, ebbero luogo
tutte vicino a periodi di massima attività solare. come, pure, lo
scoppio della seconda Guerra Mondiale, e il
periodo di agitazioni studentesche del 1968, l'alternarsi dei
ministeri liberali e conservatori in Inghilterra, tra il 1830 e il
1930.