Il campo magnetico del sole sta per invertirsi. Il sole è sull’orlo di un evento significativo: un’inversione del campo magnetico. Il sole subisce tale inversione ogni 11 anni, il che segna una fase importante nel ciclo solare. Il cambiamento di polarità segna il punto in cui il sole è a metà del massimo solare, il culmine della sua attività, e l’inizio del passaggio verso il minimo solare. L’ultima inversione del campo magnetico del sole è avvenuta verso la fine del 2013. Cosa causa questo cambiamento di polarità e è pericoloso per qualcosa sulla Terra? Approfondiamo il fenomeno dell’inversione del campo magnetico del sole e indaghiamo sugli effetti che potrebbe avere sulla Terra.
Comprendere il ciclo solare è importante per comprendere l’inversione del campo magnetico. Questo ciclo di attività solare di circa 11 anni è guidato dal campo magnetico del sole ed è misurato dalla frequenza e intensità delle macchie solari visibili sulla superficie del sole. Quando l’attività solare raggiunge un picco durante un dato ciclo solare, questo è noto come massimo solare. Le stime attuali prevedono che il massimo solare si verificherà tra la fine del 2024 e l’inizio del 2026. Tuttavia, esiste un altro ciclo molto importante ma meno noto che copre due cicli solari di 11 anni, noto come ciclo di Hale. Questo ciclo magnetico dura circa 22 anni, durante i quali il campo magnetico del sole si inverte e poi ritorna al suo stato originale.
Durante il minimo solare, il campo magnetico del sole è vicino a un dipolo, con un polo nord e un polo sud, simile al campo magnetico terrestre. Ma man mano che ci avviciniamo al massimo solare, “il campo magnetico del sole diventa più complesso, senza una chiara separazione tra i poli nord e sud”. Quando il massimo solare passa e arriva il minimo solare, il sole ritorna a un dipolo, sebbene con una polarità invertita.
Il prossimo cambiamento di polarità sarà dal campo magnetico settentrionale a quello meridionale nell’emisfero settentrionale e viceversa nell’emisfero meridionale. Questo lo porterà a una configurazione magnetica simile a quella della Terra, che ha anche il suo campo magnetico orientato verso sud nell’emisfero settentrionale.
Cosa causa il cambiamento di polarità? L’inversione è guidata dalle macchie solari, che sono regioni di attività magnetica complessa sulla superficie del sole che possono innescare eventi solari significativi, come brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale (CME) — grandi esplosioni di plasma e campo magnetico. Durante il massimo solare, un gran numero di macchie solari è visibile a medie latitudini e durante il minimo solare un numero molto ridotto (a volte zero) di macchie solari è visibile all’equatore.
Man mano che le macchie solari emergono sulla superficie del sole vicino al suo equatore, le loro orientazioni corrisponderanno al vecchio campo magnetico, mentre le macchie solari che si formano più vicino ai poli avranno un campo magnetico che corrisponde all’orientamento magnetico in arrivo. Questo è chiamato legge di Hale. Il campo magnetico delle regioni attive si dirige verso i poli e alla fine causa l’inversione. Ma la ragione esatta per cui questo causa un’inversione di polarità rimane sconosciuta.
Quanto velocemente avviene il cambiamento? Sappiamo che l’inversione del campo magnetico solare non avviene istantaneamente. Invece, consiste in una transizione graduale da un dipolo a un campo magnetico complesso, poi a un dipolo invertito durante l’intero ciclo solare di 11 anni. In breve, non esiste un “momento” specifico in cui i poli del sole si invertono. Generalmente, ci vuole un anno o due per una completa inversione, ma può variare significativamente. Ad esempio, il campo polare nord del ciclo solare 24, terminato a dicembre 2019, ha impiegato quasi cinque anni per invertirsi.
L’inversione del campo magnetico è così graduale che non te ne accorgerai nemmeno quando accade. E no, per quanto drammatico possa sembrare, non è il segno di un’apocalisse imminente. Tuttavia, sperimenteremo alcuni degli effetti collaterali dell’inversione di polarità.
Non c’è dubbio che il sole sia stato incredibilmente attivo di recente, emettendo numerosi potenti brillamenti solari e CME, innescando forti tempeste geomagnetiche sulla Terra, che, a loro volta, hanno prodotto alcuni incredibili spettacoli aurorali di recente. Tuttavia, l’aumento della gravità del meteo spaziale non è la causa diretta dell’inversione di polarità. Piuttosto, queste cose tendono a verificarsi insieme. Il meteo spaziale è tipicamente più forte durante il massimo solare, quando il campo magnetico del sole è anche il più complesso.
Un effetto collaterale del cambiamento del campo magnetico è lieve ma principalmente benefico: può aiutare a proteggere la Terra dai raggi cosmici galattici — particelle subatomiche ad alta energia che viaggiano a velocità prossime a quella della luce e possono danneggiare i veicoli spaziali e nuocere agli astronauti in orbita che si trovano al di fuori dell’atmosfera protettiva della Terra. Man mano che il campo magnetico del sole cambia, il “foglio di corrente” — una superficie estesa che si irradia per miliardi di miglia dall’equatore del sole — diventa molto ondulato, fornendo una barriera migliore contro i raggi cosmici.
Gli scienziati terranno d’occhio l’inversione del campo magnetico del sole e vedranno quanto tempo ci vorrà per tornare a una configurazione a dipolo. Se ciò accadrà entro i prossimi due anni, il prossimo ciclo di 11 anni sarà relativamente attivo, ma se l’accumulo sarà lento, il ciclo sarà relativamente debole, come il precedente ciclo solare 24.