Sole - Relazioni Sole

Relazioni Sole-Terra

La relazione più importante Sole-Terra è certamente quella in base alla quale la nostra stessa esistenza viene assicurata dal flusso continuo e costante di energia, che procura temperature vivibili, anche se con differenze da luogo a luogo e da stagione a stagione. Tuttavia altri fenomeni interessano la Terra, principalmente a causa del vento solare e dell'attività solare.
Gli sciami di particelle del vento solare, interagendo col campo magnetico terrestre, si dirigono verso i suoi poli ed, entrando in collisione con gli ioni dell'alta atmosfera, la cosiddetta ionosfera, danno luogo ad una debole luminescenza del cielo.

Le aurore polari

In condizioni di Sole attivo, soprattutto in occasione di una grossa eruzione cromosferica o della comparsa di un grosso gruppo di macchie al meridiano centrale del Sole, si aggiungono sciami occasionali di particelle molto veloci espulse dai centri di attività solare, la cui velocità varia entro ampi limiti, fino a circa 40.000 km/s. Tali particelle raggiungono la Terra entro poche ore dalla comparsa di un fenomeno di attività, dando luogo ad una varietà di fenomeni. Giunge per prima, in circa otto minuti, l'ondata di radiazione ultravioletta ed X che viaggia alla velocità della luce nel vuoto. La conseguenza è una fortissima ionizzazione dell'alta atmosfera, con fortissimi disturbi nelle radiocomunicazioni. Poi, un'ora dopo, giungono i protoni più veloci, appena deviati dal campo magnetico terrestre. Infine arriva, tra le 20 e le 40 ore dopo, il grosso delle particelle più lente, che, deviate dal campo magnetico terrestre, si concentrano ai Poli terrestri producendo una intensa ionizzazione della ionosfera. Si scatena, allora, una vera e propria tempesta magnetica: le bussole impazziscono mentre le radiocomunicazioni, già disturbate, possono addirittura interrompersi. Nel cielo notturno, nelle regioni artiche ed antartiche in vicinanza dei poli magnetici del campo magnetico terrestre, avvampa una forte luminescenza caratteristica, una aurora polare. Il cielo appare tutto drappeggiato da coltri luminescenti che ondeggiano, che avvampano e si attenuano, mentre larghi fasci di luce si proiettano attraverso il cielo come il riverbero di un incendio lontano. Le aurore polari durano alcune ore; poi i fenomeni si attenuano e a poco a poco scompaiono, finché si ritorna alla normalità. Occasionalmente, in condizioni di particolare intensità dell'attività solare, le aurore polari possono spingersi anche a latitudini temperate.

Immagine di un'aurora boreale.
Cortesia Coelum Astronomia.

Al di là delle manifestazioni particolari, cui abbiamo accennato, non v'è dubbio che il ciclo di attività solare abbia i suoi riflessi sulla Terra, sulle sue vicende meteorologiche, sulle stagioni, forse sulla fisiologia stessa delle piante e degli animali, uomo compreso. Si è trovato infatti che lo spessore degli anelli di accrescimento delle piante è correlato al ciclo di attività solare, o almeno con la serie storica dei numeri di Wolf. Estrapolando verso il passato tale correlazione, sulla base degli spessori degli anelli di accrescimento di piante secolari o millenarie fossili, in modo da ricostruire i numeri di Wolf per le epoche in cui tali dati non sono disponibili, si sono trovate interessanti correlazioni tra il ciclo di attività solare e le glaciazioni terrestri.

Quest'ultimo aspetto delle glaciazioni, reso evidente dai grafici seguenti,

è importante per lo sviluppo e il mantenimento della vita sulla Terra e consiste in una successione di periodi caldi e freddi in cui la temperatura media della Terra diminuisce di 5-10 gradi (periodi glaciali) o aumenta di altrettanto (periodi interglaciali).
Le cause di queste fluttuazioni sono state

prettamente terrestri - polveri immesse in atmosfera da eruzioni vulcaniche e in grado, trasportate dai venti, di attutire l'intensità della radiazione solare sulla superficie terrestre o diminuzione della concentrazione di gas serra in atmosfera;
miste terrestri-astronomiche - polveri dovute ad impatti di meteoriti di grandi dimensioni oppure il ruolo giocato dalla radiazione ultravioletta e dalla sua variabilità nella formazione dello strato di ozono;
astronomiche - variazioni nell'emissione solare causate dalla naturale evoluzione del Sole; presenza di agglomerati molto vasti di macchie e facole, in grado di modificare la superficie radiante del Sole in un continuo bilanciamento reciproco, regolato dai campi magnetici solari; influenze dovute a cambiamenti nell'obliquità dell'asse di rotazione terrestre (con un periodo di circa 41000 anni) o alla precessione degli equinozi (periodo di circa 26000 anni).

Dagli studi finora effettuati appaiono in tutta evidenza le relazioni tra la variabilità solare e parametri terrestri che interessano zone comprese tra la superficie terrestre e molte centinaia di chilometri sopra di essa. Sono presenti cicli decennali, in fase con l'attività solare, nella temperatura superficiale della Terra e nell'atmosfera, dalla troposfera alla termosfera. È anche chiara la connessione tra l'attività complessiva del Sole e la temperatura della Terra negli ultimi secoli; molto meno chiaro e per certi versi ambiguo è capire se le connessioni osservate nei secoli passati sono state controllate dalla variazione dell'emissione solare o se sono dipese da fattori legati meno direttamente al Sole.

In ogni caso, indipendentemente dalle cause che le hanno provocate, delle variazioni di temperatura possiamo dire che:

hanno avuto ed hanno tuttora una grande influenza sulle specie animali e vegetali che abitano la Terra e in particolare influenzano il loro continuo adattarsi alle condizioni ambientali;
malgrado la loro influenza, però, non sono state in grado di cancellare la vita sulla Terra. È vero, come si pensa attualmente, che potrebbero essere state la causa della scomparsa dei dinosauri ma, allo stesso tempo, potrebbero essere state la causa dell'evoluzione dei mammiferi fino ai primati e all'uomo. E questo sarebbe "normale avvicendamento" sulla scena terrestre delle forme di vita che meglio resistono alle condizioni ambientali contingenti e non "distruzione della vita";
da circa 200 anni, cioè da quando è iniziata la rivoluzione industriale, sono legate anche alle attività umane che immettono nell'atmosfera grandi quantità dei cosiddetti "gas serra", gas che favoriscono ed aumentano il riscaldamento dell'atmosfera terrestre. Il ritmo alto e accelerato con cui questi gas sono immessi in atmosfera fa pensare che il sistema Terra possa non essere in grado di reagire e di adattarsi ai cambiamenti climatici conseguenti.