Il sole
Il sole è una sfera gassosa con un diametro pari a 1.42 *106 Km, distante dal
pianeta Terra circa 150*106 Km. La temperatura cresce verso gli strati più
profondi finche’ vengono raggiunte temperature tali da sostenere le reazioni
nucleari. L’energia prodotta viene trasferita attraverso convenzione ed
irraggiamento alla superficie e quindi emessa sotto la forma di radiazione
elettromagnetica e di particelle cariche (vento solare).La quantità di energia
solare ricevuta da una superficie esposta perpendicolarmente ai raggi solari
alla distanza media terra-sole e in assenza di atmosfera viene definita costante
solare e può essere calcolata a partire da misurazioni fatte alla superficie
terrestre. Il valore fissato per tale costante è di 1370 20 Wm-2 .
Si considera il sole strutturato in quattro zone: 1) l’interno, 2) la fotosfera
o superficie visibile, 3) la cromosfera (regione brillante al di sopra della
fotosfera visibile durante l’eclisse totale), 4) la corona.
Irregolarità nell’attività solare vengono indicate principalmente dalle macchie
solari e dai brillamenti.
La maggior parte dell’energia emessa dal sole deriva dalla fotosfera. Le macchie
solari sono dei disturbi, di forma irregolare la cui temperatura risulta più
fredda di qualche centinaio di grado Kelvin della regione circostante. E’ noto,
fin dalla metà del secolo scorso, che il numero delle macchie solari visibili
nella fotosfera varia nel tempo. Ci sono periodi in cui il sole è in quiete e
non è visibile alcuna attività. Di solito un periodo caratterizzato da un minimo
di macchie solari dura per pochi anni, dopo il quale, si assiste ad un aumento
del numero fino ad arrivare al valore massimo (circa in 6-7anni).Nei successivi
6-7 anni dopo il massimo (che può durare per due anni) l’attività solare tende
ad arrestarsi e viene raggiunto un nuovo minimo. Quindi l’attività solare in
media è caratterizzata da un ciclo di 11 anni. Le macchie solari sono la
manifestazione di campi magnetici molto intensi che, ostacolano in parte il
flusso d’energia che viene dall’interno.
Per indicare l'attività solare viene generalmente usato il numero di Wolf,
definito a partire dal numero di gruppi di macchie solari e il numero di macchie
solari presenti. L'attività solare può influenzare il valore della costante
solare, che risulta più bassa del 2% in assenza di macchie solari, rispetto alle
condizioni di moderata attività’ e diminuisce quando si raggiungono alti livelli
di attività.
Nel secolo precedente, tra il 1650 e il 1700, sembra esserci stato un lungo
periodo di ridotta attività solare (minimo di Maunder), in cui risulterebbe
esservi stata una quasi totale assenza di macchie solari: la corona sembra non
fosse visibile durante le eclissi. Il minimo di Maunder corrisponde ad un
periodo caratterizzato da climi freddi, che viene ricordato come “piccola era
glaciale”.
Le applicazioni di modelli di simulazione del clima di varia complessità,
concordano nell’indicare come il sistema climatico sia molto sensibile anche a
variazione molto piccole della costante solare. Variazioni a lunghissimo periodo
della costante solare si presume possano verificarsi per effetto di cambiamenti
nella struttura interna del sole.