Tra eclissi, macchie solari e Numero di Wolf: cosa vuol dire osservare il Sole?

È durato circa due ore lo spettacolo dell'eclissi parziale di Sole che oggi ha interessato sia i cieli ticinesi sia quelli di altri Paesi del mondo. Fortunatamente, come previsto, la nuvolosità residua nel nostro Cantone non ha impedito agli appassionati di osservare l'eclissi sulla pausa di mezzogiorno. Anche se, a dirla tutta, i più fortunati sono stati gli abitanti della Siberia, dove l'oscuramento è stato addirittura dell'80%. In ogni caso, per assistere nuovamente a un fenomeno di questo tipo si dovranno attendere ancora quattro anni. Nel frattempo, per ingannare l'attesa, abbiamo parlato di eclissi e di osservazioni del Sole con Marco Cagnotti, direttore di Specola Solare Ticinese a Locarno. 

Come prima cosa, descriviamo il fenomeno a cui molti di noi hanno assistito oggi. «Un'eclissi solare si verifica quando la luna si frappone fra la Terra e il Sole e occulta il disco solare», ci spiega il nostro interlocutore. «A causa della fortuita circostanza per cui la Luna è 400 volte più piccola del Sole, ma anche 400 volte più vicina, se l'allineamento è perfetto l'eclissi è totale e la Luna copre il Sole, sebbene talvolta non completamente, lasciando un anello luminoso intorno». Ma non è l'unico caso. «Se l'allineamento, al contrario, non è perfetto, come è accaduto oggi in Ticino, allora il disco solare viene coperto solo in parte». È importante però ricordare che un'eclissi che appare totale in certi luoghi della Terra, in altre parti del mondo può essere solo parziale. «Le caratteristiche di ogni eclisse possono essere calcolate con grande anticipo e, volendo, gli interessati possono trovare le previsioni future su siti specializzati, come Heavens Above». 

Tuttavia, osservare le eclissi, ci spiega Marco Cagnotti, è un'attività che si è evoluta nel corso del tempo. «Siccome il Sole può essere osservato a occhio nudo solo in condizioni molto particolari, per esempio quando è molto basso sull'orizzonte e la sua luce viene filtrata da una nebbia fitta, in epoca pre-moderna le eclissi parziali non venivano riconosciute e quindi nemmeno registrate, a meno che la percentuale occultata dalla Luna non fosse significativa». Faccenda che, per contro, cambia se si parla di eclissi solari totali. Queste ultime, infatti, venivano osservate e registrate e vi è ancora traccia di registrazioni antiche risalenti a migliaia di anni fa. «In quel caso – prosegue Cagnotti – l'osservazione visuale era possibile. In seguito, con lo sviluppo dell'astronomia strumentale attraverso i telescopi, l'osservazione delle eclissi è diventata molto più agevole e da quel momento in poi non è mai stata interrotta. In particolare, fino all'invenzione del coronografo, che permette di ottenere una sorta di eclissi totale artificiale, l'eclissi totale era molto preziosa per i fisici solari, perché era l'unica occasione in cui era possibile osservare direttamente la corona, ossia lo strato più esterno dell'atmosfera solare, invisibile in condizioni normali a causa dell'eccessiva luminosità del disco del Sole».

Ma quali sono, invece, le attività effettuate in una giornata tipo alla Specola Solare Ticinese? «Ogni giorno effettuiamo la misura del Sunspot Number, in passato conosciuto come Numero di Wolf. Durante questa attività, il telescopio viene puntato verso il Sole e l'immagine della fotosfera viene proiettata su uno schermo, dove le macchie solari, suddivise in gruppi, vengono disegnate e conteggiate dall'osservatore». Da qui si ottiene il risultato che, come ci spiega il direttore Cagnotti, viene presentato sotto forma di due numeri: uno è quello dei gruppi, l'altro quelle macchie. «Questo risultato viene successivamente comunicato al SILSO – Sunspot Index and Long-term Solar Obersvations – di Bruxelles, che ne ricava il valore di Sunspot Number del giorno, ottenendolo dalle osservazioni di un network di alcune decine di osservatori nel mondo». Per completare, il disegno viene poi scansionato e pubblicato proprio sul sito della Specola, dove viene infine inserito nel database generale con tutti i dati. Per dirla in altre parole, grazie al Sunspot Number – o numero di Wolf – è possibile ricostruire sul medio termine l'andamento del ciclo solare. 

Le osservazioni sul Sole, però, non finiscono qui. «I cambiamenti osservabili con gli strumenti della Specola sono soltanto quelli nello spettro visibile e nella fotosfera. Si tratta soprattutto delle macchie solari, vale a dire regioni più fredde, a una temperatura compresa fra 3.000 e 4.500 gradi, rispetto alla fotosfera circostante che si trova invece a circa 6.000 gradi. Le macchie evolvono sull'arco di diversi giorni e i gruppi possono assumere anche una grande ampiezza», chiarisce Cagnotti. Ma come cambierà l'attività del Sole, e come è già cambiata? «Il Sole presenta un ciclo di attività di durata circa undecennale. Al massimo del ciclo, i gruppi e le macchie si presentano più grandi e numerosi. Al minimo del ciclo, invece, l'attività è quasi del tutto assente». Questo ciclo viene usato dall'epoca della sua scoperta, ossia dalla metà del 19. secolo. Da quel momento, viene ricostruito e studiato con regolarità, applicando il metodo di Wolf, con la procedura utilizzata presso la Specola. «Inoltre è stato possibile ricostruire il ciclo nel passato sulla base di osservazioni fatte in precedenza. Il ciclo, infatti, era scomparso nella seconda metà del 17. secolo, per ragioni che al momento sono ancora ignote».

Una domanda, dunque, rimane. Ed è quella inerente la sorte del Sole nel futuro. «Sul lunghissimo termine, ossia fra 5 miliardi di anni, il Sole diventerà una stella gigante rossa e inghiottirà tutti i pianeti interni del sistema solare», conclude il direttore di Specola Solare Ticinese. Sul breve periodo, invece, la questione è un po' diversa. «Sul termine brevissimo, dell'ordine dei giorni, nessuno può dire come cambierà il Sole. L'attività solare è del tutto imprevedibile. Nessuno sa quanti gruppi e quante macchie compariranno domani».