La stella vicina potrebbe spiegare perché il nostro sole non ha avuto macchie solari per 70 anni

Un nuovo studio ha identificato una stella vicina i cui cicli di macchie solari sembrano essersi fermati. Lo studio di questa stella potrebbe aiutare a spiegare il periodo dalla metà del 1600 all’inizio del 1700, quando il nostro sole ha interrotto i suoi cicli di macchie solari. Questa immagine raffigura un tipico ciclo di 11 anni sul sole, con il minor numero di macchie solari che compaiono al minimo (in alto a sinistra e in alto a destra) e la maggior parte al massimo (al centro). Crediti: NASA

Il numero di macchie solari sul nostro sole in genere varia e rifluisce in un prevedibile ciclo di 11 anni, ma un insolito periodo di 70 anni in cui le macchie solari erano incredibilmente rare ha disorientato gli scienziati per 300 anni. Ora, una vicina stella simile al sole sembra aver interrotto i propri cicli ed è entrata in un periodo simile di rare macchie stellari, secondo un team di ricercatori della Penn State. Continuare a osservare questa stella potrebbe aiutare a spiegare cosa è successo al nostro sole durante questo “minimo di Maunder”, oltre a fornire informazioni sull’attività magnetica stellare del sole, che può con i satelliti e le comunicazioni globali e forse anche influenzare il clima sulla Terra.

La stella, e un catalogo di cinque decenni di attività delle macchie stellari di altre 58 stelle simili al sole, è descritta in un nuovo documento che appare online in Il giornale astronomico.

Le macchie stellari appaiono come una macchia scura sulla superficie di una stella a causa delle temperature temporaneamente più basse nell’area risultante dalla dinamo della stella, il processo che crea il suo campo magnetico. Gli astronomi hanno documentato i cambiamenti nella frequenza delle macchie stellari sul nostro sole da quando furono osservati per la prima volta da Galileo e altri astronomi nel 1600, quindi c’è una buona registrazione del suo ciclo di 11 anni. L’eccezione è il minimo di Maunder, che durò dalla metà del 1600 all’inizio del 1700 e da allora ha lasciato perplessi gli astronomi.

“Non sappiamo davvero cosa abbia causato il minimo di Maunder e abbiamo cercato altre stelle simili al sole per vedere se possono offrire qualche intuizione”, ha detto Anna Baum, studentessa alla Penn State al momento della ricerca e primo autore del saggio. “Abbiamo identificato una stella che riteniamo sia entrata in uno stato simile al minimo di Maunder. Sarà davvero emozionante continuare a osservare questa stella durante e, si spera, mentre esce da questo minimo, il che potrebbe essere estremamente informativo sul attività del sole 300 anni fa.”

Il team di ricerca ha raccolto dati da più fonti per unire da 50 a 60 anni di dati starsspot per 59 stelle. Ciò includeva i dati del Mount Wilson Observatory HK Project, che è stato progettato per studiare l’attività della superficie stellare e ha funzionato dal 1966 al 1996, e dalle ricerche sui pianeti dell’Osservatorio Keck che includono questo tipo di dati come parte della loro continua ricerca di esopianeti dal 1996 al 2020. Ha compilato un database di stelle che sono apparse in entrambe le fonti e che conteneva altre informazioni prontamente disponibili che potrebbero aiutare a spiegare l’attività delle macchie stellari. Il team ha anche compiuto notevoli sforzi per standardizzare le misurazioni dei diversi telescopi per poterle confrontare direttamente e ripulire in altro modo i dati.

Il team ha identificato o confermato che 29 di queste stelle hanno cicli di macchie stellari osservando almeno due periodi completi di cicli, che spesso durano più di un decennio. Alcune stelle sembravano non avere alcun ciclo, il che potrebbe essere dovuto al fatto che stanno ruotando troppo lentamente per avere una dinamo e sono magneticamente “morte” o perché sono vicine alla fine della loro vita. Molte delle stelle richiedono ulteriori studi per confermare se hanno un ciclo.

“Questa serie temporale continua di oltre 50 anni ci consente di vedere cose che non avremmo mai notato dalle istantanee di 10 anni che stavamo facendo prima”, ha affermato Jason Wright, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e autore della carta. “Incredibilmente, Anna ha trovato una stella promettente che ha pedalato per decenni ma sembra essersi fermata”.

Secondo i ricercatori, si stima che la stella, chiamata HD 166620, abbia un ciclo di circa 17 anni, ma ora è entrata in un periodo di bassa attività e non ha mostrato segni di macchie stellari dal 2003.

“Quando abbiamo visto per la prima volta questi dati, abbiamo pensato che doveva essere stato un errore, che abbiamo messo insieme i dati di due stelle diverse o che si è verificato un errore di battitura nel catalogo o che la stella è stata identificata erroneamente”, ha affermato Jacob Luhn, uno studente laureato alla Penn Stato quando è iniziato il progetto che ora è all’Università della California, Irvine. “Ma abbiamo controllato due e tre volte tutto. I tempi di osservazione erano coerenti con le coordinate che ci aspettavamo che la stella avesse. E non ci sono così tante stelle luminose nel cielo che il Monte Wilson ha osservato. Non importa quante volte abbiamo controllato, arriviamo sempre alla conclusione che questa stella ha semplicemente smesso di pedalare”.

I ricercatori sperano di continuare a studiare questa stella per tutto il suo periodo minimo e potenzialmente quando esce dal suo minimo e ricomincia a pedalare. Questa continua osservazione potrebbe fornire importanti informazioni su come il sole e le stelle simili generano le loro dinamo magnetiche.

“C’è un grande dibattito su quale fosse il minimo di Maunder”, ha detto Baum, che ora è uno studente di dottorato alla Lehigh University che studia astronomia stellare e asterosismologia. “Il campo magnetico del sole si è praticamente spento? Ha perso la dinamo? O stava ancora andando in bicicletta ma a un livello molto basso che non produceva molte macchie solari? Non possiamo tornare indietro nel tempo per misurare quello che era come, ma se riusciamo a caratterizzare la struttura magnetica e l’intensità del campo magnetico di questa stella, potremmo iniziare a ottenere alcune risposte”.

Una migliore comprensione dell’attività superficiale e del campo magnetico del sole potrebbe avere diverse importanti implicazioni. Ad esempio, una forte attività stellare può disabilitare i satelliti e le comunicazioni globali e una tempesta solare particolarmente forte ha disabilitato una rete elettrica in Quebec nel 1989. È stato anche suggerito che i cicli delle macchie solari possano avere una connessione con il clima sulla Terra. Inoltre, ha detto che le informazioni da questa stella potrebbero avere un impatto sulla nostra ricerca di pianeti oltre il nostro sistema solare.

“Le macchie stellari e altre forme di attività magnetica superficiale delle stelle interferiscono con la nostra capacità di rilevare i pianeti intorno a loro”, ha affermato Howard Isaacson, ricercatore presso l’Università della California, Berkeley, e autore dell’articolo. “Migliorare la nostra comprensione dell’attività magnetica di una stella potrebbe aiutarci a migliorare i nostri sforzi di rilevamento”.

Il database curato delle 59 stelle e la loro attività di spot stellari da questa ricerca è stato reso disponibile ai ricercatori per ulteriori indagini

“Questa ricerca è un ottimo esempio di astronomia intergenerazionale e di come continuiamo a migliorare la nostra comprensione dell’universo basandosi sulle numerose osservazioni e ricerche dedicate di astronomi che ci hanno preceduto”, ha affermato Wright. “Ho esaminato i dati starsspot dal Mount Wilson e dall’Osservatorio Keck per la mia tesi quando ero uno studente laureato, Howard ha esaminato i dati starsspot dal California Planet Survey per la sua tesi di laurea, e ora Anna ha ricucito tutti i dati per una visione più completa guarda attraverso gli anni. Siamo tutti entusiasti di continuare a studiare questa e altre stelle promettenti”.


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Maggiori informazioni:
Anna C. Baum et al, Five Decades of Chromospheric Activity in 59 Sun-like Stars and New Maunder Minimum Candidate HD 166620, Il giornale astronomico (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac5683

Fornito dalla Pennsylvania State University

Citazione: La stella vicina potrebbe spiegare perché il nostro sole non ha avuto macchie solari per 70 anni (2022, 24 marzo) recuperata il 24 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-nearby-star-sun-didnt-sunspots .html

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