Spettroscopia Solare

Il Sole e gli Astrofili

Il Sole è stato il punto di riferimento di innumerevoli generazioni dall’alba della vita su questo pianeta, un Dio dispensatore di luce, bene o male in molte religioni, mentre la sua temporanea mancanza nelle eclissi è stata fonte di sgomento e terrore: e tutto ciò perché esso è una sorgente inestinguibile di luce e calore, ma cos’è la luce? Il termine luce (dal latino lux) si riferisce alla porzione dello spettro elettromagnetico visibile dall’occhio umano, approssimativamente compresa tra 400 e 700 nanometri di lunghezza d’onda. Questo intervallo coincide con il centro della regione spettrale della luce emessa dal Sole che arriva al suolo attraverso l’atmosfera ed è visibile dall’occhio umano. Tuttavia la gamma di radiazione elettromagnetica che arriva dalla  nostra stella è molto più vasta, e può andare da frequenze molto piccole, a quelle dell’IR , generanti calore. La parte di radiazione solare pericolosa per l’uomo, che giunge sulla terra come l’UvC e parte dell’IR è assorbita dall’atmosfera terrestre, ma tuttavia quella residua oltre il visibile rende impossibile l’osservazione del sole ad occhio nudo, pena, oltre all’abbagliamento, severi danni alla vista.

Il Sole è anche la stella a noi più vicina,e costituisce un gigantesco laboratorio dove possono essere studiati fenomeni fisici che, per la loro scala, non sono accessibili alla sperimentazione terrestre e non possono essere studiati in stelle più lontane: proprio per questo il loro studio ha contribuito, e contribuisce in modo notevole, al progresso generale dell’astrofisica.

La ricerca professionale sul sole si avvale di strumentazioni sofisticate basate a terra, come, ad esempio , il Big Bear Solar Observatory e lo Swedish Solar Telescope a la Palma (Canarie), la torre solare di Mount Wilson  e, ancor di più di strumentazioni satellitari come le famose SOHO (Solar and Heliosheric Observatory) , SDO (Solar Dynamics Observatory) e le meno conosciute, IRIS, Stereo, Parker Solar pProbe ed altre ancora.

Ma veniamo alla domanda più interessante: come si pongono gli astrofili nei confronti dell’osservazione solare e come può la passione per l’astronomia e quindi per oggetti a noi più lontani come nebulose e galassie, coniugarsi con la passione per una stella che, per la sua vicinanza, potrebbe apparire un oggetto di osservazione quasi scontato se non banale. La risposta è semplice e complessa allo stesso tempo:

• L’osservazione solare viene effettuata di giorno, e resta quindi più agevole per molti astrofili che non hanno la possibilità di recarsi in luoghi bui e lontani per ammirare o fotografare gli oggetti del cielo profondo.
• L’inquinamento luminoso e quello indotto dalla miriade di satelliti che gravitano sopra le nostre teste non incide in alcun modo sull’osservazione e , ancor di più, sull’imaging solare.
• Contrariamente a quanto si crede, il sole costituisce un oggetto di osservazione estremamente mutevole ed interessante per la continua variabilità delle sue strutture.
• Il fenomeno ricorrente e caratteristico delle macchie solari, che già nei secoli scorsi aveva colpito scienziati del calibro di Galileo, affascina ancora oggi non solo gli astrofili, ma anche coloro che non seguono l’astronomia.
• Alle precedenti considerazioni se ne aggiunge un’altra, che appartiene più al campo della psicologia che a quello dell’astrofisica: esiste probabilmente in noi una componente ancestrale che inconsciamente ci attrae verso la nostra stella.

Tra questi motivi, primeggia quello della variabilità dei fenomeni che avvengono sul Sole. Il ciclo delle macchie solari, che pur ripetendosi con cadenza undecennale  è sempre diverso come intensità, forza magnetica e dimensioni delle macchie stesse, i flares, le mutevoli ed emozionanti caratteristiche cromosferiche come le protuberanze, ne sono un esempio. L’osservazione solare è andata quindi crescendo in modo notevole negli ultimi anni, coinvolgendo un numero sempre maggiore di astrofili, grazie all’evoluzione tecnologica della strumentazione per l’osservazione visuale e l’imaging del sole, ed al fatto che anche coloro che si interessano principalmente di osservazione del cielo profondo l’osservazione solare viene  comunque effettuata a latere dell’interesse principale.

Inutile dire che tale tipo di osservazione va effettuata con la massima accortezza, e la consapevolezza che approcci superficiali possono causare gravi danni agli occhi, data l’intensità ed il calore della radiazione che ci giunge dal nostro astro. Occorre quindi conoscere a fondo la propria strumentazione ed usare sistemi di filtraggio della luce idonei e certificati, e mai affidarsi a filtri dei quali non si conosce la provenienza e la qualità o, peggio ancora, fatti in casa.

Ma cosa si può osservare sul sole?

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Al contrario della ricerca amatoriale del profondo cielo, dove bastano un telescopio di medie dimensioni, una camera CCD o CMOS per accedere a supernove, fotometria, astrometria, per inagare il Sole la strumentazione necessaria è molto più complessa e costosa e in genere del tutto al di fuori della portata degli astrofili. L’unica attività nella quale, a mio avviso il contributo degli amatori resta possibile e fattivo è quella del monitoraggio e della ricerca dei flares, gigantesche esplosioni dovute a fenomeni di ricombinazione magnetica che accelerano particelle cariche e le portano in collisione col plasma: tenuto conto che non sempre la copertura satellitare per la rilevazione di tali fenomeni è garantita, il monitoraggio da parte di una notevole quantità di astrofili solari potrebbe essere utile, come nel caso della campagna osservativa F-CHROMA del 2015 . Dal 19 al 27 settembre di quell’anno,  F-CHROMA  acronimo di “Flare Chromospheres: Observations, Models and Archives” ha coordinato 10 giorni quasi di osservazione ad alta risoluzione di flares solari, in cui sono stati coinvolti diversi dei principali Osservatori e strumenti sia da Terra che dallo spazio, tra cui CRISP@SST, IBIS@DST e IRIS. Questi strumenti forniscono dati spettrali preziosissimi, in particolare per quel che riguarda il problema della deposizione dell’energia nella “bassa” atmosfera solare, ma hanno campi di vista molto limitati (tra 1 e 2 minuti d’arco). L’acquisizione di immagini di contesto risulta quindi fondamentale per una completa comprensione della genesi dei flares, ed in tale ambito la partecipazione degli astrofili solari si è  rivelata di grande utilità. La campagna è stata quindi un interessante episodio di collaborazione professionisti-amatori nell’intento finale di una migliore comprensione dei fenomeni che avvengono in cromosfera, che mi auguro venga ripetuta.

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L’articolo qui riprodotto è solo parziale, i puntini tra parentesi (….) segnalano parti mancanti. L’articolo completo di Fulvio Mete si trova su Coelum Astronomia n°259 dicembre 2022/ gennaio 2023

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