“Nel 1600, l’astronomo Galileo Galilei scrutò nel suo telescopio e scoprì delle macchie scure sul sole, notando poi che sembravano muoversi, scomparire e poi tornare. “È anche manifesto che la loro rotazione è intorno al sole”, scrisse nel 1613, e anche se notò che era possibile che le macchie solari si muovessero mentre il sole rimaneva immobile, “a me sembra più probabile che il movimento sia del globo solare che dei suoi dintorni.”
Galileo aveva scoperto che il sole – come numerosi altri oggetti celesti – ruota su un asse. Ma a parte la durata, il modo in cui il sole ruota è diverso da quello di un pianeta roccioso come la Terra. Inoltre, questa differenza causa effettivamente le macchie solari che originariamente hanno portato alla scoperta di Galileo.
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Il sole ruota da molto, molto tempo – ha iniziato intorno al momento in cui si è formato da una nuvola vorticosa di polvere e idrogeno gassoso circa 4,6 miliardi di anni fa. “Praticamente tutto nell’universo ruota”, spiega Claire Raftery, responsabile dell’educazione e della divulgazione per il National Solar Observatory, il centro statunitense per la fisica solare a terra, che si trova nel campus dell’Università del Colorado, Boulder. “
Come il sole ha gradualmente raccolto massa e sviluppato la gravità che ha attirato sempre più molecole vicine, ha anche sviluppato un momento angolare.
La rotazione del sole non è difficile da misurare, perché la fotosfera, la sottile superficie solare, ha caratteristiche come macchie solari e prominenze, alcune delle quali sono sufficientemente durature da poter essere osservate mentre si muovono, proprio come le osservava Galileo. Il sole prevalentemente gassoso “non è un corpo solido, quindi non ruota come una singola palla solida”, dice Raftery. “Invece, il gas ruota più rapidamente all’equatore che ai poli.”
Un punto all’equatore gira in circa 24 giorni, mentre le regioni polari impiegano sei giorni in più, secondo questo articolo sulla rotazione solare sul sito della NASA.
Mentre il sole ruota diversamente dalla Terra, la sua rotazione differenziale è simile a quella del pianeta Giove e di altri giganti gassosi, dice Raftery.
La rotazione differenziale è in realtà ciò che guida il ciclo solare, il periodo di 11 anni durante il quale il numero di macchie solari aumenta per circa la metà del tempo, e poi diminuisce. La ragione, spiega Raftery, è che il campo magnetico del sole, che si genera appena sotto la superficie, viene fondamentalmente avvolto su se stesso dal movimento irregolare. Il risultato è lo sviluppo di bande magnetiche ad alta densità che alla fine esplodono attraverso la superficie, causando le eruzioni che vediamo come macchie solari e flares.
La zona di convezione, che si estende sotto la fotosfera per circa 125.000 miglia (200.000 chilometri), ruota più o meno alla stessa velocità dal guscio interno alla superficie, dice Raftery. Ma più in profondità nel sole, gli scienziati non sono sicuri che altre parti si muovano ad una velocità diversa.
“Abbiamo alcune buone idee su questo, ma è ancora una domanda attiva”, dice Raftery.
Il sole continuerà a girare per sempre? Alla fine, tra circa 5 miliardi di anni, il sole si spegnerà e collasserà in una nana bianca compatta. Ma anche allora, Raftery pensa che continuerà a ruotare, anche se a una velocità diversa.
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