La scienza intorno all’eclissi totale di Sole di lunedì

Un’eclissi totale di Sole è stata visibile in un’ampia area del Nord America nel pomeriggio di lunedì 8 aprile. L’evento non è di per sé insolito – c’è un’eclissi all’incirca ogni anno e mezzo – ma ha comunque un importante valore scientifico perché è avvenuto in una fase di massima attività solare e perché ha interessato un’area del mondo facilmente accessibile, dove appassionati e gruppi di ricerca hanno potuto utilizzare le loro strumentazioni per effettuare le osservazioni. I media statunitensi hanno avuto inoltre un ruolo centrale nel creare grande attesa fra la popolazione in generale, dedicando un’enorme quantità di articoli, trasmissioni televisive e altri contenuti a quella che è stata definita “La grande eclissi nordamericana”.

Un’eclissi solare si verifica quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole e oscura quest’ultimo da un punto di osservazione sul nostro pianeta. Quando Sole, Terra e Luna sono perfettamente allineati si possono avere eclissi solari totali, a patto che la Luna si trovi a una distanza dalla Terra tale da apparire con un diametro angolare paragonabile a quello del Sole. In astronomia, il diametro angolare serve per stimare le dimensioni apparenti degli oggetti celesti da un punto di osservazione, come può essere la Terra.

Il diametro angolare del Sole, per esempio, varia in un intervallo molto vicino a quello della Luna, ed è per questo motivo che quando vediamo in cielo questi due corpi celesti ci appaiono di dimensioni uguali, anche se in realtà il Sole è enormemente più grande della Luna: si trova a una distanza tale da apparire grande quanto il nostro satellite naturale. La particolare coincidenza degli intervalli di variazione del diametro angolare di Sole e Luna rende possibile l’osservazione delle eclissi solari.

L’eclissi di lunedì è stata visibile in Messico, Stati Uniti centro-orientali e in una piccola porzione del Canada; in Europa è stata parzialmente visibile in Islanda, in Irlanda, in alcune parti occidentali della Gran Bretagna, nel Portogallo e nella Spagna nord-occidentali. La totalità, cioè il momento di massimo oscuramento del disco solare, è iniziato intorno alle 18:38 (ora italiana) ed è durato circa tre ore, con il picco di maggior eclissi alle 20:18.

Oltre all’occasione di poter osservare uno dei fenomeni spaziali più affascinanti, le eclissi offrono importanti opportunità per la ricerca scientifica legata soprattutto allo studio del Sole, l’unica stella del nostro sistema solare. Il suo campo magnetico si inverte ogni undici anni in corrispondenza del massimo del ciclo solare, quando è appunto maggiore la sua attività. Nell’attuale ciclo iniziato nel 2019 questa circostanza si sta verificando grossomodo tra il 2023 e il 2026, di conseguenza potranno essere osservati alcuni fenomeni difficilmente visibili in altre eclissi.

L’oscuramento del disco solare visibile nel Nord America ha reso più evidente la corona, la parte più esterna dell’atmosfera del Sole nonché una delle sue aree più calde. Il suo funzionamento non è ancora completamente chiaro, a cominciare proprio dalle cause che la rendono molto più calda della superficie solare stessa. Escludendo la grande luminosità del disco solare, è stato possibile osservare con maggiore precisione alcune caratteristiche della corona, come per esempio gli helmet streamer, cioè giganteschi pennacchi che solitamente si trovano in corrispondenza delle macchie solari e che probabilmente sono le sorgenti di parte del vento solare (il flusso di particelle emesso dal Sole che sulla Terra diventa visibile col fenomeno delle aurore).

L’alta attività solare di questo periodo potrebbe inoltre aver offerto qualche opportunità in più per osservare gli anelli coronali, che si producono nella parte interna della corona solare in seguito ai grandi campi magnetici prodotti dal Sole. Nella prima metà degli anni Novanta fu proprio grazie alle eclissi che fu possibile osservare meglio questi fenomeni, che oggi riusciamo anche a studiare grazie a sonde e altre particolari strumentazioni.

Per arrivare preparati al breve periodo di eclissi totale, nei mesi scorsi alcuni gruppi di ricerca hanno avviato simulazioni per provare a prevedere le caratteristiche della corona solare. La previsione più citata è stata realizzata da Predictive Science utilizzando i dati sull’attività solare degli ultimi mesi raccolti da alcuni satelliti e computer per calcolare le evoluzioni del sistema. Fare previsioni accurate non è semplice perché parte del comportamento del Sole è imprevedibile, di conseguenza gli effetti indicati potrebbero essere diversi, ma aiuteranno comunque a concentrare le attenzioni dei gruppi di ricerca verso particolari dettagli.

Altre osservazioni e analisi saranno dedicate alla cromosfera, un sottilissimo strato dell’atmosfera solare con uno spessore massimo di 5mila chilometri, quindi pari a poco più dell’1 per cento del raggio del Sole. Un gruppo di 40 ricercatrici e ricercatori ha utilizzato videocamere ad alta velocità e definizione per rilevare piccole variazioni ed eventuali fenomeni più visibili, come una “espulsione di massa coronale”, cioè una grande emissione di particelle che appare come una sorta di fiammata filamentosa che supera per dimensioni quelle della Terra.

Un altro gruppo di ricerca aveva invece in programma di effettuare le osservazioni volando a bordo di un aereo a circa 13mila metri di altitudine, in modo da superare eventuali nuvole che potrebbero ostacolare o turbare le rilevazioni. L’iniziativa ha lo scopo di misurare il campo magnetico di parte della corona per studiarne meglio le caratteristiche. L’utilizzo dell’aereo ha consentito inoltre di estendere di circa un minuto e mezzo il periodo di massimo oscuramento del disco solare, relativamente all’aeroplano.

La NASA aveva in programma di osservare l’eclissi con aerei ad alta quota per lo studio di polveri, detriti e asteroidi in orbita intorno al Sole, e ha anche avviato tre progetti con decine di volontari per le osservazioni della corona solare. Altri esperimenti organizzati da università statunitensi sono stati dedicati all’analisi degli eventuali disturbi alle trasmissioni radio causati dalle eclissi, con l’obiettivo di studiare gli effetti di queste ultime sulla ionosfera, la parte dell’atmosfera terrestre compresa tra i 50 e i 1000 chilometri di altitudine.

Altre ricerche sono invece dedicate a questioni più prettamente terrestri, a cominciare dal modo in cui gli animali e le piante reagiscono a un insolito – seppur breve – periodo di oscurità nel corso del dì. Studi di questo tipo sono difficili da realizzare sia per la durata limitata delle eclissi sia per l’identificazione delle aree più adatte in cui effettuare le osservazioni di determinate specie.

La prossima eclissi totale avverrà il 12 agosto 2026 e sarà visibile nella sua totalità solamente da parte dell’Artico, della Groenlandia, dell’Islanda, della Spagna e del Portogallo.