Il sole, come la Terra e gli altri corpi celesti, ruota attorno al proprio asse. Ma a differenza della giornata di circa 24 ore del nostro pianeta, la rotazione del sole è tutt’altro che uniforme. La durata di una rotazione completa dipende da da dove si misura il sole e anche da come lo si misura. Le prime osservazioni di Galileo Galilei nel XVII secolo rivelarono per la prima volta che il sole ruota, ma secoli di ulteriori studi hanno dimostrato che la realtà è molto più complessa di un semplice numero.
Le prime scoperte: macchie solari e rotazione
Le osservazioni di Galileo delle macchie solari – aree scure sulla superficie del sole – in movimento attraverso il disco solare lo portarono a concludere che il sole ruota all’incirca una volta ogni 28 giorni. Successivamente, a metà del 1800, l’astronomo Richard Carrington perfezionò questa stima a circa 27,3 giorni studiando il movimento delle macchie solari intorno a 30 gradi di latitudine.
Tuttavia, queste prime misurazioni furono complicate dal movimento stesso della Terra. Poiché osserviamo il sole da una piattaforma in movimento, la velocità di rotazione appare leggermente più lenta di quanto non sia in realtà. Questo effetto, noto come rotazione sinodica, aggiunge quasi due giorni al periodo osservato. La vera velocità di rotazione, rispetto alle stelle distanti, è più veloce.
Rotazione differenziale: il Sole non ruota come un corpo solido
La chiave è che il sole non è solido. È un’enorme palla di gas e le diverse parti ruotano a velocità diverse. Questo fenomeno, chiamato rotazione differenziale, è il motivo per cui non esiste una risposta univoca alla domanda su quanto tempo impiega il sole a girare. Il sole ruota più velocemente al suo equatore, completando una rotazione in soli 24,5 giorni. Ai poli ci vogliono più di 34 giorni.
Questa variazione non è solo a livello della superficie. Anche la velocità di rotazione del sole cambia con la profondità. Gli strati esterni, inclusa la zona di convezione, ruotano a velocità variabili a seconda della latitudine. Ma più in profondità, nella zona radiativa, il sole ruota in modo più uniforme, impiegando circa 26,6 giorni indipendentemente dalla latitudine.
Metodi moderni: oltre la luce visibile
Oggi gli scienziati utilizzano metodi avanzati che vanno oltre l’osservazione delle macchie solari. L’eliosismologia studia le onde sonore che viaggiano all’interno del sole per mapparne la rotazione interna, mentre gli spostamenti Doppler misurano i cambiamenti nella frequenza della luce solare causati dalla rotazione del sole. Queste tecniche confermano la rotazione differenziale e forniscono un quadro più completo di quanto fosse possibile secoli fa.
La rotazione del nucleo del sole rimane un mistero. I metodi attuali non possono fornire misurazioni precise, lasciandolo come area per la ricerca futura.
In definitiva, la rotazione del sole è un fenomeno complesso. La “rotazione Carrington” standard di 27,3 giorni è ancora ampiamente utilizzata per monitorare l’attività solare, ma gli scienziati ora riconoscono che il vero periodo di rotazione varia in modo significativo sulla superficie del sole e anche all’interno dei suoi strati.
