Rapporto sull’attività di osservazione dell’anno solare 2009

1)      Osservazioni in luce bianca (continuo)

Dal 1 Gennaio al 31 Dicembre dell’anno 2009 sono state eseguite 287 osservazioni della fotosfera e prodotti altrettanti disegni. Sono stati osservati e classificati 29 gruppi per un totale di 528 macchie. Il numero minimo di macchie (nessuna) è stato registrato nel mese di Agosto, mentre quello con il maggior numero di macchie osservate è stato il mese di Dicembre con 146 macchie. L’attività del Sole si è mantenuta a livelli molto bassi nei primi 4 mesi dell’anno, è leggermente aumentata da Maggio a Luglio, per poi presentare  oltre 50 giorni consecutivi di assenza di macchie, dal 11 Luglio al 1 Settembre. Da qui è iniziata una nuova lenta ripresa, con l’eccezione del mese di Novembre che è culminata nel mese di Dicembre con il maggior numero di macchie, di gruppi nella stessa osservazione (3) e di regioni attive presenti contemporaneamente sul Sole (5) anche se solo tre di queste hanno presentato macchie congiuntamente. Con l’eccezione di Maggio, solo nei mesi di Ottobre e di Dicembre si è leggermente intensificata la registrazione di Flares di classe C, anche se relativamente deboli. Nessun Flare di classe M o X è stato registrato nel corso dell’anno. Una sola Emissione Massiva Coronale si è presentata in corrispondenza di un Flare di classe C5.6 con picco alle ore 01:24 TU del 16 Dicembre. Tutti i Flares si intendono rilevati nella banda dei Raggi X tra 1Å e 8Å. Nessun evento geomagnetico rilevante è stato associato ai Flares registrati.

L’indice di attività solare in fotosfera (Numero di Wolf) calcolato per ogni osservazione, quando diverso da zero, è andato da un minimo di 11 (corrispondente ad una situazione di un solo gruppo che presenta una sola macchia), ricorso per 12 volte nell’anno, ad un massimo di 45 (corrispondente a tre gruppi con un totale di 15 macchie) il giorno 20 Dicembre.

Tutte le osservazioni a cui si riferisce questa relazione sono state compiute dallo stesso osservatore (M.Gatti) utilizzando prevalentemente un Riflettore Maksutov Cassegrain da 150/1800 in osservazione diretta con filtro in Mylar a tutta apertura (ingrandimenti variabili da 72X a 180X). Meno frequentemente è stato utilizzato un Riflettore da 90/1000 sia in osservazione diretta con filtro in Mylar a tutta apertura (ingrandimenti da variabili da 40X a 100X) che in proiezione di un oculare da 40 mm. Zeiss concesso in prestito dalla Specola Solare Ticinese di Locarno Monti. Lo stesso oculare è stato impiegato nelle ultime settimane dell’anno, sempre in proiezione, anche con il Riflettore 150/1800, in modo da poter ottenere un disco proiettato di 25 cm. di diametro, sul quale le osservazioni in proiezione presentano decisamente minori difficoltà.

L’analisi dei Numeri di Wolf medi mensili, confrontati con quelli dei Numeri di Wolf ufficiali (International Sunspots Number Ri) pubblicati (anche se in via per il momento provvisoria) dal SIDC di Bruxelles ha permesso di attribuire all’osservatore un coefficiente di riduzione (indicato con Kc, che entra nel calcolo dei numeri Ri) pari a 0.7: questo coefficiente si dovrà mantenere il più possibile costante nel tempo.

Seguono tabelle e grafici relativi alle osservazioni.
 

Tabella 1.

Numeri di Wolf medi mensili calcolati in Istituto e rapportati agli Internazional Sunpots Numbers (provvisori) elaborati dal SIDC di Bruxelles. Nella prima colonna sono indicati i mesi dell’anno, nella seconda i numeri ddell’Isituto (Risis), nella terza quelli del SIDC (Rsidc), nell’ultima i rapporti (Rs/Ri) tra gli Rsidc e gli Risis. Completano la tabella i valori medi ed il coefficiente di riduzione Kc.

Grafico 1.

 

Andamento dei Numeri di Wolf medi mensili calcolati in Istituto (linea rossa) confrontati con i valori degli International Sunpots Numbers elaborati dal SIDC (linea blu)

2)      Monitoraggio delle Regioni Attive

Durante tutto l’anno sono state seguite le Regioni Attive comparse sul Sole, attraverso i dati forniti dal NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) presenti sul sito Solarmonitor (www.solarmonitor.org), i bollettini giornalieri emessi dallo stesso NOAA e le immagini (in varie frequenze dell’UV estremo) presenti su vari altri siti quali quelli delle sonde SOHO, STEREO e TRACE. L’esame dei magnetogrammi ha permesso di rilevare alcuni eventi associati ancora al precedente ciclo 23, in quanto presentavano caratteristiche di polarità non compatibili con l’attuale ciclo 24 in corso. Il flusso dei Raggi X nelle bande tra 0.5Å e 4Å e tra 1Å e 8Å è stato costantemente monitorato grazie ai dati inviati in tempo reale dal satellite GOES, in due finestre temporali, una relativa agli ultimi tre giorni in ordine di tempo (aggiornata automaticamente ogni 5 minuti), l’altra relativa alle ultime 6 ore, aggiornata ogni minuto. L’analisi di questi dati permette di verificare la presenza di eventuali Flares nelle varie classi energetiche in cui sono comunemente suddivisi. Sono state monitorate complessivamente 30 Regioni Attive, le quali, quando non presentano più gruppi di macchie loro associati, vengono classificate come H-Alpha Plages, ossia Regioni prive di macchie osservabili principalmente nella riga Hα dell’Idrogeno. La tabella che segue riporta i risultati ottenuti.

Tabella 2.

Alcuni dati relativi alle Regioni Attive monitorate in Istituto. Nella prima colonna è riportato il numero progressivo secondo il NOAA (conteggio iniziato nel 1972), nella seconda e nella terza rispettivamente la data di inizio e fine del monitoraggio (quasi sempre coincidente con la comparsa della RA e il transito oltre il  lembo occidentale), nelle ultime tre gli eventuali Flares di classe C, M e X associati alle varie Regioni Attive, con l’ora del picco e la data.

Nelle 30 regioni attive monitorate sono stati complessivamente registrati 26 Flares di Classe C. Il più energetico, di classe C7.6, cioè equivalente ad un flusso di 7.6x10^-6 Wm^-2 nella banda X relativa è quello registrato il giorno 18 Dicembre, con picco alle ore 18:48 TU. Si noti come tale scarsa attività, sia in termini di numero di eventi che di intensità di flusso è tipica di una fase di minimo solare, come quello prolungato attuale per quale l’anno 2009 non ha costituito eccezione, anche se l’andamento del mese di Dicembre potrebbe preludere ad un intensificazione dell’attività nei prossimi mesi, ma è ancora troppo presto per dirlo.

3)      Osservazioni Hα

Parallelamente all’attività fin qui descritta, a partire dall’ultima settimana del mese di Luglio è iniziata l’osservazione delle protuberanze solari in cromosfera nella frequenza di 6563Å della riga α della serie di Balmer dell’Idrogeno. Tutte le osservazioni sono state compiute dallo stesso osservatore (M.Gatti), con un PST Coronado da 40/400 utilizzando oculari da 10 mm. per la ricognizione del bordo disco e da 6 mm. per l’osservazione dei dettagli fini. I due oculari forniscono ingrandimenti rispettivamente di 40X e 67X. Per ogni osservazione è stato realizzato un disegno con i nuclei e gli elementi delle protuberanze osservate (classificate con gli opportuni metodi) ed il calcolo di un indice di attività, detto Numero di Pettis (o Prominence Number Rp), equivalente del Numero di Wolf per le macchie solari, ottenuto con una formula di calcolo molto simile, anche se coinvolgente parametri diversi. Da fine Luglio a fine Dicembre sono state compiute 62 osservazioni e contate complessivamente 255 protuberanze con una media di 42.5 protuberanze mensili. Il Numero di Pettis medio del periodo è risultato pari a 39.967. Va detto che tali osservazioni di norma vengono compiute solo in condizioni almeno discrete di stato del cielo e seeing, altrimenti sarebbero prive di significato. Il loro numero è diminuito negli ultimi mesi in quanto gli impegni dell’osservatore, sia per l’attività in fotosfera che quella relativa all’istruzione degli Studenti coinvolti nel Progetto Astro.Net non sempre permettevano di compiere due osservazioni nella stessa giornata. Seguono Tabelle e grafici relativi alle osservazioni effettuate.

Tabella 2.

Dati relativi alle osservazioni Hα nel  periodo Luglio – Dicembre 2009. Nella prima colonna sono riportati i mesi, nella seconda il numero di protuberanze osservato, nella terza il Numero di Pettis medio mensile, nella quarta il numero di osservazioni compiute. Completano la tabella totali e valori medi del periodo.

Grafico 2.

Andamento dei numero di protuberanze solari osservate  medi nel periodo Luglio - Dicembre.

Grafico 3.

Andamento dei numeri di Pettis medi per il  periodo di osservazione.

4)      Conclusioni

Con il rinnovo del Progetto (già operativo fino al 31/08/2010), previsto per il prossimo mese di Settembre, l’attività di osservazione proseguirà anche per tutto il 2010 ed almeno fino al 31/08/2011. Dal mese di Settembre 2009 alcuni gruppi di Studenti, selezionati dopo il periodo di training dell’anno precedente hanno cominciato la loro personale attività di osservazione. Purtroppo il tempo a disposizione dei ragazzi non consente loro di compiere più di un’osservazione alla settimana (sempre se con condizioni meteo favorevoli), per cui non è stato possibile inserire i loro contributi in questa relazione in quanto scarsamente significativi dal punto di vista statistico. I risultati ottenuti dagli Studenti sono comunque fino a questo punto molto più che soddisfacenti ed il loro impegno e la loro motivazione sono notevoli nella maggior parte delle persone. Alcuni Studenti, scelti tra quelli che presentano un coefficiente di riduzione (calcolato rispetto alla Specola Solare Ticinese di Locarno Monti) molto vicino a quello (sempre rispetto a Locarno) ottenuto entro il 30 Giugno 2009 dall’osservatore abituale, stanno lavorando con lui (anche attraverso sistemi di simulazione) per cercare di ottenere dei criteri di osservazione comuni e convergenti, in modo che i loro futuri coefficienti di riduzione, che sono in sintesi la valutazione oggettiva della regolarità e dell’affidabilità delle osservazioni, siano per tutti il più possibile vicini al valore di 0.7 ottenuto quest’anno. In tal modo potranno essere ritenuti a tutti gli effetti osservatori ufficiali dell’Istituto qualora, come si auspica, questo possa essere annoverato tra le stazioni di osservazioni accreditate cooperanti con il SIDC a partire dal 2011.

Bisuschio, 4 Gennaio 2010                                                              

Mario Gatti
mario.gatti@isisbisuschio.it