L’esistenza
del campo magnetico terrestre e’ nota fin dall’antichita’. Nel 1600 W.Gilbert
dimostro’ che il campo magnetico di una sfera di magnetite e’ simile al
campo osservato sulla superficie terrestre, e che quindi la Terra stessa
ha le medesime proprieta’ di un gigantesco magnete. L’intensita’ del campo
magnetico terrestre e’ dell’ordine di 0.7 Gauss.
Fino al
1892 il campo magnetico della Terra era l’unico noto. In questa’anno pero’
A.Schuster (e nel 1896 Bigelow) suggeri’ la possibilita’ dell’esistenza
di un campo magnetico solare, analogo a quello terrestre. Questa ipotesi
nasceva dall’osservazione dei “raggi coronali polari”, ben visibili durante
le eclissi totali di Sole.
Le osservazioni
indicano che l’asse di simmetria dei raggi coronali polari non giace sulla
stessa retta per gli emisferi nord e sud solari, quindi i supposti poli
magnetici del Sole non sono agli antipodi l’uno dell’altro, e il campo
non e’ dipolare. Inoltre i poli magnetici non coincidono con i poli di
rotazione.
Nel 1908
G.E.Hale scopri’ gli intensi campi magnetici presenti nelle macchie solari
sfruttando l’effetto Zeeman (P.Zeeman 1896). Dall’analisi giornaliera
degli intensi campi magnetici presenti “nell’atmosfera” solare (dell’ordine
delle migliaia di Gauss), si e’ dimostrato che va abbandonata l’idea dell’esistenza
di un campo magnetico generale del Sole, con una intensita’ variabile
con continuita’ sullo stesso modello di quello terrestre. Esistono invece
campi magnetici discreti che interessano regioni limitate del Sole, come
le Regioni Attive (RA) e i bordi delle celle di supergranulazione.
Le RA (in
generale contenenti macchie solari), presentano per lo piu’ dei campi
magnetici bipolari. La polarita’ ovest di una RA e’ detta precedente (nel
senso della rotazione solare), quella est seguente. Durante un ciclo di
attivita’ e nello stesso emisfero, tutte le polarita’ ovest sono di un
segno mentre le est sono del segno opposto. La situazione si inverte all’inizio
del nuovo ciclo (Legge di Hale). La durata del campo magnetico di un RA
puo’ essere anche di alcuni mesi. All’inizio di un ciclo solare le RA
tendono a formarsi ad alta latitudine eliografica (+/- 40 gradi), mano
a mano che il ciclo avanza la zona di formazione si avvicina sempre piu’
all’equatore, arrivando a +/- 5 gradi alla fine del ciclo.
Anche i
campi magnetici polari sono variabili. Raggiungono il massimo di intensita’
a cavallo del massimo solare per poi decadere e cambiare di polarita’
nel ciclo successivo. La variabilita’ dei campi magnetici solari indica
che devono essere strutture superficiali, altrimenti la loro vita sarebbe
molto piu’ lunga di quanto si osserva.