Ai tempi di Galileo si affermava che i testi: << Stette fermo il Sole in mezzo al cielo e non affrettò a calare quasi un giorno intero>> (Giosuè 10, 13) e <<Hai fondato la Terra sulle sue basi, mai potrà vacillare>> (Salmi 104, 5), fossero una confutazione adeguata dalla teoria copernicana (Alan Turing)
La stella da cui riceviamo costantemente luce e calore è una sfera gigantesca, con un raggio medio di circa 700 000 km, pari a 109 volte il raggio medio della Terra e la sua densità media, cioè il rapporto tra la massa e il volume, è molto vicina a quella dell'acqua. L'accelerazione di gravità, alla sua superficie, è 28 volte superiore a quella terrestre, tanto che un uomo sulla superficie del Sole peserebbe 2 000 Kg.Il Sole ruota intorno al propio asse con una velocità diversa a seconda della latitudine: minore ai poli e crescente verso l'equatore, dove la velocità arriva a circa 2 km/s; la rotazione dura 25 giorni all'equatore e 30 giorni ai poli. Questo suggerisce che la nostra stella non è un corpo rigido ma "fluido" a differenza invece della Terra.
Il Sole è una potentissima fonte di energia, che viene irradiata continuamente sulla superficie terrestre, basta pensare che un metro quadrato della superficie della Terra riceve dal Sole, quando questo è sullo Zenit, energia, sottoforma di luce e calore, per una potenza di circa 1 000 Watt. La potenza per unità di superficie è detta costante solare.
Le informazioni ottenute attraverso strumenti ad alta sensibilità hanno permesso di individuare la struttura esterna visibile del Sole. Le leggi della fisica, applicate ai dati conosciuti come dimensioni, massa, densità media, flusso di energia ecc.., hanno invece consentito di ricostruire la struttura interna.
Possiamo suddividere la struttura del Sole in una serie di involucri concentrici, tenendo presente che essendo gassosi, non esistono limiti precisi tra di essi.
 |
| Struttura interna del Sole |
Un nucleo avvolto da una zona radiativa, che racchiude tutta la massa solare.
La superficie visibile, la fotosfera, e la sua atmosfera suddivisa, a sua volta in cromosfera e corona
LA FOTOSFERA
 |
| Fotosfera |
La superficie della fotosfera non è liscia, ma presenta una struttura a granuli brillanti. Ogni granulo dura solo pochi minruti, ma il movimento di tutti i granuli fa sembrare la superficie della fotosfera in continua ebollizione.
La temperatura media superficiale del sole è di 5785 K (5512 °C), ma aumenta rapidamente con la profondità.
La superficie brillante della fotosfera non è omogenea ma appare costellata da macchie solari, continuamente variabili per dimensioni, per forma e per numero.
 |
| Macchie solari |
Tali strutture appaiono scure solo per contrasto con la fotosfera e sono delle zone più fredde (4300 K). Le macchie appaiono in genere a gruppi, raramente sono isolate e hanno all'inizio un diametro di circa 1600 km. In ognuno di tali gruppi si osserva una regolare evoluzione:
dopo la loro comparsa le macchie aumentano di numero e di dimensioni, poi cominciano a ridursi fino ad estinguersi, mentre nascono e si sviluppano altri gruppi di macchie. In media i singoli gruppi di macchie hanno una vita di una settimana, ma una piccola percentuale di essi può arrivare ad un diametro di circa 100 000 km, dieci volte quello della Terra; sono queste le macchie visibili ad occhio nudo. Un'altra caratteristica delle macchie solari è che il loro numero non è costante, ma passa da valori minimi, che arrivano fino all'assenza di macchie, a valori massimi, con una periodicità 11 anni. Inoltre le macchie non compaiono su tutta la superficie solare ma solo a latitudini compresi tra 40° N e 40 ° S. Nelle grandi macchie è stato scoperto un forte campo magnetico, 10 000 volte più intenso di quello terrestre.
 |
| Campo magnetico solare |
Attraverso meccanismi non ancora chiari, si manifestano, all'interno di tale campo, notevoli aumenti di intensità localizzate in numerose aree della superficie solare. In tale aree il forte campo magnetico frenerebbe il moto convettivo nella parte alta della fotosfera, ostacolando la risalita delle masse gassose calde verso la superficie, raffreddando la zona e con la formazione delle macchie solari.
LA CROMOSFERA
 |
| Cromosfera |
La cromosfera ("sfera colorata") è un involucro trasparente di gas incandescente che avvolge la fotosfera, con uno spessore di circa
10 000 km. è visibile per breve tempo durante l'eclissi totale di Sole, quando la Luna nasconde completamente il disco della fotosfera. La cromosfera appare come un alone roseo il cui bordo esterno è sfrangiato in numerose punte luminose, le spicole, che appaiono come un prolungamento verso l'alto dei moti turbolenti dei granuli della fotosfera.
LA CORONA
 |
| Corona solare |
E' la parte più esterna dell'atmosfera solare ed è formata da un involucro di gas ionizzati, cioè formati da atomi carichi elettricamente, sempre più rarefatti man man che ci si allontana dalla sottostante cromosfera. La sua luminosità è così bassa che che la corona si può osservare direttamente solo durante l'eclissi totale, quando assume l'aspetto di un tenue alone, con una luminosità pari alla metà di quella della Luna piena. Nella parte più estrema della corona le particelle ionizzate hanno velocità sufficienti per sfuggire all'attrazione gravitazionale del Sole e si disperdono nello spazio sottoforma di vento solare. Questo continuo flusso di particelle interagisce con i corpi celesti che incontra nella sua propagazione.
Sulla superficie del Sole vi sono le protuberanze e i flares o brillamenti.
 |
| Flares solare |
 |
| Protuberanza solare |
Le protuberanze sono grandi nubi filamentose di idrogeno che si innalzano dalla cromosfera e penetrano ampiamente nella corona. Hanno forma di immense fiammate, di vortici, di archi giganteschi lunghi anche 100-200 000 km. La temperatura della materia gassosa delle protuberanze è compresa tra i 15 000 e i 25 000 K, sono molto più calde della sottostante cromosfera ma decisamente più "fredde" rispetto alla corona solare entro cui si spingono.
 |
| Aurora polare |
I Flares o Brillamenti sono violentissime esplosioni di energia, veri e propri lampi di luce intensissimi associati a potenti scariche elettriche, compaiono di tanto in tanto nelle vicinanze di grandi gruppi di macchie e nel giro di pochi minuti si propagano su un'area di milioni di km quadrati per poi estinguersi completamente. Nel corso di tali esplosioni vengono liberati enormi quantità di energia, sottoforma di radiazione ultravioletta e raggi X. I brillamenti possono inoltre emettere flussi di particelle atomiche che vengono lanciate nello spazio. In pochissimo tempo le particelle raggiungono il nostro pianeta colpendo con violenza le particelle ionizzate dell'atmosfera terrestre, dando origine alle aurore polari.
Si possono verificare anche perturbazioni nel campo magnetico terrestre e malfunzionamento di tv e radio.
L'INTERNO DEL SOLE
Non è direttamente visibile ma è stato ugualmente individuato grazie all'elaborazione dei dati conosciuti.
Nel cuore del sole dove le temperature sono abbastanza elevate da provocare, come abbiamo visto nelle stelle, reazioni nucleari di fusione di atomi di H in atomi di He.
Si individua un nucleo centrale che è la zona di vera produzione di energia, in cui aumenta continuamente l'He a spese dell'H.
L'energia da esso prodotta si trasmette verso l'esterno con un processo di radiazione formando una zona chiamata zona radiativa, in cui gli atomi dei gas assorbono e riemettono l'energia, ma, per la minor temperatura, non danno luogo a reazioni nucleari. Andando verso l'esterno, i gas, per la minore pressione, diventano meno stabili e si innescano giganteschi movimenti converttivi: il trasporto di energia avviene quindi per convenzione. Tale involucro gassoso prende il nome di zona convettiva, visibile attraverso la granulazione della fotosfera.
Le trasformazioni di H in He è in atto nel Sole da almeno 5 miliardi di anni, ma la quantità di idrogeno del nucleo è tale che occorreranno altri 5 miliardi di anni affinchè il nucleo diventi tutto di elio e la combustione nucleare si arresti. Interverranno allora altre trasformazioni, che segneranno l'inizio della fine della nostra stella, destinata a diventare una gigante rossa.
Esaminando la composizione del Sole, si deve sottolineare che l'interno è costituito dal 98 % da idrogeno ed elio allo stato di plasma, sottoforma cioè di una miscela di elettroni liberi e di nuclei atomici. Gli strati più esterni del sole sono composti da 85 % di idrogeno, 15 % di Elio e 1 % di elementi più pesanti. Quest'ultimi sono gli elementi che conosciamo e che sono presenti sulla Terra.
FONTI:
FONTI:
Nessun commento:
Posta un commento