la struttura del Sole

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Categoria:Astronomia
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Testo

La struttura del Sole.
Per comodità si suddivide la struttura interna del Sole in una serie di involucri roventi anche se, essendo gasosi, non esistono tra di essi limiti netti. Questi sono:
• L’interno del Sole, formato da un nucleo avvolto da una zona radiativi, che passa a sua volta in una zona convettiva; esso contiene quasi tutta la massa solare e non è accessibile all’osservazione diretta;
• La superficie visibile, denominata fotosfera;
• L’atmosfera, distinta in due strati: cromosfera e corona.
Cominciamo dal nucleo.
All’interno della fornace solare. Nel cuore del Sole è in funzione un reattore nucleare a fusione mantenuto stabile dalla forza di gravità. A quella profondità, infatti, la pressione gravitazionale dell’enorme involucro di materiali sovrastanti è in grado di contenere la violenza esplosiva delle reazioni termonucleari, fatte innescare da temperature elevatissime, prossime a 15 milioni di kelvin. Si è individuato, così, un nucleo che è la zona di vera produzione di energia, in cui aumenta continuamente l’elio a spese dell’idrogeno. L’energia in esso prodotta si trasmette verso l’esterno con un processo di radiazione che interessa l’involucro gassoso circostante per uno spessore di circa 450 000 km, chiamato zona radioattiva, in cui gli atomi dei gas assorbono ed emettono energia, ma, per la minor temperatura, non danno luogo a reazioni nucleari. Alla profondità, rispetto ala superficie del Sole, di circa 10 000 km i gas, per la minore pressione, diventano meno stabili e si innescano giganteschi movimenti convettivi. Il trasporto di energia avviene quindi per convezione e questo involucro di gas più esterno viene chiamato zona convettiva: la parte sommatale delle grandi celle convettive è direttamente osservabile e forma la superficie luminosa del Sole.
Sulla superficie del Sole: granuli abbaglianti e materia scura. Dopo un viaggio di centinaia di milioni di anni le particelle prodotte dalla fornace nucleare raggiungono la superficie della sfera di materia solare e diventano visibili come fotosfera. La fotosfera è l’involucro che irradia quasi tutta la luce solare e corrisponde, quindi, al disco luminoso del Sole. Quella che vediamo, in realtà, è solo la parte sommatale dell’involucro di gas incandescente che costituisce l’intera zona convettiva; la temperatura media superficiale del Sole è di 5785 K e ad essa è dovuto il suo colore giallo. La superficie della fotosfera non è liscia, ma presenta – su un fondo meno chiaro- una struttura a granuli brillanti (granulazione). Questi granuli segnano l’affiorare di gigantesche bolle di gas molto calde e corrispondono alla parte sommatale dei movimenti in atto nella sottostante zona convettiva. Ogni granulo dura solo pochi minuti, ma il movimento di tutti i granuli fa sembrare la superficie della fotosfera in continua ebollizione. La superficie brillante della fotosfera non è omogenea, ma appare costellata, con una certa periodicità, da macchie solari, continuamente variabili per dimensioni, per forma e, soprattutto, per numero. Sono piccole aree scure, depresse rispetto alla superficie circostante, nelle quali si distingue una zona centrale più scura (ombra) circondata da una più chiara (penombra). In realtà, come aveva riconosciuto Galileo, tali strutture appaiono scure solo per contrasto con la fotosfera rispetto alla quale la loro luminosità è ridotta a 1/3; sono punti relativamente freddi della fotosfera: la loro temperatura è infatti di circa 1500 K inferiore a quella della superficie solare.
Una sfera colorata (cromosfera) e una gigantesca corona. La cromosfera è un involucro trasparente di gas incandescenti che avvolge la fotosfera, con uno spessore di circa 10 000 km. È visibile per un breve tempo durante un’eclissi totale di Sole, quando la Luna nasconde completamente il disco della fotosfera: la cromosfera appare allora coma un sottile alone roseo, il cui bordo esterno è sfrangiato in numerose punte luminose, dette spicole, che ricordano l’aspetto di una prateria in fiamme:la sua temperatura è di 10 000 K. La corona è la parte più esterna dell’atmosfera solare ed è formata da un involucro di gas ionizzati sempre più rarefatti man mano che ci si allontana dalla sottostante cromosfera. La sua luminosità è così bassa che la cromosfera si può osservare direttamente solo durante un’eclissi totale, quando assume l’aspetto di un tenue alone con una luminosità pari a metà di quella della Luna piena: tale luminosità decresce regolarmente fino a circa 17 milioni di km dal Sole. Nella parte più estrema della corona le particelle ionizzate hanno velocità sufficienti per sfuggire all’attrazione gravitazionale del Sole e si disperdono nello spazio come vento solare. Questo continuo flusso di particelle, che in certi momenti viene notevolmente rafforzato da particolari aspetti dell’attività solare, interagisce con i corpi celesti che incontra nella sua propagazione.

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