La storia del Sole

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Data:	17.06.2005
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La storia del Sole:

Iniziata ca. 10 miliardi d'anni fa, la storia del Sole può esser letta dai primi piani del telescopio spaziale Habble che studia nascita, sviluppo e morte di altre stelle. A 600.000km di distanza dalla Terra, grazie all'assenza d'atmosfera garantisce immagini almeno 10 volte più nitide rispetto a quelle dalla Terra.
• Ipotesi sulla nascita del sistema solare:
Sulla Terra le esplosioni nucleari hanno conseguenze disastrose, ma nello Spazio originano la vita. Son state avanzate varie ipotesi sulla nascita del sistema solare L a più recente è quella di J.Jeans, risalente al 1901, secondo la quale più di 6 miliardi d'anni fa l'onda d'urto generata dall'esplosione d'una supernova avrebbe colpito una nuvola di polveri e gas. Le onde galattiche causate dall'esplosione avrebbero causato la concentrazione della polvere; al centro la pressione e il calore avrebbero raggiunto valori che avrebbero permesso l'innesco d'una reazione nucleare che creò potenti getti di gas. L'impatto cosmico fece nascere una nuova stella: il Sole. Nello Spazio c'è una radiazione fossile di fondo: l'eco del Big Bang.
Attorno al Sole ruotava un ammasso di gas, polvere e rocce. La materia si muoveva attirata dalla forza di gravità della stella centrale, i materiali più pesanti rimasero più vicini al centro, quelli più leggeri ,come l'idrogeno e l'elio, rimasero all'esterno. Questa predisposizione determinerà la diversificazione di pianeti Terrestri e pianeti detti, per la loro diversa natura, "Giganti gassosi".
4 miliardi e mezzo di anni fa, la materia cosmica girava tutta nello stesso senso intorno al sole. Le continue collisioni tra i detriti cosmici hanno portato alla formazione dei pianeti. Alcuni hanno subito eventuali collisioni che li hanno disgregati, altri si sono ricomposti. Fatta eccezione per quei pianeti la quale superficie è scolpita continuamente dall'intensa attività vulcanica o dai fenomeni atmosferici, su molti pianeti ci sono ancora segni visibili della caduta di meteoriti.
La forza di gravità dei pianeti raggruppava sempre più materiale intorno ai loro centri e si formarono pianeti molto grandi con detriti che ruotavano intorno a essi. Quest'attività si stabilizzò nel tempo, creando un sistema in cui nuovi pianeti giravano intorno a una stella centrale e i detriti si avvicinarono sempre più al centro dei pianeti, andando a ingrandirne la massa o a costituire satelliti o anelli.
• Sistemi simili al nostro:
Altri sistemi simili al nostro sono stati inquadrati da Habble. Per esempio Beta Victoris. É una stella al centro di un disco appiattito di materiale planetario. Intorno a essa c'è uno spazio vuoto: ciò vorrebbe poter dire che la scomparsa di materiale orbitante in quella regione sia dovuto alla formazione di pianeti. Cosa che si può dedurre dallo studio dell'oscillazione della stella, ma per ora non si sono ancora avute prove esaurienti.
I PIANETI:
Ci sono pianeti Terrestri, costituiti da un nucleo metallico e da un mantello e una crosta di rocce e di silicati e Giganti Gassosi, detti anche "di tipo gioviano o solare", formati da gas e ghiacci di idrogeno, elio, acqua misti a altro materiale.
• Su MERCURIO potrebbero esserci ingenti quantità di oro e platino, materiali più pesanti rimasti più vicini al Sole. Habble questo non può stabilirlo perché se lo inquadrasse, la temperatura dei raggi solari né provocherebbe la fusione, quindi è stata necessaria la costruzione di radiotelescopi. Ha una rotazione di 59 giorni e una rivoluzione di 88 giorni.
La topografia di Mercurio è stata disegnata grazie alle immagini radio inviate da Mariner 10. I crateri sulla sua superficie indicano numerosi impatti con comete e asteroidi. La forza di gravità è troppo debole per trattenere un'atmosfera. Senza questa coperta isolante il pianeta è esposto a estreme escursioni termiche: di notte la temperatura scende a circa meno -175°C; di giorno si raggiungono i 425°C.
• Dopo la Terra c'è VENERE. Una volta entrambi i pianeti erano ricoperti di lava incandescente ed erano molto simili. Avevano la stessa quantità di carbonio e ossigeno. Poi son diventati due mondi completamente opposti, iniziando dal senso di rotazione. Secondo alcuni studiosi Venere è stato colpito da un corpo celeste che ne ha invertito il senso di rotazione; secondo altri il moto retrogrado non obbedisce a nessuna legge della fisica.
Sulla Terra l’anidride carbonica responsabile dell'effetto serra s'è in gran parte fissata alle rocce. Su Venere invece è tutta nell'atmosfera e contribuisce a far aumentare la temperatura fino a 460°C.
Di recente la navicella Venera ha bucato la spessa coltre di nuvole d'acido solforico che ricopre il pianeta. S'è trovata in un mondo la cui superficie è riarsa e rocciosa: le eruzioni vulcaniche hanno formato costoni, vallate e pianure di lava.
• MARTE era un pianeta blu solcato dagli oceani, 4 miliardi d'anni fa, nello stesso periodo in cui nacque anche la Terra. Per questo si pensava che potesse esserci la vita anche lì. Gli astronomi avevano disegnato canali d’acqua sulla sua cartina topografica, ma oggi s'è scoperto che la vita è impossibile. Molto tempo fa infatti il pianeta ha perso la sua atmosfera diventando arido e gelato. La sua superficie desolata, costituita da crateri da impatto, vulcani e enormi canyon, è spazzata da tempeste di polvere. L’acqua probabilmente ricca nel sottosuolo, è presente in superficie sotto forma di ghiaccio. I poli del pianeta rosso infatti sono bianche superfici ghiacciate.
Ha una rivoluzione di 687 giorni e due satelliti: Phoebos e Deimos.
• Oltre il pianeta c'è la FASCIA DEGLI ASTEROIDI. Suddivisibili in "Troiani" e "Greci", la loro aggregazione è impedita dalla forza di gravità esercitata da Giove.
• Durante la formazione dei pianeti GIOVE s'è ingrossato a dismisura: se fosse cresciuto dieci volte in più sarebbe potuto diventare una stella.
Segna il passaggio nel mondo dei Giganti Gassosi: è circondato da nuvole di gas chiare e scure. La grande macchia rossa che lo caratterizza è una tempesta: un uragano di venti che soffiano a centinaia di km all'ora lungo una superficie lunga più di 20.000km.
Ha degli anelli e almeno 16 satelliti:
I 4 satelliti gioviani:
• Io è il più interno. Ricca d'attività vulcanica, privo d'atmosfera, la sua superficie varia a seconda della distanza da Giove.
• Europa è una luna ghiacciata di Giove.
• Ganimede è la luna più grande, ha immensi e numerosi crateri ed è sconvolta da continui terremoti.
• Callisto è una sfera scura di ghiaccio sporco con macchie bianche dovute all'impatto con meteoriti.
Altri esempi:
• Encelano ha una superficie liscia.
• Mimante è contraddistinto da un enorme cratere che ha schiacciato una parte della sua forma sferica.
• SATURNO ha un atmosfera simile a Giove e un nucleo di idrogeno liquido. È circondato da anelli e da minuscoli satelliti: minuscole perle di ghiaccio, la più grande larga solo 10m.
• Titano è uno dei 18 satelliti di Saturno, lo strano alone che lo circonda è formato di gas: un mondo arancione con celi color marmellata. Ci sono laghi di metallo liquido e l'atmosfera congelata è simile a quella della Terra all'inizio della sua formazione.
• URANO è stato scoperto da William Hogart a Bath, in Inghilterra. Ha una rivoluzione di 84 anni e una rotazione di 17 ore. Il suo asse di rotazione è sul piano dell'orbita, quindi volge alternativamente i poli al Sole.
È circondato da 17 satelliti e 10 anelli formatosi dopo un impatto con un meteorite durante il quale il pianeta ha rischiato di disintegrarsi. La forza di gravità è però riuscita a reintegrarlo e l'unica traccia di questo violento passato è una linea d'anelli scuri intorno al suo equatore, anch'essi fotografati da Habble.
• Miranda è un satellite d'Urano. Ha una superficie ghiacciata formata da montagne altissime, gole molto profonde e strapiombi a precipizio.
• Gli esploratori robotizzati son l'unico sistema per scoprire il mondo dei pianeti esterni. Il Voiager2 nell'89 scoprì NETTUNO. La caratteristica prevalente del pianeta era un'enorme macchia scura nell'emisfero meridionale. Ciò è dovuto al fatto che su questo pianeta soffiano i ventri più forti del sistema solare: posson raggiunger la velocità di 1600km/h.
Habble scattò nel '94 diverse fotografie che dimostravano che la macchia dell'89 ora era nell'emisfero opposto. La macchia non avrebbe potuto superare l'equatore o i venti di Nettuno l'avrebbero disintegrata. Intorno a Nettuno ruotan frammenti scuri e gelati oltre ai quali c'è Tritone, 1sua luna, il corpo più freddo del sistema solare:l'azoto liquido imprigionato sotto la superficie esplode all'esterno trasformandosi in neve. Il vento innalza pennacchi simili a gaiser.
Ha 3 anelli e 8 satelliti, una rivoluzione di 164 anni e una rotazione di 16 ore. Le temperature superano i 200°C.
• Oltre Nettuno nel 1930 Kleid Komduff presso l'osservatorio Lower di Presterville in Arizona, scattò due lastre di un corpo celeste che aveva mutato posizione: aveva scoperto PLUTONE. Lui e la sua luna Caronte sono sfere congelate di rocce e ghiacci. Forse non è affatto un pianeta, ma un enorme pezzo di ghiaccio risalente al tempo della formazione dei pianeti. La temperatura è infatti di circa -236°C.
Privo d'atmosfera, ha una rivoluzione di 248 anni con il perielio nell'orbita di Nettuno.
IL SOLE:
La formazione del Sole risale a circa 5miliardi d'anni fa e la sua attività dovrebbe durare per altri 10 miliardi d'anni.
Per secoli s'è pensato che il Sole fosse una massa di carbone incandescente. Poi s'è scoperto che in esso si verificano reazioni che trasformano 4 atomi d'idrogeno in elio 4. Un atomo d'elio pesa meno di 4 atomi d'idrogeno: la massa viene convertita in energia secondo la formula d'Einstein: E=mc². La quantità d'energia prodotta con poca massa è enorme.
La sua struttura interna è stratificata: è composto da un nucleo, una zona radioattiva, una zona convettiva, una fotosfera e un'atmosfera distinta in una cromosfera e una corona.
È un potentissimo reattore nucleare. I protoni impegan solo 8minuti e mezzo per coprire la distanza dei 150 km che li separa dalla Terra, ma il loro viaggio dal centro alla superficie del Sole dura un'eternità, perché a ogni loro spostamento la direzione cambia e si muovono in tutte le direzioni.
La sua rotazione si comporta come quella d'un fluido: la velocità, in crescendo dai poli, raggiunge un massimo di 2 km/h all' Equatore.
Le radiazioni termonucleari passano dal nucleo alla zona radioattiva sotto forma di radiazioni e si trasmettono nella zona convettiva per convezione. La circolazione dei gas incandescenti genera un enorme campo magnetico le quali linee di forza vengon deviate per effetto della rotazione solare. Lo spazio è attraversato da radiazioni nocive che vengon deviate dal campo magnetico. Ma il Sole è una stella instabile che inverte la sua polarità magnetica ogni 22 anni; la forza del capo magnetico varia fornendoci comunque protezione.
Per effetto dei moti convettivi della materia sottostante, nella fotosfera si formano granuli e macchie solari. I primi sono bolle di gas che si prolungano verso l'alto nella cromosfera originando le caratteristiche "spicole"; le seconde sono chiazze più scure che compaiono a periodi undicennali in seguito a mutazioni del campo magnetico solare. Questi fenomeni sono studiati dagli scienziati con telescopi che permettono d'analizzare la luce del Sole.
Tra il 1650 e il 1710 ci fu una mini era glaciale in una fase temporale in cui il Sole era comparso privo di macchie solari. Il periodo è detto: "minimo di Moud".
Spesso si formano protuberanze o brillamenti sulla cromosfera in corrispondenza delle macchie solari. Le protuberanze non son fiammate perché non si è in presenza d'ossigeno: sono immense colonne di H che s'innalzan nella cromosfera, penetrano nella corona e si diffondon nello Spazio.
Più pericolose sono le eruzioni cromosferiche, dette anche "brillamenti": improvvise esplosioni d'energia magnetica che duran solo pochi secondi, ma generano una forza immensa e una quantità di particelle e di radiazioni nello spazio. Il ché può provocare tempeste e uragani sulla Terra. Inoltre i gas vanno a colpire il campo magnetico terrestre a più di 3 milioni di km/h provocando le aurore polari e boreali.
Il Sole ha periodi di radiazione stazionaria e altre d'intense radiazioni ondulatorie e corpuscolari. L'energia si propaga nello spazio per radiazione ondulatoria e vento solare, in un insieme di luce, calore, onde UV e raggi X.
L'attività solare può esser nociva: alcuni telescopi posson esser danneggiati o addirittura guastati e un astronauta non protetto può esser ucciso in due giorni da un'eruzione solare.
Tra circa 5milioni d'anni la riserva d'idrogeno inizierà a scarseggiare, s'innescheranno reazioni che trasformeranno il Sole in gigante rossa. La vita sulla Terra cesserà d'esistere, da prima per l'evaporazione dell'acqua, poi con la progressiva espansione dell'astro centrale, perché sarà invasa con Mercurio dalla massa solare. Venere e Mercurio prenderanno il loro posto e Saturno perderà la sua atmosfera.
I gas espulsi dal Sole, con velocità sempre maggiore, invaderanno il sistema solare cambiandolo.
Tra 5miliardi e mezzo d'anni il nucleo solare esaurirà il suo carburante e imploderà comprimendosi a dismisura, esalerà l'ultimo alito di gas e polveri e le ceneri verranno disperse dai venti stellari in una tempesta stellare. Il Sole morirà esplodendo e innalzando nubi cosmiche; il sistema solare scomparirà in un soffio. Alla fine rimarrà una nuda nana bianca, della stessa dimensione dei pianeti.