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1 I terremoti nel sole: leliosimologia Identikit del sole La struttura interna del sole La struttura interna della terra e la sismologia I terremotisul.

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Presentazione sul tema: "1 I terremoti nel sole: leliosimologia Identikit del sole La struttura interna del sole La struttura interna della terra e la sismologia I terremotisul."— Transcript della presentazione:

1 1 I terremoti nel sole: leliosimologia Identikit del sole La struttura interna del sole La struttura interna della terra e la sismologia I terremotisul sole Che cosa si impara dalleliosismologia? Che cosa facciamo a Ferrara?

2 2 Identikit del Sole (ordini di grandezza) Sole R Km M Kg T s 6000 K L Joule/s comp.chim.: 75% di H, 24% di He Terra R Km M Kg T amb 300 K in 1 sec bombe tipo Hiroshima comp.chim.: 35% di Fe, 30% di O

3 3 Struttura del Sole Nucleo (0-0.1 )R: –reazioni di fusione nucleare: –in 1 sec di ton di H sono convertite in He, liberando energia Zona radiativa ( )R –lenergia e trasportata dai fotoni, cioè dalla rad. e.m. Zona convettiva (0.7-1) R –lenergia e trasportata dalla convezione, cioè dalla materia ATTENZIONE ! Il sole e opaco alla radiazione. La luce che arriva a noi proviene dalla superficie (fotosfera) e non direttamente dal centro

4 4 Struttura della terra Anche nellinterno della terra si distinguono zone diverse: il nucleo, il mantello, la crosta. Linterno della terra viene studiato grazie ai terremoti. Si misura il ritardo con cui arrivano le onde riflesse dai vari strati e se ne ricava la velocità del suono nei vari strati (sismologia).

5 5 I terremotisul sole Nel sole viene prodotta una enorme quantità di energia. Una frazione di questa viene trasformata in onde di pressione della materia allinterno del sole. Queste onde arrivano fino alla superficie e la fanno vibrare. Dalle vibrazioni superficiali del sole si può ricostruire la velocità delle onde allinterno (Eliosismologia)

6 6 Eliosismologia: il sole come un immenso organo a canne 1960: si e` osservato che zone estese della superficie solare oscillano: T=5 min, v=100m/s 1975: il sole e` pervaso da milioni di piccoli moti oscillatori, ognuno dei quali possiede una configurazione spaziale ed un periodo ben definiti, di ampiezza pari a circa 1/10 4 R I moti convettivi allinterno del sole, generano onde acustiche. Queste onde restano intrappolate allinterno del sole, come le onde sonore sono intrappolate nella canna di un organo. La propagazione di queste onde fa oscillare gli strati superficiali del sole Es. 3 modi di oscillazione: Es: il rimbalzo di unonda:

7 7 Leffetto Doppler longitudinale La frequenza del suono emesso da una sorgente dipende dalla velocità di questa (Effetto Doppler) = o ( 1 + V // /V onda ) se la sorgente si avvicina (V // > 0) il suono è piu acuto se la sorgente si allontana (V // < 0) il suono è più grave perché se il moto e ortogonale, il suono non cambia (effetto longitudinale)

8 8 Leffetto Doppler e.m. Lo stesso effetto si ha anche per le onde elettromagnetiche* Cosi la frequenza della luce emessa dalla fotosfera dipende dal modo in cui questa sta vibrando Questo eil metodo usato per lo studio dellinterno solare mediante l eliosismologia *per le onde e.m. céanche un effetto trasfersale, trascurabile se v<

9 9 Dove si fanno le misure? I risultati piuprecisi provengono dagli strumenti posti sul satellite Soho (SOlar and Heliospheric Observatory *

10 10 Cosa si misura? Si ricava lo spettro delle frequenze di oscillazione Per un fissato valore di l si ha un numero discreto di frequenze di oscillazione

11 11 Che cosa si impara? In particolare si determinano: Inizio della zona convettiva Landamento della velocità del suono Abbondanza in massa di He alla superficie La rotazione dellinterno solare

12 12 Landamento della velocità del suono -sole : v=100 Km/s terra: v=8 Km/s -si ricostruisce u con precisioni dellordine di una conoscenza accurata dellinterno del sole -Nota: nel sole la velocità del suono è continua, nella terra è discontinuia

13 13 Transizione fra convezione e radiazione La velocitadel suono e continua,ma la sua derivata ediscontinua nella zona di transizione Rb = Ro

14 14 Abbondanza in massa di He alla superficie Si ricava che sulla superficie del sole labbondanza in massa di 4He e Y= lAbbondanza di 4He primordiale e Sulla terra gli elementi piu abbondanti in massa sono Ferro 35%, ossigeno 30%, silicio 15%

15 15 Rotazione del sole La superficie del sole ha una rotazione non uniforme La velocita angolare dipende dalla latitudine Il periodo edi 24 giorni allequatore e 30 ai poli Come ruota linterno del sole?

16 16 Come ruota il sole allinterno ? Lelisosimologia dimostra che linterno del sole ha una velocita`angolare uniforme La rotazione diventa differenziale sopra la zona convettiva

17 17 Misura della velocità di rotazione

18 18 Cosa facciamo a Ferrara ? Costruiamo dei modelli solarie li confrontiamo con i risultati della eliosismologia Da questo confronto, ricaviamo informazioni sullandamento delle reazioni nucleari allinterno del sole e sulla produzione dei neutrini


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