I terremoti nel sole: l’eliosimologia Identikit del sole La struttura interna del sole La struttura interna della terra e la sismologia I “terremoti”sul sole Che cosa si impara dall’eliosismologia? Che cosa facciamo a Ferrara?

Identikit del Sole (ordini di grandezza) raggio: R=700.000 Km = 7 108 m (terra R=6000 Km) eta` t=4.7 miliardi di anni =4.7 109 anni massa: M =2 1030 Kg (»300.000 Mt) temperatura superficiale : T= 6000 K (qui T=300 K) luminosita`: L= 3.8 1026 Joule/sec (in 1 sec 1012 bombe tipo Hiroshima) composizione chimica: 75% di H, 24% di He (in massa)

reazioni di fusione nucleare: Struttura del Sole Nucleo (0-0.1 )R: reazioni di fusione nucleare: in 1 sec 700.000.000 di ton di H sono convertite in He, liberando energia Zona radiativa (0.1-0.7)R l’energia e’ trasportata dai fotoni, cioè dalla rad. e.m. Zona convettiva (0.7-1) R l’energia e’ trasportata dalla convezione, cioè dalla materia ATTENZIONE ! Il sole e’ opaco alla radiazione. La luce che arriva a noi proviene dalla superficie e non direttamente dal centro

Struttura della terra Anche nell’interno della terra si distinguono zone diverse: il nucleo, il mantello, la crosta. L’interno 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).

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

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 1/104 R I moti convettivi all’interno del sole, generano onde “acustiche”. Queste onde restano intrappolate all’interno 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 un’onda:

L’effetto Doppler La frequenza del suono (o la radiazione e.m.) emesso da una sorgente dipende dalla velocità di questa (Effetto Doppler) Cosi’ la frequenza della luce emessa dalla fotosfera dipende dal modo in cui questa sta vibrando Questo e’il metodo usato per lo studio dell’interno solare mediante l’ eliosismologia

Cosa imparo dall’eliosismologia? Analizzando lo “spettro” delle frequenze di oscillazione si puo’ studiare l’interno del sole In particolare si determinano: inizio della zona convettiva (0.711 R) L’andamento della velocità del suono Abbondanza in massa di He (24.5%) alla superficie La rotazione dell’interno solare

Cosa facciamo a Ferrara ? Costruiamo dei “modelli solari”e li confrontiamo con i risultati della eliosismologia Da questo confronto, ricaviamo informazioni sull’andamento delle reazioni nucleari all’interno del sole e sulla produzione dei neutrini