Il Sistema Solare Il Sole e i Pianeti

Una stella ed una manciata di sassi Il Sistema solare è un insieme di corpi diversi tra loro per natura e dimensioni ma accomunati dalla loro origine e costretti a muoversi in uno spazio ben definito dominato dalla forza di gravità del sole.

Alla periferia della galassia La porzione di spazio entro cui si muovono i corpi del sistema solare ha le dimensioni di una sfera con un diam. di 200.000 U. A (pari a circa 3 a.l.) Non è altro che un minuscolo angolo alla periferia della galassia, che a sua volta è solo una tra miliardi di galassie.

Composizione del sistema solare Il Sistema Solare e' un insieme di corpi celesti in rotazione attorno al Sole. Ne fanno parte, oltre al Sole stesso, 9 pianeti, 61 satelliti, alcune migliaia di asteroidi, ed un numero imprecisato di comete. Partendo dal Sole, troviamo per primi i pianeti interni, Mercurio e Venere, Terra, Marte, i pianeti esterni: Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone. Tra l'orbita di Marte e quella di Giove è compresa la fascia degli asteroidi.

La stella sole Il Sole, il corpo centrale del Sistema Solare, e' una sfera di gas incandescente, per lo piu' idrogeno ed elio, della massa di 2 1033 g (2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate), pari al 99.9 % della massa totale del Sistema Solare stesso. Il diametro del Sole e' di ben 1.392.000 Km, 109 volte quello terrestre, e corrisponde, visto da Terra, ad un diametro angolare di circa 32 minuti d'arco, quasi pari a quello della Luna: questo da' luogo al fenomeno delle eclissi; cioe' alla sovrapposizione apparente del disco lunare e di quello solare. La densita' media del Sole e' di 1.4 pari a circa ¼ di quella della terra che è 5,5 g/cm3 e molto vicina a quella dell’acqua. L’accelerazione di gravità alla sua superficie è circa 28 volte quella terrestre, una persona peserebbe 2000 Kg

I moti del Sole Il Sole partecipa al moto di rotazione della Galassia, spostandosi, rispetto alle stelle vicine, alla velocita' di 19.7 km/s verso un punto della volta celeste detto apice del moto solare. Inoltre possiede anch'esso, come i pianeti, un moto di rotazione intorno al proprio asse, inclinato di 7o 15' sul piano dell'eclittica, con velocità angolare variabile secondo la latitudine; infatti, trattandosi di una sfera di gas, non ruota rigidamente ma presenta una rotazione differenziale, cioe' piu' lenta ai poli e piu' veloce all'equatore (circa 2 Km/s). All'equatore, il periodo di rotazione e' di circa 25 giorni, mentre al polo dura più di 30 giorni.

Produzione di energia nel Sole Il Sole è composto quasi esclusivamente di idrogeno ed elio. All'interno del nucleo stellare la temperatura e la pressione raggiungono valori cosi elevati che questi due elementi vanno incontro ad una reazione particolarmente violenta: la fusione nucleare. In simili condizioni non possono esistere strutture atomiche, quanto piuttosto un miscuglio di nuclei atomici ed elettroni che, a causa del loro rapido e continuo movimento, collidono frequentemente tra loro. In particolare, la reazione di fusione si innesca quando due nuclei di idrogeno si scontrano, formando un nucleo pesante di idrogeno (un deuterone, vale a dire un nucleo di deuterio, formato da un protone e un neutrone).

Produzione di energia nel Sole In seguito alla collisione fra un deuterone ed un altro nucleo di idrogeno si può produrre il nucleo di un isotopo leggero dell'elio, l'elio-3, formato da due protoni ed un neutrone. Questa reazione comporta l'emissione, sotto forma di raggi gamma, di un'energia pari a 26 MeV (mega-eV ). La collisione fra due nuclei di elio-3 forma un nucleo ordinario di elio (elio-4, con due protoni e due neutroni), con l'emissione di due protoni.

Struttura del sole Il Sole può essere suddiviso in "zone" (o gusci concentrici: Il nucleo, nel quale avvengono i processi chimici che mantengono in vita il Sole, e attraverso i quali viene prodotta l'energia. La zona radiativa, Lo strato convettivo; qui i gas presenti trasportano l'energia verso l'esterno, per poi raffreddarsi e ricadere verso l'interno.

Struttura del sole La fotosfera, che rappresenta il limite tra la parte interna del Sole, e quella più esterna. La cromosfera, molto più rarefatta. La corona, ossia la parte più esterna del Sole, estesa per milioni di chilometri e con una forma che varia continuamente nel corso del tempo. Man mano che ci si allontana dalla cromosfera, la corona diventa sempre più rarefatta.

All’interno della fornace solare Nel nucleo del sole è in funzione un reattore nucleare a fusione mantenuto stabile dalla forza di gravità. Il nucleo si estende per circa 150.000 km e in esso è contenuta circa 1/10 della massa totale del Sole. Qui infatti la temperatura e la pressione sono elevatissime (15.000.000°C e 220 miliardi di atmosfere), e possono dar luogo a violenti fusioni nucleari. Ogni secondo, milioni di tonnellate di idrogeno si fondono tra loro, originando altrettante tonnellate di elio.

Zona radiativa e convettiva La zona radiativa circonda il nucleo e si estende per circa 500.000 km. In essa, l'energia prodotta nel nucleo, si irradia verso l'esterno tramite l'assorbimento e la reimissione da parte della materia. La zona radiativa è molto vasta, di conseguenza l'energia impiega 10 milioni di anni per attraversarla completamente, per poi raggiungere lo strato convettivo. Qui i gas presenti (raggruppati in zone dette celle convettive) si muovono verso l'esterno, trasportando l'energia. Una volta raffredati, essi riscendono verso la zona radiativa.

La fotosfera Rappresenta la superficie apparente del Sole; è un guscio spesso circa 700 km e con una temperatura di 5.700°C che segna il confine tra la densa materia solare presente all'interno, e l'atmosfera, più trasparente e posta all'esterno. I gas che compongono la fotosfera non sono distribuiti uniformemente, ma sono raggruppati, formando alte colonne di materia che salgono verso la superficie, per poi riscendere verso la zona convettiva. Sono presenti a milioni e la parte superiore di queste colonne gassose formano dei "pennacchi", noti come granuli. Ogni granulo ha un aspetto circolare o poligonale ed un diametro che può variare dai 200 ai 1800 km. Poichè la loro vita media è di pochi minuti, la superficie del Sole cambia costantemente aspetto.

La cromosfera L'ultimo strato del Sole, oltre il quale si estendono solo i gas coronali, è la cromosfera (dal greco: sfera, involucro colorato), estesa per 15.000 km. E' molto difficile da osservare, a causa della vicinanza con l'abbagliante fotosfera. Le occasioni migliori si verificano con le eclissi totali di sole, in quanto la fotosfera viene oscurata dalla Luna, lasciando intravedere parte della cromosfera. Anche qui i gas non sono distribuiti in maniera uniforme, ma sono concentrati; se si trovano in prossimità delle macchie solari, formano getti simili a strette lingue fiammeggianti, detti facole, che si innalzano fino a 10.000 km, per tempi molto brevi (al massimo 5 minuti).

La corona Oltre la cromosfera, inizia l'atmosfera solare vera e propria, chiamata corona. E' costituita principalmente da idrogeno molto rarefatto, ed è molto calda (oltre un milione di gradi Centigradi). A causa della sua bassissima luminosità, può essere osservata solo in due modi: ad occhio nudo durante un'eclisse totale di Sole o con l'ausilio di uno strumento chiamato coronografo, il quale copre il disco solare, proprio come avviene durante un'eclisse. Forma della corona in base all'andamento ciclico dell'attività solare.

L’attività solare Esistono numerosi fenomeni nella parte esterna del sole che ne possono modificare sensibilmente lo stato “normale”. Nell’immagine sono indicate le principali

L’attività solare Protuberanze. E forse il fenomeno solare più spettacolare. Sono enormi getti di gas che si innalzano dalla cromosfera e appaiono come gigantesche lingue di fuoco.

L’attività solare Spicole. Sono strutture a forma di spighe osservabili nella cromosfera. Le spicule sono fiammate di idrogeno (o plasma) situate entro i confini dei supergranuli che si innalzano attraverso la cromosfera. Sono causate dall'interazione dei campi magnetici ai bordi dei supergranuli.

L’attività solare Macchie solari. Sono fenomeni che compaiono sulla fotosfera. Le macchie risultano più scure rispetto alla fotosfera perché la loro temperatura e più bassa (circa 4500°K). Il loro numero sembra variare secondo un ciclo di 11 anni. Possono avere forma e dimensioni molto differenti. La loro origine sembra dovuta al campo magnetico solare: le macchie sono infatti caratterizzate da intensi campi magnetici.

L’attività solare Facole. Sono aree brillanti visibili intorno alle macchie solari. Esse sono prodotte da gas convogliato dall'interno lungo le linee del campo magnetico. Flares o brillamenti. Sono esplosioni di brevissima durata durante le quali dalla cromosfera (nelle vicinanze delle macchie) vengono emesse radiazioni e getti di gas a temperature elevatissime; la frequenza di questo fenomeno è legata all'attività solare, in particolare a quella magnetica.

Immagine del sole