Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S.

Presentazione sul tema: "Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S."— Transcript della presentazione:

1 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Un manifesto didattico relativo al transito di Venere del 1874. Arhivio dell’Osservatoro Astronomico di Palermo

2 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Fisica Solare ad Arcetri La Torre Solare Costruita nel 1924, dalle Officine Galileo di Firenze. La Torre ha un'altezza di 25 metri ed è dotata di un obiettivo di 37 cm.

3 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana 30 anni dal lancio Skylab 14 Maggio1973 Lancio di Skylab, prima stazione spaziale. La stazione è stata visitata da tre equipaggi di tre astronauti, durante tre missioni della durata di 28, 59, e 84 giorni.

4 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Skylab La stazione portava a bordo una serie di strumenti per osservare il Sole in diverse bande. Tra questi, il primo telescopio in raggi X per lo studio della corona solare.

5 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Telescopio per Raggi X S 054 La corona è altamente disomogenea. L’emissione X da plasma a temperature di qualche milione di Kelvin proviene da regioni con la caratteristica forma ad arco, evidenza di confinamento magnetico. Le regioni in cui le linne di forza del campo magnetico si aprono allo spazio interplanetario sono invece oscure.

6 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Yohkoh Satellite Giapponese lanciato nel 1991, con un telescopio X di migliore risoluzione. Ha seguito l’evoluzione della corona solare per tutto un ciclo solare

7 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Archi coronali....

8 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana TRACE Transition Region and Coronal Explorere

9 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Niente di nuovo sopra il Sole P. Tacchini, 1871

10 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana L’Osservatorio Einstein (HEAO-2) Primo Telescopio X per Astronomia extrasolare In orbita dal 12 Novembre 1978 ad Aprile 1981

11 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Schema dell’ottica ad incidenza radente di un telescopio per raggi X

12 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana CHANDRA

13 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana

14 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Astronomia X: di tutto un po’ dalle stelle normali ai buchi neri…

15 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana CHANDRA Orione Anche le stelle “normali”

16 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana SOHO Solar Heliospheric Observatory Programma congiunto tra Agenzia Spaziale Europea e NASA 3 Aprile 1996

17 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Nucleo È la zona in cui viene prodotta l’energia. Le reazioni nucleari bruciano in elio circa 700 milioni di tonnellate di idrogeno al secondo. Zona Radiativa La zona attraverso cui l’energia viene trasportata dalla radiazione. Benché i fotoni viaggino alla velocità della luce, attraversando la materia densa di questi strati rimbalzano tante volte che impiegano circa un milione di anni per uscire dal Sole. Zona Convettiva la zona più esterna,attraverso cui l’energia è trasportata per convezione La Struttura del Sole

18 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana La Corona Solare Mentre la temperatura della fotosfera è di circa 5.000 o C, la temperatura della corona raggiunge circa i 2.000.000 o C. La causa di questo rapido aumento di temperatura è ancora uno dei grandi misteri della fisica solare. 5,000 o C 2,000,000 o C Corona

19 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana La corona solare a ~ 1.500.000 K Fe XII 195 Å 17 Maggio - 8 Giugno 1998

20 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Magnetogramma solare: bianco e nero indicano concentrazioni di campi magnetici intensi di opposta polarità. Le Macchie Solari

21 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Il Campo Magnetico Solare Linee di forza chiuse: plasma confinato Linee di forza aperte: vento solare

22 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Attività Solare 1992-1999 (Yohkoh) 19921999 Kitt Peak magnetograms Yohkoh Soft X-ray

23 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Minimo di Maunder Ciclo Solare

24 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Protuberanze Eruttive

25 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Protuberanze Eruttive

26 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana … archi, archi, archi...

27 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana La Corona Estesa 1996 1999

28 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana il Vento Solare  Un flusso costante di particelle scorre dalla corona solare, con una temperatura di circa un milione di gradi ed una velocità di circa 450 km/s. Il Vento Solare si spinge oltre l’orbita di Plutone (5900 milioni di chilometri). Questo flusso interagisce con la magnetosfera terrestre e ne determina la struttura.

29 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Eliosismologia  Il Sole vibra con uno spettro complesso di onde acustiche  Le onde acustiche rimbalzano da un lato all’altro del Sole, facendo oscillare la sua superficie.  Le ode sonore sono influenzate dalle condizioni all’interno del Sole.  Osservando queste oscillazioni della superficie possiamo acquisire informazioni sulla struttura dell’interno del Sole.

30 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana L’interno del Sole Struttura Rotazione Velocità del suono Zona Convettiva: rotazione differenziale Zona Radiativa: ruota quasi rigidamente

31 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Le Pulsazione della Dinamo Solare Le velocità di rotazione vicino al fondo della regione convettiva (linea bianca), probabile origine della dinamo solare, in circa sei mesi Vicino la fotosfera, si alternano bande di rotazione veloce (rosso) e lenta (blu) che si muovono, nel corso del ciclo, verso l’equatore.

32 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Riscaldamento della corona ILcampo magnetico emerge, si frammenta e scompare continuamente T  40 ore

33 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana BRILLAMENTI Sun-quake osservato da SOHO/MDIBrillamento osservato da TRACE

34 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Un brillamento semplice... Ideale per comprenderne la fisica

35 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Modello idrodinamico

36 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana

37 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Dal minimo solare, verso il massimo

38 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Il più grande complesso di macchie solari in 10 anni ALASKA (Zimmerman) Nice (Benvenuto)  Il 29 Marzo 2001, un brillamento X causa una eccezionale tempesta magnetica sulla Terra, ed un’Aurora

39 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Lo specchio dell’Osservatorio Einstein

40 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana I primi dati di Einstein: corone stellari in tutto il diagramma HR

41 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Einstein HRI

42 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Un indizio: emissione X e velocità di rotazione

43 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Ma nelle stelle O & B, la luminosità X è proporzionale alla luminosità bolometrica: Instabilità e shocks nel vento stellare

44 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Stelle G Dipendenza dell’età stellare

45 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana L’emissione X dipende dal numero di Rossby, come ci si aspetta per un meccanismo di dinamo Il numero di Rossby è il rapporto tra periodo di rotazione e tempo di rimescolamento convettivo. E’ correlato con l’efficienza della dinamo

46 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana La variabilità X osservata nel Sole durante un ciclo spiega la dispersione dei dati X stellari

47 Universita’ di Palermo Dipartimento di Scienze Fisiche & Astronomiche S. Serio Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana Flare su Algol (BeppoSax) Favata & Schmitt (1999), Reale et al. 1997, A&A 325, 782) QSS loop Hydro loop Dall’eclisse Eclissi