Eliosismologia - Comune di Milano
annuncio pubblicitario
Eliosismologia Marco Potenza Planetario di Milano – 30 maggio 2006 Elio-sismologia = studio dei terremoti sul Sole o meglio: Studio del Sole mediante l’analisi delle sue oscillazioni Guardiamo “da vicino” il Sole … ATTENZIONE ! Osservare il Sole senza protezioni adeguate danneggia irreparabilmente la vista !! Bordo del disco 700000 km Macchie solari All’esterno della superficie solare c’è una regione molto estesa di gas ad alta temperatura: la corona Solare Ma più propriamente il Sole è ciò che sta sotto al superficie: una “nube” di gas idrogeno incandescente. La superficie del Sole è molto più interessante di quanto non sembri L’interno del Sole: zona convettiva zona radiativa nucleo 400000 km 1000000 km 1400000 km Onde su di una superficie La superficie si increspa: come accade per le onde del mare Effetto Doppler sulle righe spettrali: Si può quindi misurare la velocità di un corpo luminoso da grande distanza: misura dei moti della superficie solare fino a velocità di 1 m/s Le righe di assorbimento del Sole sono circa 1000 volte più larghe dello spostamento da misurare ! Oscillazioni della superficie solare in 3 min Eliosismologia: si studia il moto della superficie solare, in ogni posizione velocità tempo Ampiezza 3 min Periodo (min) Velocità radiale ad un istante Come si muove la superficie del Sole Non tutti i moti sono permessi … Analogamente alla corda di una chitarra Analogamente alla corda di una chitarra Analogamente alla corda di una chitarra Analogamente alla corda di una chitarra Sono ammesse solamente alcune frequenze (ovvero alcune lunghezze d’onda) dette risonanti che corrispondono a onde dette stazionarie Le altre onde non ci possono essere Le onde di profondità si riflettono sulla superficie, e si rifrangono verso l’alto a causa della variazione di densità Densità crescente L’onda è intrappolata vicino alla superficie, come la corda di chitarra è fissata agli estremi Velocità minore Velocità maggiore Permangono solo le onde cosiddette stazionarie che si presentano solo per alcune lunghezze d’onda Onde stazionarie latitudinali Queste danno informazione sui moti di diverse dimensioni L’ampiezza del moto è legata alla velocità della superficie. 3 Periodo (minuti) Anche nel Sole sono ammesse solamente le frequenze (o lunghezze d’onda) risonanti. 5 10 Distanza (km) 60000 30000 20000 La composizione dei moti modifica la forma della superficie del Sole secondo funzioni ben note Ogni modo di vibrazione contiene l’informazione su regioni diverse dell’interno del Sole Rifrazione dell’onda (come in un miraggio) Studiando tutti i modi di vibrazione si ricavano informazioni sulla struttura interna del Sole Zona convettiva Zona radiativa Si ricava, ad esempio, la profondità della zona convettiva in base alla velocità di propagazione delle onde nel Sole: dv2 dr r Oppure la velocità di rotazione delle regioni interne del Sole in funzione della posizione rispetto al centro e della latitudine: v r Global Oscillation Network Group (GONG) del National Solar Observatory Mauna Loa Cerro Tololo Big Bear El Teide Udaipur Udaipur Learmonth Le onde sismiche in superficie trasportano l’informazione relativa a tutta la stella Le onde sismiche dei terremoti sulla Terra vengono registrate da diverse stazioni e si ricava la posizione dell’epicentro (e anche quella dell’ipocentro) Si utilizza una triangolazione in base ai tempi di arrivo dei segnali sismici Ma l’eliosismologia è molto più raffinata della sismologia ! In linea di principio, misurando bene le onde sull’acqua in una posizione sola, è possibile risalire alla posizione in cui sono state generate In linea di principio, misurando le onde sull’acqua in una posizione sola, è possibile risalire alla posizione in cui sono state generate Grazie alle proprietà delle onde, questa ricostruzione è possibile anche se vi sono più punti sorgente oppure se il punto sorgente ha una forma complicata: Procedimento Olografico Grazie alle proprietà delle onde, questa ricostruzione è possibile anche se vi sono più punti sorgente oppure se il punto sorgente ha una forma complicata: Procedimento Olografico Olo-Eliosismologia: Osservazione in tempo (quasi) reale della faccia opposta del Sole! Studio dell’evoluzione di tutte le macchie nel tempo Questi sono i risultati dopo poco più di un decennio di esistenza dell’eliosismologia. Nei prossimi anni gli strumenti esistenti e quelli futuri forniranno dati sempre più accurati sulla nostra stella.
