Diapositiva 1 - INAF

Il Sole
Ilaria Ermolli
INAF Osservatorio Astronomico di Roma
11 Marzo 2009
La via Lattea
Miliardi di stelle che compongono il disco della Galassia (viste dall’interno)
Ilaria Ermolli – INAF OAR
M31 Andromeda
Distanza 2.900.000 anni luce
Diametro 250.000 anni luce (2x Via Lattea)
Massa 300-400 miliardi x MSun (<< Via Lattea)
Ilaria Ermolli – INAF OAR
Sistema solare
Distanza dal centro 25.000 anni luce, 3/5 della Galassia
Diametro 15.000.000.000 km – 5.5 ore luce
Isolato nello spazio (Proxima Centauri dista 4.2 anni luce)
Ilaria Ermolli – INAF OAR
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Macchina termonucleare stabile, confinata dalla forza di gravità
(RSun = 695.990 km = 100 REarth, MSun = 1.981033 g = 330.000 MEarth)
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Nucleo
(1/3Ms,, 170.000 km, 15.000.000-7.000.000 K, 150-20 g/cm3)
fusione nucleare
700.000.000 ton di H convertite in He ogni secondo
Plasma (o gas ionizzato)
Quarto stato (caldissimo) della materia in cui gli
elettroni sono stati strappati agli atomi lasciando
ioni di carica positiva, i quali si mescolano
liberamente con gli elettroni. Il 99% della materia
visibile nell’universo è sotto forma di plasma.
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Zona radiativa
(2/3Ms, 420000 km, 7.000.000-2.000.000 K, 20-0.2 g/cm3)
l’energia è trasportata dai fotoni, cioè dalla radiazione e.m.
Tempo di attraversamento = 1.000.000 anni
Zona convettiva
(2%Ms, 105500 km, 2.000.000-6000 K,
0.2-0.0000002 g/cm3)
l’energia è trasportata dalla convezione, cioè dalla materia
Tempo di attraversamento = 1 mese
Fotosfera (500 km, T = 6000 K)
sottile strato dal quale riceviamo la luce visibile.
“Superficie" del Sole
Il sole e’ opaco alla radiazione: la luce che arriva a noi
proviene dalla superficie e non direttamente dal suo interno
Unico oggetto astrofisico nel quale si osservano processi che
avvengono “ora”
Ilaria Ermolli – INAF OAR
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Macchie (T = 4000 K, B = 1000 BEarth, t = giorni)
Granulazione (diam = 1000 km, t = 5 min, v = 20.000 km/h)
Ilaria Ermolli – INAF OAR
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Rotazione differenziale (25 giorni equatore – 35 giorni poli)
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Il Sole è una stella variabile
a tutte le scale spaziali e temporali alle quali viene
studiato
I processi che determinano la variabilita’ del Sole sono vari
–
–
–
–
–
Convezione (minuti – ore, anche più lunghe)
Oscillazioni (minuti)
Rotazione (mese)
Evoluzione stellare (106 – 109 anni)
Campo magnetico (secondi – 109 anni)
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Numero delle macchie solari
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http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/SSN/ss.html
Cromosfera (2500 km, T = 6000-20.000 K)
l = 393.3 nm
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Fotosfera (500 km, T = 6000 K)
l = 607.2 nm
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Regione Transizione (T = 60.000-80.000 K)
l = 30.4 nm
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Corona (T = 1.000.000 K)
l = 17.1 nm
Corona (T = 1.500.000 K)
l = 19.5 nm
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Corona (T = 2.000.000 K)
l = 28.4 nm
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Diametro 8.500.000 km
(1.5 -6 RSun)
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Diametro 45.000.000 km
(3-32 RSun = ½ orbita Mercurio)
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Vento solare
Lento 300 km/s – streamers – regioni magnetiche
Veloce 800 km/s - buchi coronali
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Brillamenti (Flares) - CME
Emissione fino a 1014 g di materia
solare (MSun 2 1033 g), con velocità
di iniezione fino a 1000 km/s.
“Esplosioni più potenti” nel sistema
solare, potenza 1 miliardo bombe H
(al minimo di attività 1/settimana, al
massimo di attività 2-3/giorno).
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Campo Magnetico Solare (minimo attività)
Campo Magnetico Terrestre
Magnetosfera
Spazio esterno a un pianeta entro il quale si
risente del campo magnetico planetario.
Forma grosso modo tracciata dalle linee di flusso
magnetico prodotte da un magnete.
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Magnetosfera terrestre
Si allunga con una coda fino a 100 REarth dalla parte opposta al Sole e si riduce a circa 10
REarth dalla parte del Sole. Alcune particelle (protoni con alte energie, nuclei pesanti,
elettroni) restano intrappolate in due regioni chiamata Fasce di Van Allen (1.1-1.3 e 3-9
REarth ), altre scorrono verso i poli magnetici, provocando le luminose aurore polari.
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Aurore polari
Evidenza “ottica” delle connessioni esistenti tra Sole
e Terra (connessione = trasferimento di energia)
Osservate dalla Terra
Osservate dallo spazio
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Eliosfera
Il sistema solare è permeato da particelle cariche che fluiscono dal Sole. Queste
particelle e il campo magnetico solare che vine trasportato scavano una enorme cavità
nel mezzo interstellare, che arriva ben oltre l’orbita del più distante dei pianeti del
sistema solare.
Eliofisica
Processi fisici universali che governano i fenomeni che avvengono nel sistema Sole,
Terra, pianeti, mezzo interplanetario.
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