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Serena Criscuoli
Osservatorio Astronomico di Roma
Alba a Yellowstone
Le Stagioni
L’asse di rotazione
Terrestre e il piano
dell’eclittica
formano un ngolo di
circa 60 gradi
L’orbita della Terra è eclittica
L’estate nell’emisfero Nord si
ha all’afelio
Un pò di storia…..
Galileo: il Sole ruota.
Scheiner: periodo di 27giorni.
Herschel: squarci di nubi che
coprono il sole
Nubi fluttuanti sul sole;
Scorie di eruzioni vulcaniche;
Montagne galleggianti
Schwabe: ciclo undecennale
del Sole
Langley, 1873
Hale: zone ad elevata
concentrazione di campo
magnetico (1908)
Il Sole è una Stella…..
..neanche tanto speciale
• Ci sono piu’ stelle
nella Via Lattea, che
grani di sabbia sulla
Terra (300 miliardi
di Stelle)
• Ci sono altrettante
galassie
nell’universo
La via Lattea
Che cosa sappiamo del Sole?
Classificazione
Nana Gialla (G2)
Età
4,5 miliardi di anni
Diametro medio (schiacciato
ai poli)
1,30 x 106 km
Massa (98% della massa del
sistema solare)
1,98 x 1030 kg
Distanza media dalla Terra
1,496×1011m
Densità del nucleo / sulla
superficie
1,5 x 105 kg/m3 /
2 x 10-4 kg/m3
Periodo di Rotazione
Equatore / Poli
27 g / 31 g
Temperatura superficiale
5778 K
Irradianza
1,3 kW/m2
Il Motore Nucleare
• Fusioni Nucleari
avvengono nel core
• Atomi di Idrogeno si
fondono in Elio
liberando enormi
quantita’ di energia(ciclo
di Bethe).
• La Temperatura del
Nucleo è di 15 milioni di
gradi
276 μW/cm³
• Un fotone emesso nel
nucleo impiega piu’ di
10000 anni a raggiungere
la superficie.
Nella zona convettiva l’energia è
trasportata quasi esclusivamente
per convezione
La superficie del Sole è una
Pentola che Bolle!!!
La Temperatura superficiale è
di ‘soli’ 6000 gradi.
L’Eliosismologia
permette di
indagare gli strati
convettivi interni
del Sole.
Posizione della
Tacoclina
Fotosfera
Cromosfera
Le Macchie
Dimensione tipica
paragonabile al diametro
Terrestre, ma fino anche a 20
volte.
Sono osservate in una zona
compresa tra + e – 30 gradi di
latitudine.
Solar flares (brillamenti)
• I brillamenti sono delle
esplosioni rapide.
• Delle volte appaiono come
dei flash intensi, seguiti
da emissioni di particelle
molto energetiche che
viaggiano fino a metà
della velocità della luce.
L’energia emessa è pari a
decine di milioni di bombe
atomiche!!!
Tempesta di Halloween,
Ottobre-Novembre 2003
Coronal mass ejections (CMEs)
• CMEs enormi esplosioni
solari che possono
espellere nubi di miliardi
di tonnellate di particelle a
più di due milioni di km/h.
• Piccole CMEs avvengono
quasi quotidianamente
• Le nubi raggiungono
l’orbita della Terra in 1-3
giorni, ma solo alcune
impattano col pianeta.
Immagini ottenute con un coronografo
Il cerchietto sono le dimensioni del Sole
Il Campo Magnetico
Il Sole ruota con un periodo di 27 giorni, più veloce all’equatore
più lento ai poli. Conseguentemente le linee del campo magnetico
si deformano ed attorcigliano, fino ad arrivare ad un punto di
rottura. Queste ‘rotture’ causano esplosioni, riscaldamento ed
espulsione di particelle.
L’emersione del campo
magnetico
• Le macchie sono strutture
magnetiche che emergono
(fredde, solo 4000 gradi!)
dall’interno del Sole.
• Le linee bianche
rappresentano le linee di
campo magentico
• Quando le linee si piegano
(riconnettono) e spezzano
creano delle tempeste.
Tante strutture per uno stesso fenomeno!
Il Ciclo Undecennale
Varia anche l’Irradianza
•Maggiori variazioni relative in UV
ed X, dovute ad attività magnetica
•Variazioni nel visibile dovute
alla comparse di macchie ed altre
strutture magnetiche
Il Passato Ciclo Solare
• Era vicino il
picco alla fine del
2000.
• Linea solida
discontinua
media mensile.
• Linee
tratteggiate:
intervalli di
predizione
• Linea solida
continua: valore
medio di
predizione
E il Futuro?
E a noi che ce ne importa?
Radiazione UV ed X è
sterilizzante
Il vento solare,con la sua
pressione , potrebbe
spazzare via l’atmosfera
(come su Marte!)
Il Campo magnetico Terrestre
La Terra ha un campo magnetico con poli Nord e Sud, che si estende
fino a 57,000 km nello spazio.
E’ circondato dalla
magnetosfera, che
impedisce alle particelle
provenienti dal Sole di
entrare.
La tipica forma a goccia
è data dalla pressione
del Vento Solare.
Quando c’è una Tempesta
Quando una CME impatta col campo Terrestre, questo si schiaccia ed elonga.
Alcune particelle entrano da dietro e sono convogliate verso i poli
Aurora
Ovale Aurorale
Le Aurore sono generate dall’interazione delle particelle
Solari con le molecole dell’atmosfera terrestre
Che disastro le GIC!!!!!
GIC= Correnti
Geomagnetiche Indotte
Black out
Nel 1989, una tempesta solare causò un black out di 9 ore, ed altri
danni che durarono vari giorni.
Le aurore furono visibili anche in Texas !
Effetti biologici
Animali sensibili ai campi
magnetici (uccelli migratori,
delfini, piccioni viaggiatori) sono
disorientati durante le tempeste
Salute degli Astronauti:
morte in poche ore in caso
di eventi più energetici
Aumento radiazione UV (melanomi, cataratta)
Aumento di emissioni di Argon
Meteorologia Spaziale
Si occupa dello studio e
predizione
di eventi solari
potenzialmente dannosi
per l’uomo.
Il campo magnetico solare
è estremamente
complesso. Ad oggi, non
esistono sistemi di
predizione “certi”
dell’attività.
Cambiamenti Climatici
Ad epoche in cui la
temperatura media della Terra
era più elevata corrispondono
periodi di attività solare più
intensa (es. Massimo
Medioevale ). Durante le
piccole ere glaciali l’attività
solare è minima o assente (es.
Minimo di Maunder).
Riscaldamento Globale?
E’ importante capire I cambiamenti a lungo termine del Sole e gli effetti
potenziali sul clima.
Questi, includono
cambiamenti
dell’attività in generale,
radiazione UV, e
l’energia Totale emessa.
L’attività generale può
influenzare la
formazione di nubi, che
contribuiscono ad
intrappolare il calore.
L’attività umana
potrebbe avere un ruolo
ancora più importante.
Variazioni stimate dovute ad attività solare
Variazioni di temperatura osservate
THE
END
Per Approfondire
• “The Dynamic Sun:
http://sohowww.estec.esa.nl/explore/materials/DSweb/DSweb1.
htm
• “Best of SOHO”:
http://sohowww.estec.esa.nl/freestuff/cd_info.html#download
• E ancora altro:
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SOHO: http://sohowww.estec.esa.nl/
TRACE: http://vestige.lmsal.com/TRACE/
YOHKOH: http://www.lmsal.com/YPOP/
http://www.mporzio.astro.it/solare/IntroduzioneIrr.ht
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