Eccentricità e
1a legge I pianeti descrivono orbite leggermente ellittiche: il sole
occupa un fuoco.
Ellisse: luogo geometrico in cui la somma delle distanze da un punto della figura dai
due fuochi è costante.
AB linea degli apsidi
A periapside (perielio) B apoapside (afelio)
Newton dimostrò che la traiettoria seguita da un corpo in movimento ma vincolato
ad un altro (fermo) da una forza che varia con il quadrato della distanza
è una conica (l’ellisse è una conica, la circonferenza è un’ellisse con e=0)
Le osservazioni e i dati raccolti da Keplero mettevano in evidenza il fatto che
la velocità di rivoluzione varia inversamente alla distanza (r) dal sole.
L’eleborazione matematica dei dati portò Keplero ad esprimere lo strano comportamento
dei pianeti come:
2a legge Il raggio vettore descrive aree uguali in tempi uguali. dS/dt=K
Newton spiegò il fenomeno considerando la conservazione del momento
angolare (all’epoca l’universo era ritenuto statico, immutabile): L=mvr se la
massa m è costante, una variazione del raggio r comporta una variazione inversa
della velocità v.
Il confronto tra distanze (r) e tempi di rivoluzione (T) dei vari pianeti portò a enunciare
la 3a legge Il rapporto tra il quadrato del tempo di rivoluzione e il cubo del raggio
(distanza media dal sole) è costante.
T2/r3=K
Newton spiegò il fenomeno considerando l’uguaglianza tra la forza di gravità,
centripeta, e quella centrifuga dovuta all’accelerazione periferica causata da
un moto circolare.
=m1 v2/r
La Via lattea
Radiazione con λ=21,1 cm
L’idrogeno neutro è presente in maggior percentuale nell’universo. Esso è
costituito da un nucleo contenente protone (eventualmente accompagnato ad
un neutrone) ed un elettrone.
p ed e- possono avere spin paralleli o antiparalleli
1 atomo di H ogni 107 anni
Spin paralleli energia più alta
Spin antiparalleli energia più bassa
λ=21,1 cm
microonda
E’ chiaro che più quantità di H c’è in una determinata zona dello spazio, tante
più microonde verrano prodotte da quella zona.
Captando tale segnale elettromagnetico, dalla sua intensità è possibile
risalire, quindi, alla distribuzione di H in tutto lo spazio galattico forma
della via Lattea spirale barrata.
Per il 75% idrogeno
Per il 5% altri elementi
(Stella di II generazione)
Per il 20% elio
Il nòcciolo (nucleo), con 15 milioni di °K e 500
miliardi di atm, è allo stato di plasma. È sede di
reazioni protone-protone e, in minor percentuale
di quella ciclo C, N, O. Entrambe producono He.
Positrone
Neutrino
La zona radiattiva è invasa dalle radiazioni
gamma prodotte dal nòcciolo. I fotoni gamma
collidono caoticamente contro nuclei ed elettroni
di questa zona, rimbalzando da una particella
all’altra.
Ad ogni urto cedono parte della loro
energia, sottoforma di energia cinetica,
uscendone con lunghezza d’onda
aumentata (effetto Compton). I fotoni
uscenti continueranno a collidere
colliderà fino ad esaurimento totale
dell’energia. In questo modo la zona si
mantiene ad un’altissima temperatura.
La zona convettiva non riceve raggi gamma
(si esauriscono nella radiattiva). Essa,
comunque, riceve energia termica (calore)
per contatto diretto con la zona radiattiva.
Questa zona, essendo fatta da gas (in
parte neutri, in parte ionizzati) a media
densità, è sede di moti convettivi con
velocità notevole (le masse calde salgono
verso la superficie, si raffreddano e
ridiscendono per poi riscaldarsi e risalire
generando celle convettive).
In tal modo il calore viene trasportato fino alla
fotosfera.
I moti convettivi del
gas, in aggiunta agli
effetti legati alla
rotazione del sole
stesso (effetto
Coriolis), possono
creare, in alcune
aree, delle turbolenze
(simili a cicloni o
uragani).
Le turbolenze, da una parte disturbano il
trasporto di calore in superficie (che in
quella zona si abbassa di circa 1000° k),
dall’altra generano tempeste magnetiche i
cui effetti possono giungere fino ai pianeti.
Risultato di questo fenomeno sono le
macchie solari, area della fotosfera un po’
meno luminose e sedi di intensi fenomeni
magnetici. [N.B. i fenomeni magnetici sono legati
al fatto che una percentuale di particelle sono ioni]
Esterna alla zona convettiva c’è la fotosfera, indicata come
superficie solare visibile. Non è liscia, ma presenta granuli: sono
analoghe alle bolle dell’acqua in ebollizione, testimoniano, quindi, i
moti convettivi. La temperatura media è circa 5.500 °K (per le
leggi del corpo nero, la lunghezza d’onda di massima intensità è
quela su tonalità del giallo). In essa sono visibile le macchie solari
Al di sopra della fotosfera si
trovano: la cromosfera e la
corona solare. Nella cromosfera
sono presenti anche
protuberanze, getti di gas a
temperatura elevata che possono
raggiungere mezzo milione di km
di altezza. Dalla corona solare, si
staccano particelle (ioni) a
bassissima densità che
costituiscono il vento solare
(raggiunge i confini del sistema
solare)
Sist. Rif.
astronomici
Universo vicino
Sist. Rif. Locale
Sist. Di Rif. Equatoriale
Magnitudine apparente Magnitudine assoluta (Ipparco e Pogson)
Misura della distanza Metodo della parallasse (parsec)
Analisi spettrale Classificazione di Harvard
Diagramma H-R
Nascita, evoluzione e morte delle stella
Reazione protone-protone
H. Leavitt Metodo Variabili cefeidi
Universo Lontano
Hubble
Misura della distanza di Andromeda
Classificazione delle galassie
Spettri delle galassie e redshift (legge di Hubble)
Teoria dell’Universo in espansione
Big Bang
Big Bang e relative prove
Modello standard o canonico
Il sistema solare
Il sistema: organizzazione, struttura e regolarità
Leggi di Keplero
Il sole: struttura e fenomeni relativi
