la temperatura di marte - Laboratorio di fisica

LA TEMPERATURA DI MARTE
La potenza totale irradiata dal Sole di superficie S = 4r2 e raggio r = 6.5x108 m è:
P  I  S   T 4  S  3.5 1026
W
m2
lu min osità del Sole L
dove  = 5.7x10-8 W/m2T4
Questa potenza totale irradiata dal Sole è distribuita in modo uniforme sulla sfera ideale centrata sul
Sole avente come raggio la distanza d Sole-Marte, d = 228 000 000 Km = 2.28x1011 m. Quindi su
ogni m2 di superficie del pianeta arriveranno onde elettromagnetiche aventi un’intensità data da:
I' 
P
W
 540 2
2
4 d
m
Il pianeta intercetta le onde elettromagnetiche sulla sua faccia illuminata dal Sole che possiamo
assimilare ad un disco di raggio pari al raggio R del pianeta R = 3300 Km. Pertanto la potenza delle
onde elettromagnetiche raccolte dal pianeta sarà:
P '  I '  R 2  1.85 1016 W
Marte ha un albedo pari a A = 0.16, vale a dire che riflette il 16 % della radiazione incidente.
Pertanto, assorbendo (1-A) = 0.84 x100 = 84 % della radiazione incidente, riceverà una potenza:
Passorbita  0.84 1,85 1016  1.55 1016 W
Poiché la temperatura di un pianeta è stabile vi è equilibrio tra la quantità di energia che riceve e
quella che emette come corpo nero. Se la temperatura del pianeta è T, la potenza emessa dal pianeta
sarà:
Pemessa  S pianeta   T 4
Passorbita  Pemessa
T4
Passorbita
 208 K
  4  R 2
Nota. Si chiama albedo il potere riflettente di un astro passivo (cioe' di un corpo celeste che non emette luce
propria ma riflette quella di una stella). Indica la frazione di luce ricevuta che esso riflette. Un'albedo pari a 1
indica un corpo completamente riflettente, un albedo pari a 0 un corpo totalmente oscuro.