Corso di Formazione per docenti “Dall’evoluzione delle stelle all’origine dell’uomo” I.I.S.S. “G.B. Vaccarini” – Catania – 25 Febbraio – 23 Marzo 2016 La Società Astronomica Italiana (SAIt) e l’Istituto Istruzione Superiore Statale “G.B. Vaccarini” di Catania, con la collaborazione dell’INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania e del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Catania, organizzano l’VIII Corso di Formazione per docenti: “Dall’evoluzione delle stelle all’origine dell’uomo”. Il corso si terrà presso l’I.I.S.S. “G.B. Vaccarini” di Catania dal 25 Febbraio al 23 Marzo 2016 secondo il calendario allegato ed è rivolto a docenti delle scuole di ogni ordine e grado. Tutte le lezioni avranno inizio alle ore 15:30 e avranno una durata di tre ore. Potranno partecipare al corso fino a un massimo di 50 docenti. In numero limitato potranno partecipare alunni del triennio degli Istituti Secondari di Secondo Grado, presentati da un docente iscritto, particolarmente interessati e che abbiano riportato risultati di profitto in Matematica e Fisica superiori alla sufficienza. Direttore del corso sarà il dott. Giuseppe Cutispoto, astronomo associato presso l’INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania ([email protected]). Vice-direttore del corso sarà la Prof.ssa Emilia Ferraro, docente presso l’I.I.S.S. “G.B. Vaccarini” ([email protected]). Docenti del Corso saranno i dott. Vincenzo Antonuccio, Paolo Romano, Antonino Francesco Lanza e Giuseppe Cutispoto dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania e il dott. Alessandro Lanzafame del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università degli Studi di Catania. Per la partecipazione al Corso di Formazione è previsto l’esonero dal servizio, in quanto la SAIt è Ente Qualificato (Decreto 25 Luglio 2006) come soggetto riconosciuto dal MIUR per la formazione dei docenti (art.66 del vigente C.C.N.L. e artt. 2 e 3 della direttiva n.90/2003). Ai docenti che avranno frequentato almeno il 75 % delle lezioni verrà consegnato un Certificato di Partecipazione. Secondo quanto stabilito dal D.P.R. 23 luglio 1998 n.323 e successive integrazioni e dal D.M. 22 Maggio 2007 n.42, la partecipazione da parte degli alunni darà titolo a credito formativo esterno, essendo il Corso riconosciuto come percorso di eccellenza. La SAIt è infatti Ente Accreditato (Maggio 2009) a collaborare con l’Amministrazione Scolastica al fine di promuovere azioni concernenti la valorizzazione delle eccellenze degli studenti delle istituzioni scolastiche di istruzione secondaria superiore, statali e paritarie. Agli alunni che avranno frequentato almeno il 75 % delle lezioni verrà consegnato un Certificato di Partecipazione. Non è prevista quota di iscrizione, in quanto l’I.I.S.S. “G.B. Vaccarini” si farà carico di tutte le spese legate all’organizzazione del Corso. Le iscrizioni dei docenti si effettuano on-line collegandosi alla pagina: http://www.oact.inaf.it/olimpiadi/Corso_Docenti_2016.html Per iscriversi gli studenti dovranno collegarsi alla stessa pagina e indicare il nome di un insegnante già iscritto al corso quale loro "tutor scientifico". Termine ultimo per le iscrizioni: 20 Febbraio 2016, o fino al raggiungimento dei posti disponibili Calendario delle lezioni Data Titolo Relatore 25 Febbraio Formazione dell'Universo e nucleosintesi primordiale V. Antonuccio 2 Marzo Evoluzione della Galassia A.C. Lanzafame 9 Marzo Evoluzione stellare e sintesi degli elementi chimici A.F. Lanza 16 Marzo Il Sole e la vita sulla Terra P. Romano 23 Marzo Caratteristiche e ricerca dei pianeti abitabili G. Cutispoto Argomenti trattati Formazione dell'Universo e nucleosintesi primordiale All'interno delle stelle i meccanismi termonucleari producono radiazione elettromagnetica sintetizzando nelle prime stelle (la cosiddetta "Popolazione III") elementi fino al berillio, che vengono successivamente diffusi dai venti stellari e durante le fasi di supernova. In questa lezione si discuterà l'evoluzione temporale e la diffusione spaziale di questi elementi, partendo dalla formazione delle galassie e dalla loro evoluzione. Studieremo la formazione delle prime strutture nel nostro Universo (galassie, filamenti, vuoti) e la loro evoluzione nelle galassie dell'Universo vicino. Evoluzione della Galassia La storia della formazione ed evoluzione della nostra Galassia costituisce un legame tra l’evoluzione dell’Universo nel suo insieme e la formazione di strutture via via più piccole, fino ai sistemi stellari, le stelle e i pianeti. Da essa si può dedurre come gli elementi più pesanti del berillio, sintetizzati nelle stelle di popolazione più remota, si siano diffusi nel mezzo intergalattico per essere riciclati in stelle di popolazione più recente. Essa può essere dedotta dalla analisi della composizione delle stelle in diverse parti della Galassia insieme allo studio della distribuzione e della cinematica delle stelle, cioè dove sono e come si muovono nello spazio. La nostra Galassia, come tutte le galassie a spirale, continua a formare stelle che hanno una composizione chimica non dissimile a quella del Sole, molte delle quali ospitano sistemi planetari. La distribuzione degli elementi, tuttavia, non è uniforme. Questo permette di ricostruire dove, come e quando si sono formate le stelle che osserviamo, come esse si muovono nella Galassia e quale può essere il futuro prossimo della Galassia. Evoluzione stellare e sintesi degli elementi chimici Verranno descritti i processi attraverso i quali le stelle sintetizzano nel loro nucleo gli elementi chimici a partire dall'Idrogeno. In particolare, verrà considerata la sintesi del Carbonio, dell'Ossigeno e dell'Azoto, tre elementi che hanno una fondamentale rilevanza nella biochimica, accennando alle sue implicazioni dal punto di vista del Principio Antropico in Cosmologia. Il Sole e la vita sulla Terra Saranno descritti i principali fenomeni fisici presenti nei diversi strati dell'atmosfera solare e gli effetti dell'attività solare sull'ambiente circumterrestre e sull'attività antropologica. Il Sole è la sorgente primaria di energia del nostro sistema planetario, determina le condizioni fisiche dello spazio circumterrestre e agisce come motore principale sulle condizioni del plasma nello spazio interplanetario. I flussi di particelle e le improvvise espulsioni di massa coronale sono connesse con l’origine delle tempeste magnetiche, che possono avere anche importanti effetti sulla società tecnologica. La comprensione della fisica solare e dello spazio interplanetario e dei processi di interazione con la magnetosfera della Terra sono basilari per acquisire la capacità di prevedere e mitigare fenomeni che possono colpire le infrastrutture spaziali e terrestri. Caratteristiche e ricerca dei pianeti abitabili Cosa ha reso la Terra un ambiente adatto per lo sviluppo della vita e per la sua evoluzione verso le forme estremamente complesse attualmente presenti? Saranno esaminate alcune delle caratteristiche di “origine astronomica’’ che si ritiene abbiano, quanto meno, favorito la nascita e l’evoluzione della vita sulla Terra. Saranno esaminate le condizioni presenti su altri corpi del Sistema Solare: quali forme di vita possiamo immaginare essere state presenti o essere attualmente presenti su alcuni di essi? Si farà infine il punto sullo stato attuale della ricerca di pianeti abitabili al di fuori del Sistema Solare e sulla possibilità di entrare in contatto con altre civiltà tecnologicamente evolute.