Nel braccio del Sagittario, polveri stellari… il Sistema Solare
È incredibile quanto il Sole influenzi la nostra vita sulla Terra, a volte non ci facciamo proprio caso, ma lui è sempre presente, persino nelle giornate di pioggia. Pensate: se il Sole non risplendesse più, basterebbe una settimana e la Terra gelerebbe; fiumi, laghi e poi gli oceani congelerebbero… sì, assisteremmo a una vera e propria glaciazione… ma questa… non vi preoccupate, è solo un’ipotesi per fortuna!!!
Ora una domanda sorge spontanea… vi siete mai chiesti com’è fatto il Sole? Se avrete la pazienza di leggere tutto fino in fondo ve lo farò conoscere meglio!
Intanto vi posso dire che il nostro Sole è una stella nana gialla vecchissima, la sua posizione è all’interno di una struttura chiamata Sperone di Orione, che si estende dal braccio del Sagittario della nostra galassia, la Via Lattea. Oggi, la nostra stella, si presenta come una gigantesca palla incandescente di idrogeno ed elio, in orbita ad una distanza di circa 28.000 anni luce al centro della Via Lattea, con una velocità media di 720.000 chilometri all’ora; ma nonostante questo incredibile valore, impiega 230 milioni di anni per compiere un’orbita completa.
Come dicevo prima, il Sole è decisamente antico, ha ben 4.6 miliardi di anni. Agli albori era una gigantesca nube rotante di gas e polvere chiamata nebulosa solare. Quando la nebulosa collassò per effetto della sua stessa gravità, ruotò più velocemente e si appiattì in un disco. La maggior parte del materiale della nebulosa fu trascinato verso il centro per formare la nostra stella, che contiene il 99.8% della massa del nostro Sistema Solare. Gran parte di quello che è avanzato ha formato i pianeti e gli altri oggetti presenti oggi nel Sistema Solare, mentre il resto del gas e delle polveri rimaste è stato spazzato via dal vento solare iniziale del giovane Sole.
La Terra dista dal Sole circa 150 milioni di chilometri, e come dicevo prima, senza la sua energia, la vita come la conosciamo non potrebbe esistere sul nostro pianeta. Dal nostro punto di osservazione, il Sole può sembrare una fonte immutabile di luce e calore nel cielo, ma è una stella dinamica che cambia continuamente e invia energia nello spazio.
Volete sapere del suo vicinato stellare? Se “vicinato” lo si può chiamare, chiaramente… È il sistema stellare triplo di Alpha Centauri: la stella nana rossa Proxima Centauri dista 4.24 anni luce, mentre Alpha Centauri A e B due stelle simili al Sole che orbitano l’una intorno all’altra, sono a 4.37 anni luceUn anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno, pari a circa 9.500 miliardi di chilometri. Decisamente incredibile non pensate??
La nostra stella è l’oggetto più grande e massiccio del nostro Sistema Solare. Pensate che per riempire il volume del Sole servirebbero ben 1.3 milioni di Terre. La sua gravità tiene “legato” a sé tutto il Sistema Solare: pianeti, asteroidi, comete e tutto, fino ai più piccoli detriti, gli orbita attorno.
Vi vedo decisamente interessati, per cui vado avanti a svelarvi gli altri segreti che il nostro astro custodisce.
Le dimensioni del Sole sono circa 100 volte maggiori della Terra e più o meno 10 volte quelle di Giove, che come sapete tutti è il pianeta più grande… ma vi racconterò di Giove in un altro momento. Adesso però vorrei farvi un esempio, così vi sarà tutto più chiaro… se il diametro solare fosse equivalente alle dimensioni di una tipica porta di casa, quello della Terra avrebbe la grandezza di una monetina…
Misurare un “giorno” sul Sole sarebbe davvero complicato, perchè la nostra stella non ruota come un’unica “palla” rigida, ma è caratterizzata da una rotazione differenziale. La superficie solare infatti non è solida come quella della Terra, al contrario il Sole è costituito da un gas super-caldo ed elettricamente carico, chiamato plasma. Questo plasma ruota a velocità diverse a seconda latitudine solare, ossia della distanza dal polo; all’equatore, il Sole compie una rotazione in 25 giorni terrestri, mentre ai poli ruota sul proprio asse ogni 36 giorni terrestri.
Struttura solare
| Regione solare | Descrizione |
|---|---|
| Nucleo | Qui è generata l'energia del Sole mediante reazioni termonucleari, in cui l'idrogeno viene convertito in elio; nelle profondità del nucleo del Sole condizioni fisiche sono estreme, con temperatura e pressione di vari milioni di gradi centigradi ed atmosfere, rispettivamente |
| Zona radiativa | In questa regione la modalità di trasmissione energetica radiativa è più efficente di quella convettiva. L'intensità dell'energia prodotta dalle reazioni di fusione diminuisce con la distanza dal nucleo mentre si trasmette lentamente verso l'esterno, impiegando più di 170.000 anni per arrivare al confine con la zona convettiva |
| Zona convettiva | In questa regione la modalità di trasmissione energetica convettiva è più efficente di quella radiativa. L'energia continua a muoversi verso la fotosfera, ossia la superficie solare, mediante le correnti di convezione del gas, che si riscalda scendendo verso la zona radiativa e si raffredda salendo verso la fotosfera |
| Fotosfera | Il significato di questo nome è "sfera di luce". Si tratta della regione del Sole che vediamo e da cui riceviamo tutta la luce ed il calore, ad una una temperatura indicativa di circa 6000 °C. La fotosfera non è solida come le superfici dei pianeti, essendo costituita da gas ionizzato ad alta temperatura (plasma) |
| Cromosfera | È uno strato relativamente sottile dell'atmosfera solare situato al disopra della fotosfera Sole, formato da plasma solare elettricamente carico trattenuto dalle di campo magnetico. Occasionalmente si formano delle formazioni di plasma più grandi, chiamate protuberanze, che si estendono nella corona molto tenue e calda, talvolta espellendo materiale lontano dal Sole |
| Corona solare | Gli elementi ionizzati all'interno della corona (o atmosfera solare) emettono radiazione nelle lunghezze d'onda dei raggi X e dell'ultravioletto estremo; la rilevazione di queste radiaziioni viene effettuata mediante strumentazione su satelliti artificiali o sonde interplanetarie, poichè la corona del Sole a queste energie più elevate è molto più luminosa della fotosfera a queste lunghezze d'onda |
| Getti coronali | Il plasma che fuoriesce dalla corona verso l'esterno è modellato dalle linee del campo magnetico in forme affusolate chiamate getti coronali, che si estendono per milioni di chilometri nello spazio interplanetario |
Prima di andare avanti con le spiegazioni, vorrei indicarvi un bellissimo ebook della Nasa, che vi potrà spiegare qualche ulteriore segreto del Sole, Mysteries of the Sun; non vi spaventate, ci sono poche pagine e potete scorrerlo velocemente.
Ora visto che siete belli concentrati, vorrei parlarvi un po’ di com’é strutturato il Sole. ll nucleo ha un raggio di circa 138.000 km, è la parte più calda dove hanno luogo le reazioni nucleari di fusione dell’idrogeno in elio, producendo il calore e la luce del Sole. Qui le temperature raggiungono i 15•106 °C e la densità è circa 150 grammi per centimetro cubo (150 tonnellate per metro cuboUn metro cubo di acqua ha una massa di 1 tonnellata), ossia 8 volte la densità dell’oro o 13 volte quella del piombo.
L’energia del nucleo viene trasportata verso l’esterno dalla radiazione elettromagnetica prodotta dalle reazioni di fusione. Questa radiazione attraverso continui processi di assorbimento e riemissione con i nuclei atomici “rimbalza” nella zona radiativa, impiegando circa 170.000 anni per arrivare dal nucleo alla sommità di questa regione. Spostandosi verso l’esterno, nella zona convettiva, la temperatura scende sotto 2 milioni di °C; all’interno di questa “zuppa di atomi ionizzati” grandi bolle di plasma caldo si muovono verso l’alto in direzione della fotosfera, che come ho detto prima, è lo strato che consideriamo la superficie del Sole.
Ciò crea una pressione verso l’esterno che sostiene la gigantesca massa della stella, impedendole di collassare. L’attività del Sole, dalle sue potenti eruzioni al flusso costante di particelle cariche che invia, influenza la natura dello spazio in tutto il Sistema Solare.
