La nostra stella variabile. In questa breve definizione possiamo ritrovare alcune caratteristiche fondamentali del Sole. E’ “nostro”, perché il pianeta Terra gli orbita intorno, come gli altri pianeti del Sistema Solare, ad una distanza di circa 8 minuti luce, cioè 150 milioni di km. E’ una “stella”, con caratteristiche “medie” per quanto riguarda dimensione, massa e splendore, e identificata come “nana gialla”, perché la sua temperatura superficiale di circa 6000 gradi la fa apparire giallastra. E’ “variabile”, non nel senso proprio attribuito in astrofisica a questo termine, ma nel senso che esso manifesta nel corso del tempo una serie di variazioni ed eventi particolari. Partendo da queste prime considerazioni, proviamo a conoscere più da vicino l’astro che, con la sua luce e il suo calore, con il suo sorgere e il suo tramontare, segna il corso delle nostre vite.
Come è fatto e come funziona il Sole? E’ un globo di gas, che emette energia prodotta al proprio interno a seguito di reazioni nucleari. Immaginando di osservarlo in sezione, al centro troviamo il nucleo, una “macchina termonucleare stabile” confinata e trattenuta dalla forza gravitazionale. In esso l’altissima temperatura (da 13 a 16 milioni di gradi) permette il fenomeno della fusione nucleare, con la conversione dell’idrogeno in elio. Questo fenomeno genera tutta l’energia che sostiene la macchina solare e che inizia così un “lungo viaggio”, per circa 700.000 km dal nucleo fino alla superficie solare, da dove poi si diffonde nello spazio interplanetario.
La prima zona attraversata è detta “radiativa”, perché in essa l’energia viene “trasportata” dalla radiazione luminosa, cioè dai fotoni che vengono continuamente assorbiti e riemessi, fino a giungere alla zona “convettiva”. Qui la materia non permette l’attraversamento da parte della radiazione e quindi l’energia viene trasportata dalla materia stessa, secondo un processo di convezione. Si tratta, più o meno, dello stesso fenomeno che osserviamo ogni giorno quando nelle nostre cucine prepariamo un buon piatto di spaghetti. Posta su una sorgente di calore, l’acqua contenuta nella pentola comincia a bollire: l’acqua sul fondo si scalda più di quella in superficie, questo genera bolle che trasportano in alto il calore, che qui si disperde, quindi le bolle si raffreddano e ridiscendono giù, creando una sorta di “circolo”. La presenza di queste correnti convettive si manifesta visivamente con la cosiddetta “granulazione”: la superficie del Sole si mostra punteggiata come da “chicchi di riso”, che rappresentano la sommità di colonne convettive ascendenti più calde e discendenti più fredde, con differenze di temperatura di qualche centinaio di gradi. Attraverso questo fenomeno, l’energia del Sole raggiunge un sottile strato di circa 600 km, detto fotosfera, da dove l’energia è irraggiata nello spazio.
In realtà la fotosfera non rappresenta l’ultimo strato del Sole, ma è quello visibile, perché è proprio la luce della fotosfera quella che noi vediamo dalla Terra. Oltre la fotosfera, sono presenti altri due “involucri”: la cromosfera, un sottile strato di circa 15.000 km, e la corona solare, che si protende per milioni di chilometri sfumando nello spazio interplanetario. Il motivo per cui non vengono rilevati facilmente è che la materia che li compone è molto rarefatta. Inoltre, l’enorme quantità di luce della fotosfera tende a “coprire” i due involucri più esterni. Essi possono essere visti dalla Terra o attraverso l’utilizzo di particolari filtri osservativi o nelle eclissi solari, quando la Luna maschera la luce fotosferica e lascia intravedere l’alone chiaro della corona. Da essa si genera un continuo flusso di protoni, elettroni e particelle che varia nel corso del tempo e nella sua distribuzione spaziale. Inoltre, il Sole è una sorgente di emissioni elettromagnetiche a lunghezze d’onda diverse da quelle della luce visibile, di grande interesse per lo studio della nostra stella: onde radio, ultravioletti, raggi X e in qualche caso raggi gamma. Ma per parlare di variabilità solare, non è necessario allontanarsi così tanto dalla superficie visibile, in quanto la stessa fotosfera non è statica e omogenea ma presenta diversi fenomeni. Il primo ad essere stato scoperto e osservato è quello delle macchie solari. Le macchie sono zone che appaiono più scure perché in esse il fenomeno convettivo prima descritto è più debole e quindi la temperatura è minore, circa 4.000 gradi invece dei 6.000 che caratterizzano in generale la superficie solare. Il “freno” posto alla convezione è legato all’andamento del campo magnetico solare e alla sua interazione con la rotazione del Sole. Ad essi sono legati anche le “facole”, piccole zone brillanti sulla superficie, i “flares” o “brillamenti”, esplosioni improvvise con emissione di radiazioni e particelle di straordinaria energia, e le “protuberanze”, spettacolari getti di gas che si protendono nella cromosfera; e anche le variazioni di forma della corona solare prima citata sono legate alle variazioni nella distribuzione del campo magnetico.
Questi fenomeni di attività solare modificano l’aspetto del Sole nel corso del tempo e si presentano in maniera ciclica, secondo il cosiddetto “ciclo di attività undecennale”, durante il quale il Sole passa da uno stato di minima attività, caratterizzato da scarsi fenomeni, ad uno di massima attività, in cui gli stessi sono frequenti e numerosi. Lungo questo ciclo di 11 anni, non cambia solo l’aspetto esteriore del Sole, ma anche l’energia complessiva irradiata che giunge sulla Terra e che risulta maggiore proprio quando le macchie e le facole sono più numerose. La variazione di energia tra il minimo e il massimo di attività è piccola, circa lo 0,1%, ma non è irrilevante. E’ possibile che questo ciclo solare influenzi anche il clima terrestre? La sola variazione undecennale sembra non potere influenzare direttamente il clima terrestre, ma ci sono prove dell’esistenza di cicli solari diversi e più lunghi, il cui effetto potrebbe essere più evidente. In ogni caso, la maggior parte dei cambiamenti climatici in atto sul nostro pianeta, in particolare la rottura degli equilibri e l’accelerazione dei fenomeni, appare legata con ragionevole certezza ed evidenza scientifica all’attività umana e alla massiccia immissione in atmosfera di gas ad effetto serra, ma ciò non toglie che resti ancora poco conosciuta l’influenza dell’attività solare e delle emissioni ad essa connesse sulle variazioni climatiche terrestri. ☺
domenico.dicienzo@tin.it
La nostra stella variabile. In questa breve definizione possiamo ritrovare alcune caratteristiche fondamentali del Sole. E’ “nostro”, perché il pianeta Terra gli orbita intorno, come gli altri pianeti del Sistema Solare, ad una distanza di circa 8 minuti luce, cioè 150 milioni di km. E’ una “stella”, con caratteristiche “medie” per quanto riguarda dimensione, massa e splendore, e identificata come “nana gialla”, perché la sua temperatura superficiale di circa 6000 gradi la fa apparire giallastra. E’ “variabile”, non nel senso proprio attribuito in astrofisica a questo termine, ma nel senso che esso manifesta nel corso del tempo una serie di variazioni ed eventi particolari. Partendo da queste prime considerazioni, proviamo a conoscere più da vicino l’astro che, con la sua luce e il suo calore, con il suo sorgere e il suo tramontare, segna il corso delle nostre vite.
Come è fatto e come funziona il Sole? E’ un globo di gas, che emette energia prodotta al proprio interno a seguito di reazioni nucleari. Immaginando di osservarlo in sezione, al centro troviamo il nucleo, una “macchina termonucleare stabile” confinata e trattenuta dalla forza gravitazionale. In esso l’altissima temperatura (da 13 a 16 milioni di gradi) permette il fenomeno della fusione nucleare, con la conversione dell’idrogeno in elio. Questo fenomeno genera tutta l’energia che sostiene la macchina solare e che inizia così un “lungo viaggio”, per circa 700.000 km dal nucleo fino alla superficie solare, da dove poi si diffonde nello spazio interplanetario.
La prima zona attraversata è detta “radiativa”, perché in essa l’energia viene “trasportata” dalla radiazione luminosa, cioè dai fotoni che vengono continuamente assorbiti e riemessi, fino a giungere alla zona “convettiva”. Qui la materia non permette l’attraversamento da parte della radiazione e quindi l’energia viene trasportata dalla materia stessa, secondo un processo di convezione. Si tratta, più o meno, dello stesso fenomeno che osserviamo ogni giorno quando nelle nostre cucine prepariamo un buon piatto di spaghetti. Posta su una sorgente di calore, l’acqua contenuta nella pentola comincia a bollire: l’acqua sul fondo si scalda più di quella in superficie, questo genera bolle che trasportano in alto il calore, che qui si disperde, quindi le bolle si raffreddano e ridiscendono giù, creando una sorta di “circolo”. La presenza di queste correnti convettive si manifesta visivamente con la cosiddetta “granulazione”: la superficie del Sole si mostra punteggiata come da “chicchi di riso”, che rappresentano la sommità di colonne convettive ascendenti più calde e discendenti più fredde, con differenze di temperatura di qualche centinaio di gradi. Attraverso questo fenomeno, l’energia del Sole raggiunge un sottile strato di circa 600 km, detto fotosfera, da dove l’energia è irraggiata nello spazio.
In realtà la fotosfera non rappresenta l’ultimo strato del Sole, ma è quello visibile, perché è proprio la luce della fotosfera quella che noi vediamo dalla Terra. Oltre la fotosfera, sono presenti altri due “involucri”: la cromosfera, un sottile strato di circa 15.000 km, e la corona solare, che si protende per milioni di chilometri sfumando nello spazio interplanetario. Il motivo per cui non vengono rilevati facilmente è che la materia che li compone è molto rarefatta. Inoltre, l’enorme quantità di luce della fotosfera tende a “coprire” i due involucri più esterni. Essi possono essere visti dalla Terra o attraverso l’utilizzo di particolari filtri osservativi o nelle eclissi solari, quando la Luna maschera la luce fotosferica e lascia intravedere l’alone chiaro della corona. Da essa si genera un continuo flusso di protoni, elettroni e particelle che varia nel corso del tempo e nella sua distribuzione spaziale. Inoltre, il Sole è una sorgente di emissioni elettromagnetiche a lunghezze d’onda diverse da quelle della luce visibile, di grande interesse per lo studio della nostra stella: onde radio, ultravioletti, raggi X e in qualche caso raggi gamma. Ma per parlare di variabilità solare, non è necessario allontanarsi così tanto dalla superficie visibile, in quanto la stessa fotosfera non è statica e omogenea ma presenta diversi fenomeni. Il primo ad essere stato scoperto e osservato è quello delle macchie solari. Le macchie sono zone che appaiono più scure perché in esse il fenomeno convettivo prima descritto è più debole e quindi la temperatura è minore, circa 4.000 gradi invece dei 6.000 che caratterizzano in generale la superficie solare. Il “freno” posto alla convezione è legato all’andamento del campo magnetico solare e alla sua interazione con la rotazione del Sole. Ad essi sono legati anche le “facole”, piccole zone brillanti sulla superficie, i “flares” o “brillamenti”, esplosioni improvvise con emissione di radiazioni e particelle di straordinaria energia, e le “protuberanze”, spettacolari getti di gas che si protendono nella cromosfera; e anche le variazioni di forma della corona solare prima citata sono legate alle variazioni nella distribuzione del campo magnetico.
Questi fenomeni di attività solare modificano l’aspetto del Sole nel corso del tempo e si presentano in maniera ciclica, secondo il cosiddetto “ciclo di attività undecennale”, durante il quale il Sole passa da uno stato di minima attività, caratterizzato da scarsi fenomeni, ad uno di massima attività, in cui gli stessi sono frequenti e numerosi. Lungo questo ciclo di 11 anni, non cambia solo l’aspetto esteriore del Sole, ma anche l’energia complessiva irradiata che giunge sulla Terra e che risulta maggiore proprio quando le macchie e le facole sono più numerose. La variazione di energia tra il minimo e il massimo di attività è piccola, circa lo 0,1%, ma non è irrilevante. E’ possibile che questo ciclo solare influenzi anche il clima terrestre? La sola variazione undecennale sembra non potere influenzare direttamente il clima terrestre, ma ci sono prove dell’esistenza di cicli solari diversi e più lunghi, il cui effetto potrebbe essere più evidente. In ogni caso, la maggior parte dei cambiamenti climatici in atto sul nostro pianeta, in particolare la rottura degli equilibri e l’accelerazione dei fenomeni, appare legata con ragionevole certezza ed evidenza scientifica all’attività umana e alla massiccia immissione in atmosfera di gas ad effetto serra, ma ciò non toglie che resti ancora poco conosciuta l’influenza dell’attività solare e delle emissioni ad essa connesse sulle variazioni climatiche terrestri. ☺
La nostra stella variabile. In questa breve definizione possiamo ritrovare alcune caratteristiche fondamentali del Sole. E’ “nostro”, perché il pianeta Terra gli orbita intorno, come gli altri pianeti del Sistema Solare, ad una distanza di circa 8 minuti luce, cioè 150 milioni di km. E’ una “stella”, con caratteristiche “medie” per quanto riguarda dimensione, massa e splendore, e identificata come “nana gialla”, perché la sua temperatura superficiale di circa 6000 gradi la fa apparire giallastra. E’ “variabile”, non nel senso proprio attribuito in astrofisica a questo termine, ma nel senso che esso manifesta nel corso del tempo una serie di variazioni ed eventi particolari. Partendo da queste prime considerazioni, proviamo a conoscere più da vicino l’astro che, con la sua luce e il suo calore, con il suo sorgere e il suo tramontare, segna il corso delle nostre vite.
Come è fatto e come funziona il Sole? E’ un globo di gas, che emette energia prodotta al proprio interno a seguito di reazioni nucleari. Immaginando di osservarlo in sezione, al centro troviamo il nucleo, una “macchina termonucleare stabile” confinata e trattenuta dalla forza gravitazionale. In esso l’altissima temperatura (da 13 a 16 milioni di gradi) permette il fenomeno della fusione nucleare, con la conversione dell’idrogeno in elio. Questo fenomeno genera tutta l’energia che sostiene la macchina solare e che inizia così un “lungo viaggio”, per circa 700.000 km dal nucleo fino alla superficie solare, da dove poi si diffonde nello spazio interplanetario.
La prima zona attraversata è detta “radiativa”, perché in essa l’energia viene “trasportata” dalla radiazione luminosa, cioè dai fotoni che vengono continuamente assorbiti e riemessi, fino a giungere alla zona “convettiva”. Qui la materia non permette l’attraversamento da parte della radiazione e quindi l’energia viene trasportata dalla materia stessa, secondo un processo di convezione. Si tratta, più o meno, dello stesso fenomeno che osserviamo ogni giorno quando nelle nostre cucine prepariamo un buon piatto di spaghetti. Posta su una sorgente di calore, l’acqua contenuta nella pentola comincia a bollire: l’acqua sul fondo si scalda più di quella in superficie, questo genera bolle che trasportano in alto il calore, che qui si disperde, quindi le bolle si raffreddano e ridiscendono giù, creando una sorta di “circolo”. La presenza di queste correnti convettive si manifesta visivamente con la cosiddetta “granulazione”: la superficie del Sole si mostra punteggiata come da “chicchi di riso”, che rappresentano la sommità di colonne convettive ascendenti più calde e discendenti più fredde, con differenze di temperatura di qualche centinaio di gradi. Attraverso questo fenomeno, l’energia del Sole raggiunge un sottile strato di circa 600 km, detto fotosfera, da dove l’energia è irraggiata nello spazio.
In realtà la fotosfera non rappresenta l’ultimo strato del Sole, ma è quello visibile, perché è proprio la luce della fotosfera quella che noi vediamo dalla Terra. Oltre la fotosfera, sono presenti altri due “involucri”: la cromosfera, un sottile strato di circa 15.000 km, e la corona solare, che si protende per milioni di chilometri sfumando nello spazio interplanetario. Il motivo per cui non vengono rilevati facilmente è che la materia che li compone è molto rarefatta. Inoltre, l’enorme quantità di luce della fotosfera tende a “coprire” i due involucri più esterni. Essi possono essere visti dalla Terra o attraverso l’utilizzo di particolari filtri osservativi o nelle eclissi solari, quando la Luna maschera la luce fotosferica e lascia intravedere l’alone chiaro della corona. Da essa si genera un continuo flusso di protoni, elettroni e particelle che varia nel corso del tempo e nella sua distribuzione spaziale. Inoltre, il Sole è una sorgente di emissioni elettromagnetiche a lunghezze d’onda diverse da quelle della luce visibile, di grande interesse per lo studio della nostra stella: onde radio, ultravioletti, raggi X e in qualche caso raggi gamma. Ma per parlare di variabilità solare, non è necessario allontanarsi così tanto dalla superficie visibile, in quanto la stessa fotosfera non è statica e omogenea ma presenta diversi fenomeni. Il primo ad essere stato scoperto e osservato è quello delle macchie solari. Le macchie sono zone che appaiono più scure perché in esse il fenomeno convettivo prima descritto è più debole e quindi la temperatura è minore, circa 4.000 gradi invece dei 6.000 che caratterizzano in generale la superficie solare. Il “freno” posto alla convezione è legato all’andamento del campo magnetico solare e alla sua interazione con la rotazione del Sole. Ad essi sono legati anche le “facole”, piccole zone brillanti sulla superficie, i “flares” o “brillamenti”, esplosioni improvvise con emissione di radiazioni e particelle di straordinaria energia, e le “protuberanze”, spettacolari getti di gas che si protendono nella cromosfera; e anche le variazioni di forma della corona solare prima citata sono legate alle variazioni nella distribuzione del campo magnetico.
Questi fenomeni di attività solare modificano l’aspetto del Sole nel corso del tempo e si presentano in maniera ciclica, secondo il cosiddetto “ciclo di attività undecennale”, durante il quale il Sole passa da uno stato di minima attività, caratterizzato da scarsi fenomeni, ad uno di massima attività, in cui gli stessi sono frequenti e numerosi. Lungo questo ciclo di 11 anni, non cambia solo l’aspetto esteriore del Sole, ma anche l’energia complessiva irradiata che giunge sulla Terra e che risulta maggiore proprio quando le macchie e le facole sono più numerose. La variazione di energia tra il minimo e il massimo di attività è piccola, circa lo 0,1%, ma non è irrilevante. E’ possibile che questo ciclo solare influenzi anche il clima terrestre? La sola variazione undecennale sembra non potere influenzare direttamente il clima terrestre, ma ci sono prove dell’esistenza di cicli solari diversi e più lunghi, il cui effetto potrebbe essere più evidente. In ogni caso, la maggior parte dei cambiamenti climatici in atto sul nostro pianeta, in particolare la rottura degli equilibri e l’accelerazione dei fenomeni, appare legata con ragionevole certezza ed evidenza scientifica all’attività umana e alla massiccia immissione in atmosfera di gas ad effetto serra, ma ciò non toglie che resti ancora poco conosciuta l’influenza dell’attività solare e delle emissioni ad essa connesse sulle variazioni climatiche terrestri. ☺
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