I terremoti nel sole:
l’eliosimologia
• Identikit del sole
• La struttura interna del sole
• La struttura interna della terra e la
sismologia
• I “terremoti”sul sole
• Che cosa si impara dall’eliosismologia?
• Che cosa facciamo a Ferrara?
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Identikit del Sole
(ordini di grandezza)
• raggio: R=700.000 Km = 7 108 m
(terra R=6000 Km)
• eta`
t=4.7 miliardi di anni =4.7 109 anni
• massa: M =2 1030 Kg (300.000 Mt)
• temperatura superficiale : T= 6000 K
(qui T=300 K)
• luminosita`: L= 3.8 1026 Joule/sec
(in 1 sec 1012 bombe tipo Hiroshima)
• composizione chimica: 75% di H, 24% di He
(in massa)
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Struttura del Sole
•Nucleo (0-0.1 )R:
–reazioni di fusione nucleare:
–in 1 sec 700.000.000 di ton
di H sono convertite in He,
liberando energia
•Zona radiativa (0.1-0.7)R
–l’energia e’ trasportata dai
fotoni, cioè dalla rad. e.m.
•Zona convettiva (0.7-1) R
–l’energia e’ trasportata dalla
convezione, cioè dalla
materia
ATTENZIONE !
Il sole e’ opaco alla radiazione.
La luce che arriva a noi
proviene dalla superficie e non
direttamente dal centro
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Struttura della terra
•Anche nell’interno della
terra si distinguono zone
diverse: il nucleo, il
mantello, la crosta.
•L’interno della terra viene
studiato grazie ai
terremoti.
•Si misura il ritardo con cui
arrivano le onde riflesse
dai vari strati e se ne
ricava la velocità del suono
nei vari strati (sismologia).
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I “terremoti”sul sole
•Nel sole viene prodotta una
enorme quantità di energia.
•Una frazione di questa viene
trasformata in onde di
pressione della materia
all’interno del sole.
•Queste onde arrivano fino alla
superficie e la fanno vibrare.
•Dalle vibrazioni superficiali del sole si può
ricostruire la velocità delle onde all’interno
(Eliosismologia)
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Eliosismologia: il sole come un
immenso organo a canne
• 1960: si e` osservato che zone estese
della superficie solare oscillano:
T=5 min, v=100m/s
Es. 3 modi di oscillazione:
• 1975: il sole e` pervaso da milioni di
piccoli moti oscillatori, ognuno dei quali
possiede una configurazione spaziale ed
un periodo ben definiti, di ampiezza
pari a circa 1/104 R
• I moti convettivi all’interno del sole,
generano onde “acustiche”. Queste
Es: il rimbalzo
onde restano intrappolate all’interno
di un’onda:
del sole, come le onde sonore sono
intrappolate nella canna di un organo.
• La propagazione di queste onde fa
oscillare gli strati superficiali del sole
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L’effetto Doppler
•La frequenza del suono (o la
radiazione e.m.) emesso da una
sorgente dipende dalla velocità
di questa (Effetto Doppler)
•Cosi’ la frequenza della luce
emessa dalla fotosfera dipende
dal modo in cui questa sta
vibrando
•Questo e’il metodo usato per lo
studio dell’interno solare
mediante l’ eliosismologia
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Cosa imparo dall’eliosismologia?
• Analizzando lo “spettro” delle frequenze di
oscillazione si puo’ studiare l’interno del sole
In particolare si
determinano:
• inizio della zona
convettiva (0.711 R)
• L’andamento della
velocità del suono
• Abbondanza in massa
di He (24.5%) alla
superficie
• La rotazione dell’interno
solare
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Cosa facciamo a Ferrara ?
• Costruiamo dei “modelli solari”e li
confrontiamo con i risultati della
eliosismologia
• Da questo confronto, ricaviamo
informazioni sull’andamento delle
reazioni nucleari all’interno del sole
e sulla produzione dei neutrini
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