Il Sistema Solare
Il Sole e i Pianeti
Una stella ed una manciata di sassi

Il Sistema solare è un
insieme di corpi diversi
tra loro per natura e
dimensioni ma
accomunati dalla loro
origine e costretti a
muoversi in uno spazio
ben definito dominato
dalla forza di gravità del
sole.
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Alla periferia della galassia


La porzione di spazio entro
cui si muovono i corpi del
sistema solare ha le
dimensioni di una sfera con
un diam. di 200.000 U. A (pari
a circa 3 a.l.)
Non è altro che un minuscolo
angolo alla periferia della
galassia, che a sua volta è solo
una tra miliardi di galassie.
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Composizione del sistema solare
Il Sistema Solare e' un insieme di corpi celesti in
rotazione attorno al Sole. Ne fanno parte,
oltre al Sole stesso,
 9 pianeti,
 61 satelliti,
 alcune migliaia di asteroidi,
 ed un numero imprecisato di comete.
Partendo dal Sole, troviamo per primi i pianeti
interni,
 Mercurio e Venere, Terra, Marte,
i pianeti esterni:
 Giove, Saturno, Urano, Nettuno e
Plutone.
Tra l'orbita di Marte e quella di Giove è compresa
la fascia degli asteroidi.
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La stella sole

Il Sole, il corpo centrale del Sistema Solare, e' una sfera di gas
incandescente, per lo piu' idrogeno ed elio, della massa di 2
1033 g (2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate), pari al
99.9 % della massa totale del Sistema Solare stesso.

Il diametro del Sole e' di ben 1.392.000 Km, 109 volte
quello terrestre, e corrisponde, visto da Terra, ad un diametro
angolare di circa 32 minuti d'arco, quasi pari a quello della
Luna: questo da' luogo al fenomeno delle eclissi; cioe' alla
sovrapposizione apparente del disco lunare e di quello solare. La
densita' media del Sole e' di 1.4 pari a circa ¼ di quella della
terra che è 5,5 g/cm3 e molto vicina a quella dell’acqua.

L’accelerazione di gravità alla sua superficie è circa
28 volte quella terrestre, una persona peserebbe 2000 Kg
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I moti del Sole



Il Sole partecipa al moto di rotazione
della Galassia, spostandosi, rispetto
alle stelle vicine, alla velocita' di 19.7
km/s verso un punto della volta celeste
detto apice del moto solare.
Inoltre possiede anch'esso, come i pianeti, un
moto di rotazione intorno al proprio asse, inclinato
di 7o 15' sul piano dell'eclittica, con velocità
angolare variabile secondo la latitudine; infatti,
trattandosi di una sfera di gas, non ruota
rigidamente ma presenta una rotazione
differenziale, cioe' piu' lenta ai poli e piu' veloce
all'equatore (circa 2 Km/s).
All'equatore, il periodo di rotazione e' di circa 25
giorni, mentre al polo dura più di 30 giorni.
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Produzione di energia nel Sole



Il Sole è composto quasi esclusivamente di
idrogeno ed elio. All'interno del nucleo
stellare la temperatura e la pressione
raggiungono valori cosi elevati che questi
due elementi vanno incontro ad una
reazione particolarmente violenta: la
fusione nucleare.
In simili condizioni non possono esistere
strutture atomiche, quanto piuttosto un
miscuglio di nuclei atomici ed elettroni
che, a causa del loro rapido e continuo
movimento, collidono frequentemente tra
loro.
In particolare, la reazione di fusione si
innesca quando due nuclei di idrogeno si
scontrano, formando un nucleo pesante di
idrogeno (un deuterone, vale a dire un
nucleo di deuterio, formato da un protone e
un neutrone).
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Produzione di energia nel Sole
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

In seguito alla collisione fra un
deuterone ed un altro nucleo di
idrogeno si può produrre il
nucleo di un isotopo leggero
dell'elio, l'elio-3, formato da due
protoni ed un neutrone.
Questa reazione comporta
l'emissione, sotto forma di raggi
gamma, di un'energia pari a 26
MeV (mega-eV ).
La collisione fra due nuclei di
elio-3 forma un nucleo ordinario
di elio (elio-4, con due protoni e
due neutroni), con l'emissione di
due protoni.
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Struttura del sole
Il Sole può essere suddiviso in
"zone" (o gusci concentrici:
 Il nucleo, nel quale avvengono
i processi chimici che
mantengono in vita il Sole, e
attraverso i quali viene prodotta
l'energia.
 La zona radiativa,
 Lo strato convettivo; qui i
gas presenti trasportano l'energia
verso l'esterno, per poi
raffreddarsi e ricadere verso
l'interno.

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Struttura del sole

La fotosfera, che rappresenta
il limite tra la parte interna del
Sole, e quella più esterna.
 La cromosfera, molto più
rarefatta.
 La corona, ossia la parte più
esterna del Sole, estesa per
milioni di chilometri e con una
forma che varia continuamente
nel corso del tempo. Man mano
che ci si allontana dalla
cromosfera, la corona diventa
sempre più rarefatta.
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All’interno della fornace solare


Nel nucleo del sole è in funzione un
reattore nucleare a fusione mantenuto
stabile dalla forza di gravità.
Il nucleo si estende per circa 150.000 km e
in esso è contenuta circa 1/10 della massa
totale del Sole.


Qui infatti la temperatura e la pressione sono
elevatissime (15.000.000°C e 220 miliardi di
atmosfere), e possono dar luogo a violenti fusioni
nucleari.
Ogni secondo, milioni di tonnellate di idrogeno si
fondono tra loro, originando altrettante tonnellate di
elio.
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Zona radiativa e convettiva




La zona radiativa circonda il nucleo e
si estende per circa 500.000 km.
In essa, l'energia prodotta nel nucleo,
si irradia verso l'esterno tramite
l'assorbimento e la reimissione da
parte della materia.
La zona radiativa è molto vasta, di
conseguenza l'energia impiega 10
milioni di anni per attraversarla
completamente, per poi raggiungere
lo strato convettivo.
Qui i gas presenti (raggruppati in
zone dette celle convettive) si
muovono verso l'esterno,
trasportando l'energia. Una volta
raffredati, essi riscendono verso la
zona radiativa.
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La fotosfera



Rappresenta la superficie apparente del
Sole; è un guscio spesso circa 700 km e con
una temperatura di 5.700°C che segna il
confine tra la densa materia solare presente
all'interno, e l'atmosfera, più trasparente e
posta all'esterno.
I gas che compongono la fotosfera non sono
distribuiti uniformemente, ma sono
raggruppati, formando alte colonne di
materia che salgono verso la superficie, per
poi riscendere verso la zona convettiva.
Sono presenti a milioni e la parte superiore di queste
colonne gassose formano dei "pennacchi", noti come
granuli. Ogni granulo ha un aspetto circolare o poligonale
ed un diametro che può variare dai 200 ai 1800 km. Poichè
la loro vita media è di pochi minuti, la superficie del Sole
cambia costantemente aspetto.
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La cromosfera

L'ultimo strato del Sole, oltre il quale
si estendono solo i gas coronali, è la
cromosfera (dal greco: sfera, involucro
colorato), estesa per 15.000 km. E'
molto difficile da osservare, a causa
della vicinanza con l'abbagliante
fotosfera. Le occasioni migliori si
verificano con le eclissi totali di sole,
in quanto la fotosfera viene oscurata
dalla Luna, lasciando intravedere parte
della cromosfera.

Anche qui i gas non sono distribuiti in
maniera uniforme, ma sono
concentrati; se si trovano in prossimità
delle macchie solari, formano getti
simili a strette lingue fiammeggianti,
detti facole, che si innalzano fino a
10.000 km, per tempi molto brevi (al
massimo 5 minuti).
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La corona


Oltre la cromosfera, inizia l'atmosfera
solare vera e propria, chiamata
corona. E' costituita principalmente
da idrogeno molto rarefatto, ed è
molto calda (oltre un milione di gradi
Centigradi).
A causa della sua bassissima
luminosità, può essere osservata solo
in due modi: ad occhio nudo durante
un'eclisse totale di Sole o con l'ausilio
di uno strumento chiamato
coronografo, il quale copre il disco
solare, proprio come avviene durante
un'eclisse.
Forma della corona in base
all'andamento ciclico
dell'attività solare.
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L’attività solare


Esistono numerosi fenomeni
nella parte esterna del sole che
ne possono modificare
sensibilmente lo stato
“normale”.
Nell’immagine sono indicate
le principali
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L’attività solare

Protuberanze. E forse il
fenomeno solare più
spettacolare. Sono enormi
getti di gas che si innalzano
dalla cromosfera e appaiono
come gigantesche lingue di
fuoco.
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L’attività solare

Spicole. Sono strutture a
forma di spighe osservabili
nella cromosfera. Le spicule
sono fiammate di idrogeno (o
plasma) situate entro i confini
dei supergranuli che si
innalzano attraverso la
cromosfera. Sono causate
dall'interazione dei campi
magnetici ai bordi dei
supergranuli.
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L’attività solare



Macchie solari. Sono fenomeni che
compaiono sulla fotosfera.
Le macchie risultano più scure rispetto
alla fotosfera perché la loro temperatura
e più bassa (circa 4500°K). Il loro
numero sembra variare secondo un ciclo
di 11 anni. Possono avere forma e
dimensioni molto differenti.
La loro origine sembra dovuta al campo
magnetico solare: le macchie sono infatti
caratterizzate da intensi campi magnetici.
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L’attività solare

Facole. Sono aree brillanti
visibili intorno alle macchie solari.
Esse sono prodotte da gas
convogliato dall'interno lungo le
linee del campo magnetico.

Flares o brillamenti. Sono
esplosioni di brevissima durata
durante le quali dalla cromosfera
(nelle vicinanze delle macchie)
vengono emesse radiazioni e getti
di gas a temperature elevatissime;
la frequenza di questo fenomeno è
legata all'attività solare, in
particolare a quella magnetica.
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Immagine del sole
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