Il Sole

Il Sole è una stella, la stella più vicina al nostro pianeta, la Terra, o meglio la Terra è uno dei pianeti facenti parte del sistema solare, cioè formatisi con la formazione del Sole.

Circa 5 miliardi di anni fa, da una nebulosa fatta di polveri, gas e rocce distribuite in uno spazio molto grande, cominciò a formarsi il Sole ed il sistema solare: alcune rocce si ammassarono urtando le une con le altre ed altre polveri, e minerali vari caddero su tali rocce. Questo fenomeno avvenne in un punto centrale ma anche in vari altri punti della nebulosa. Col passare del tempo, molto tempo, uno di questi ammassi crebbe più velocemente degli altri, la forza di gravità che fa cadere a terra un qualunque oggetto che è per aria, attraeva anche gas, polveri e detriti verso questi ammassi, rendendoli sempre più grandi. Col passare del tempo l’oggetto più grande catturò sempre più gas e materiale, in particolare grandi quantità di Idrogeno che è un gas molto leggero, facile da catturare, ed altrettanto fecero gli altri amassi, ma quello centrale più grande, ne catturò di più fin quando, tutto quel gas, compresso e tenuto assieme dalla forza di gravità, si riscaldò talmente tanto, a causa della grande forza di gravità da “incendiarsi” e dar luogo al fenomeno della “fusione nucleare”. Quell’ammasso centrale divenne il Sole, gli ammassi più piccoli divennero i pianeti del Sistema solare. Quando il sole si “accese” i pianeti più vicini furono investiti da una forte esplosione ed ancora oggi, questi pianeti, sono investiti da forti radiazioni solari che spazzano via tutti i gas presenti attorno ai pianeti, lasciando libero solo la parte rocciosa dei pianeti. Alcuni pianeti come la Terra, Venere si proteggono dal vento solare e dalle radiazioni attraverso il proprio campo magnetico, ma altri hanno solo un piccolo campo magnetico, o ne sono privi, per cui sono diventati pianeti spogli e rocciosi. I pianeti più lontani invece sono riusciti a conservare i gas che li avvolgono ed hanno una atmosfera anche molto densa.

Ma torniamo al Sole, man mano che passava il tempo tutto il materiale nelle vicinanze del Sole venne catturato da esso: ogni piccola meteora che si avvicinava ad esso ne veniva catturato: facendo un o tanti giri attorno ad esso finiva poi per precipitare sulla stella. Alla fine il Sole catturò tutto il gas ed il materiale vagante e restarono orbitanti attorno ad esso, solo 8 pianeti principali, ed una moltitudine di meteore presenti in una fascia tra Marte e Giove.

Il Sole è dunque una stella, non molto grande, è infatti classificata come “nana” gialla. E’ fatto sopratutto di gas, l’Idrogeno, in gran parte (circa i 3/4), Elio in parte inferiore (circa 1/4) e minori quantità di altri materiali. Il calore, la luce e l’energia che esso produce è causato dalla fusione degli atomi di Idrogeno tra di loro: 4 atomi di Idrogeno, scontrandosi tra loro formano un atomo di Elio. Questo processo genera molta energia termica e luminosa e va avanti da 5 miliardi di anni. Fino ad ora 1/4 dell’Idrogeno è stato trasformato in Elio, per altri 5 miliardi di anni il Sole continuerà con questo comportamento.  Pur essendo una stella “nana”, il Sole ha dimensioni molto grandi: il diametro equatoriale è circa 1.390.000 chilometri (il diametro equatoriale della Terra è circa 12.750 km quindi 109 volte più piccolo), il volume del Sole è invece circa 1.400.000 x 1021 metri cubi mentre il volume della Tera è 1,08 x 1021 metri cubi, quindi più di 1 milione di volte la terra. Per la precisione, all’interno del Sole potrebbero starci circa 1.330.000 pianeti grandi quanto la Terra.

Il Sole è fatto a strati: al suo centro vi è il “nucleo solare” all’interno del quale avvengono le reazioni nucleari, la sua temperatura è circa di 16 milioni di gradi. All’esterno del nucleo vi è una zona in cui il calore si propaga per movimenti radiali e poi, più all’esterno, una zona dove si registrano forti movimenti convettivi di masse di plasma. Nella regione più esterna del sole troviamo la “fotosfera” e la “cromosfera” ed appena fuori dal Sole la “corona solare”, interessata da forti getti di plasma caldissimo e forti esplosioni.

Sole stella madre del Sistema Solare - Studia Rapido

La temperatura del Sole. Il Sole è più o meno caldo a seconda di quanto più in profondità si misura la sua temperatura: sulla superficie la temperatura super i 5000 gradi, ma la Corona ha una temperatura più elevata, circa 5 milioni di gradi. Il Nucleo solare ha una temperatura di quasi 16 milioni di gradi.

Il Nucleo solare. Gli astronomi riferiscono che il nucleo solare abbia diametro pari a circa  1/5 di quello solare. All’interno di esso l materia ha densità molto alta, circa 150 tonnellate di materia si concentrano in un solo metro cubo, quindi la massa è 150 volte superiore a quella dell’acqua. La temperatura varia tra i 14 e 16 milioni di gradi, la pressione è 500 miliardi di atmosfere (più o meno quella che abbiamo sulla superficie della terra, vicino al mare).  Nel nucleo quindi, le condizioni di pressione, temperatura e calore sono così alte che l’Idrogeno non può resistere come molecola/atomo integro e si scinde nelle singole particelle all’interno di una sostanza detta “plasma”. Nello stesso plasma, quando 2 protoni (nucleo di Idrogeno) si incontrano formano il nucleo del Deuterio emettendo energia e quando il Deuterio incontra un altro nucleo di Idrogeno si forma un isotopo del Elio, gli isotopi del elio si possono fondere in un nucleo completo di Elio (due protoni e due neutroni). Il procedimento è qui descritto superficialmente ma il concetto è che l’energia del Sole viene alimentata dalla fusione nucleare di atomi di elio che vengono convertiti continuamente in atomi di Idrogeno. Si stima che ogni secondo nel nucleo del Sole (non nelle altre zone più esterne) circa 600.000.000 di tonnellate  di Idrogeno siano convertite in quasi altrettante tonnellate di Elio e 4.000.000 di tonnellate si trasformano in energia (390 x 1018 megajoule) che poi lentamente emergerà verso la superficie e verrà irradiata in tutto il sistema solare, in varie forme (luce, calore, radiazioni uv, vento di neutrini e particelle, radiazioni em e di altra natura).

 

 

Nella zona radiativa avviene la trasmissione dell’energia del Sole dal Nucleo verso gli strati esterni: questa trasmissione avviene radialmente, la zona radiativa si estende tra 0.2 raggi solari e 0.7 raggi solari e quindi ha spessore pari a circa metà del raggio del sole.

La zona convettiva è caratterizzata dal fatto che nel plasma si innescano dei movimenti vorticosi e convettivi: le masse di plasma caldo raggiungono la superficie ove si “raffreddano” e ricadono in basso verso la zona radiativa, dove ricevono nuova energia.

La fotosfera è lo strato del Sole al di sotto del quale non è possibile guardare, è il primo strato visibile, dal quale l’energia proveniente dall’interno è libera di propagarsi nello spazio. È sede di fenomeni come le macchie solari e i brillamenti ed ha una densità molto bassa circa 1000 particelle al metro cubo (1% della densità dell’atmosfera terrestre al livello del mare) ed ha uno spessore di qualche centinaia di chilometri. La temperatura delle fotosfera è variabile tra i 4000 ed 8000 gradi e nelle macchie solari può scendere sotto i 3000 gradi.

Realtà o Fantasia ?!: E' il sole a controllare il clima della terra

 

 

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