Le caratteristiche del sole, parti, struttura e composizione

il sol è un corpo gassoso che ha un nucleo altamente compresso, in cui l'energia è generata da reazioni termonucleari.

È la stella, attorno alla quale orbita la Terra e gli altri pianeti, e alla quale fornisce luce e calore. Era nato 4.600 milioni di anni fa. Sebbene sia uno degli oltre 1.000 milioni di corpi celesti che formano la galassia della Via Lattea, è la stella che brilla di più.

Tutta la vita sulla Terra dipende dall'energia solare fornita dalla stella. Senza il Sole, la Terra sarebbe un luogo buio e senza vita congelato nel tempo.

Anche se non si sa cosa sia successo più di 4 miliardi di anni fa, la teoria corrente sostiene che un'enorme nuvola di polvere e gas iniziò a girare lentamente.

La gravità ha trascinato una regione densa all'interno di questa nuvola. L'impulso ha aumentato la velocità di rotazione. Questo movimento ha causato il riscaldamento del gas nel centro, che ha causato reazioni che hanno trasformato la polvere e il gas in solidi, dando origine ai pianeti.

La materia centrale divenne molto calda e densa, dando vita a una fusione nucleare che diede origine al sole.

Il Sole è l'oggetto dominante nel sistema solare a causa della sua grande dimensione poiché contiene il 99% della massa del sistema.

La sua forza gravitazionale mantiene tutti i pianeti in orbita. È una stella di medie dimensioni che produce la propria luce e calore bruciando combustibili come l'idrogeno e l'elio in un processo noto come fusione nucleare.

Le stelle hanno una vita limitata e il Sole non fa eccezione, è nel punto centrale del suo ciclo vitale di circa dieci miliardi di anni. Si trova nel centro della galassia, che ha una forma a spirale.

Cos'è il sole? parti e studi sulla stella

Da lontano, il Sole non sembra molto complesso. Per l'osservatore comune, è solo una palla di gas liscia e regolare. Tuttavia, un'ispezione ravvicinata mostra che la stella è in costante turbolenza. Il Sole apparentemente tranquillo è un corpo irrequieto, tremante ed esplosivo, alimentato da un magnetismo intenso e variabile.

Nel recente passato, gli scienziati non sono riusciti a capire come il Sole ha generato i suoi campi magnetici, che sono responsabili della maggior parte dell'attività solare.

Inoltre non sapevano perché una parte di questo intenso magnetismo fosse concentrata nelle cosiddette macchie solari, isole scure poco profonde grandi come la Terra e mille volte più magnetiche.

Inoltre, i fisici non potevano spiegare perché l'attività magnetica del Sole varia drasticamente, diminuendo e intensificandosi di nuovo ogni 11 anni circa. Le risposte a queste domande sono state nascoste all'interno del Sole, dove viene generato il suo potente magnetismo.

La Via Lattea ha circa 100.000 anni luce di diametro e 15.000 anni luce di spessore. All'interno di questo, il Sole si sposta di 210 km al secondo e ci vogliono 225 milioni di anni per completare un ciclo di viaggio.

Gli scienziati hanno acquisito gran parte della loro conoscenza del Sole dall'osservazione fatta dalla Terra per molti anni. Tuttavia, gran parte dell'attuale conoscenza proviene dalle sonde spaziali che sono state inviate in missione per esplorare il Sole.

Queste sonde hanno fornito informazioni accurate sulla temperatura, l'atmosfera, la composizione, il campo magnetico, i brillamenti, le protuberanze, le macchie solari e le dinamiche interne del Sole, che sono mostrate nella seguente casella.

Composizione del sole

Il Sole è un'enorme palla di plasma, gas ionizzato caldo che contiene 300.000 volte più massa della Terra.

Il diametro del Sole è 1,4 milioni di chilometri di lunghezza, supera il diametro della Terra di 12.760 km, supera addirittura il diametro del pianeta più grande del sistema, Giove, che rappresenta solo un decimo del diametro del Sole.

Gli elementi principali presenti nel Sole sono l'idrogeno (92%), seguito dall'elio (7,8%) e meno dell'1% degli elementi più pesanti come ossigeno, carbonio, azoto e neon.

Di seguito è la composizione del Sole costruita dall'analisi dello spettro solare. L'analisi viene dagli strati inferiori dell'atmosfera del Sole, ma si pensa che sia rappresentativa dell'intero Sole con l'eccezione del suo nucleo. Quasi 67 elementi sono stati rilevati nello spettro solare.

Si ritiene che il Sole sia completamente gassoso con una densità media di 1,4 volte quella dell'acqua. Poiché la pressione nel nucleo è molto maggiore rispetto alla superficie, la densità del nucleo è pari a otto volte la densità dell'oro e la pressione è pari a 250 miliardi di volte la pressione della superficie terrestre.

Quasi l'intera massa del Sole è confinata in un volume che estende solo il 60% della distanza dal centro del Sole alla sua superficie.

Struttura del sole

Quando studiano la struttura del Sole, i fisici solari la dividono in due domini principali: l'interno e le atmosfere.

interno

L'interno è composto da:

1- nucleo

È la regione centrale del Sole dove avvengono le reazioni nucleari che trasformano l'idrogeno in elio.Queste reazioni rilasciano l'energia che origina la luminosità del Sole.

Affinché queste reazioni abbiano luogo, è necessaria una temperatura molto elevata. La temperatura vicino al centro è di circa 15 milioni di gradi Celsius e la densità è di circa 160 g / cm³ (cioè 160 volte la densità dell'acqua).

Sia la temperatura e la densità diminuisce verso l'esterno dal centro del sole. Il nucleo occupa il 25% del raggio interno Sol. A temperatura centrale 175,000 km è solo la metà del suo valore centrale e bassa densità 20 g / cm³.

2- Zona intermedia (o trasporto radioattivo).

Intorno al nucleo è la zona di trasporto intermedio o radioattivo. Quest'area occupa il 45% del raggio solare ed è la regione in cui l'energia, sotto forma di fotoni di raggi gamma, viene trasportata verso l'esterno dal flusso di radiazioni generato nel nucleo.

I fotoni dei raggi gamma ad alta energia vengono continuamente battuti mentre attraversano la zona intermedia, alcuni vengono assorbiti, altri vengono espulsi e altri ritornano al nucleo. I fotoni possono richiedere 100.000 anni per trovare la loro strada attraverso la zona intermedia.

Al limite più esterno della zona intermedia, la temperatura è di circa 1,5 milioni di gradi Celsius e la densità è di circa 0,2 g / cm³. Questo limite è chiamato livello di interfaccia o tachocline.

Si ritiene che il campo magnetico del Sole sia generato da una dinamo naturale presente in questo strato. Le variazioni delle velocità di flusso attraverso questo strato allungano le linee di forza del campo magnetico e le rendono più forti. Sembra anche che ci siano cambiamenti improvvisi nella composizione chimica attraverso questo strato.

3- Zona convettiva

È la zona più esterna del sole, si chiama zona convettiva, perché l'energia viene portata in superficie da un processo di convezione. Si estende da una profondità di circa 210.000 km alla superficie visibile e occupa circa il 30% del raggio del sole.

In questa area, il gas plasma, riscaldato nella zona intermedia, sale in superficie dall'azione delle correnti di convezione, che si estende, si raffredda e quindi si restringe (simile all'ebollizione dell'acqua in una pentola).

L'aumento delle particelle di gas è visibile sulla superficie come un pattern granulare. I granuli hanno un diametro di circa 1.000 km. Le cellule di convezione rilasciano energia nell'atmosfera del Sole. Sulla superficie, la temperatura è di circa 5.600 ° C e la densità è praticamente zero.

Una volta che il gas plasma raggiunge la superficie del Sole, si raffredda e si deposita alla base della zona di convezione, dove riceve più calore.

Il processo viene quindi ripetuto. I fotoni che sfuggono al Sole hanno perso energia nel loro percorso dal nucleo e hanno cambiato la loro lunghezza d'onda, cosicché la maggior parte dell'emissione si trova nella regione visibile dello spettro elettromagnetico.

Temperature più basse nella zona convettiva consentono di ioni più pesanti di elementi come carbonio, azoto, ossigeno, calcio e ferro per trattenere alcuni dei loro elettroni. Ciò rende il materiale più opaco, rendendo più difficile il passaggio delle radiazioni.

Atmosfere del Sole

Le atmosfere del Sole sono costituite da:

1- Fotosfera.

La fotosfera è il più basso dei tre strati che compongono l'atmosfera del Sole. Poiché i due strati superiori sono trasparenti alla maggior parte delle lunghezze d'onda della luce visibile, la fotosfera può essere facilmente apprezzata.

Non possiamo vedere oltre i gas luminosi della fotosfera, quindi tutto ciò che si trova sotto è considerato l'interno del Sole.

È una sottile copertura di gas o plasma ionizzati caldi di circa 400 km di spessore, la cui parte inferiore forma la superficie visibile del Sole. La maggior parte dell'energia irradiata dal Sole passa attraverso questo strato.

Dalla Terra, la superficie sembra liscia, ma in realtà è turbolenta e granulare a causa delle correnti di convezione. Il materiale bollito sulla superficie del Sole viene effettuato dal vento solare.

La densità della fotosfera è bassa secondo gli standard della Terra, il suo valore è simile alla densità dell'aria che respiriamo e la sua temperatura media è di soli 5.600 ° C. La composizione della fotosfera è, in massa, il 74,9% di idrogeno e il 23,8% di elio. Tutti gli elementi più pesanti rappresentano meno del 2% della massa.

2- cromosfera

Immediatamente sopra la fotosfera si trova la cromosfera (sfera colorata). Questo sottile strato di gas ha una densità molto inferiore a quella della fotosfera.

Ha uno spessore di circa 2.500 km con una temperatura che varia da 6.000 ° C appena sopra la fotosfera a una gamma compresa tra 20.000 e 30.000 ° C nella sua parte superiore.

La cromosfera è visivamente più trasparente della fotosfera. Il suo colore rosa rossastro ha origine perché la sua emissione è principalmente di idrogeno alfa gassoso.

Questo colore può essere visto durante un'eclissi solare totale, quando la cromosfera è vista brevemente come un lampo di colore proprio come il bordo visibile della fotosfera scompare dietro la Luna.

3- corona

È lo strato superiore dell'atmosfera del Sole e si estende per diversi milioni di chilometri dalla cima della cromosfera allo spazio. Non esiste un limite superiore ben definito per la corona.

La corona può essere vista solo durante un'eclissi solare totale o attraverso uno speciale telescopio chiamato coronografo, quando la fotosfera è bloccata. La corona appare come una zona bianca luminosa e pallida intorno al sole.

riferimenti

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