Il Sole

[Orso Brrrrr]

Noi ci siamo perchè c'è il Sole.
La sua bellezza è straordinaria ed, al tempo stesso, terrificante.
Il Sole è da sempre oggetto di osservazioni e di studi, ma solo dopo la scoperta delle macchie solari da parte di Galileo ha inizio un'epoca di altre grandi scoperte che consentono di formulare ipotesi scientifiche sull'attività esterna ed interna della stella a noi più vicina.
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L'ATTIVITA' PIU' ESTERNA

Sopra la superficie visibile del Sole ci sono due strati gassosi: la cromosfera e la corona. Qui si verificano alcuni fenomeni più o meno violenti: le macchie solari, i brillamenti, il vento solare, le protuberanze.

Le macchie solari sono tempeste magnetiche che si vedono come aree scure sulla superficie visibile del Sole. Esse appaiono e scompaiono regolarmente in cicli di undici anni.
I brillamenti sono spettacolari scariche di energia magnetica dalla corona. Queste scariche mandano getti di protoni ed elettroni fuori nello spazio, che possono interferire nelle comunicazioni radio terrestri.

Il vento solare è un flusso continuo di gas dalla corona solare. Questo gas ionizzato viene scagliato in tutte le direzioni a più di 500 chilometri al secondo, e investe anche la Terra.
Le protuberanze solari sono getti di gas eruttati dalla superficie in forma di colonna che può disperdersi nello spazio oppure tornare indietro e ricadere sul Sole.

Una protuberanza solare alta oltre 500mila Km, osservata dallo Skylab nel 1973 (NASA)

[Gatto rognoso]

di solito poco nota..

Essendo ad una distanza di 8 minuti-luce dalla Terra,quando lo guardiamo,il sole non si trova nella posizione che ci appare ma,in realtà,ha già fatto 8 minuti di "strada" in più.



Se vedòm!

[Orso Brrrrr]

In Origine Postato da Gatto rognoso
di solito poco nota..

Essendo ad una distanza di 8 minuti-luce dalla Terra,quando lo guardiamo,il sole non si trova nella posizione che ci appare ma,in realtà,ha già fatto 8 minuti di "strada" in più.



Se vedòm!

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Giusta osservazione.
Tutto ciò che vediamo lo vediamo infatti al passato, persino sulla terra non vediamo il presente, visto che la luce ci mette sempre un tempo, per quanto piccolo, ad arrivare ai nostri occhi: non parliamo poi del tempo che ci mette lo stimolo visivo ad arrivare al cervello e colpire la nostra coscienza.
Noi siamo abituati a dire "Vedo il sole", "Vedo la montagna", cioè parlare al presente, anche se nel momento in cui avvertiamo le immagini con la coscienza non sono le immagini di quell'istante ma quelle di un tempo, più o meno lungo, già passato.
Quando, in una notte stellata ci soffermiamo ad ammirare la bellezza dell'universo, ad esempio dei particolari della galassia Via Lattea, noi vediamo immagini risalenti a 20/30.000 anni fa, tanti ne ha messo la loro luce per arrivare da noi.
Ma con particolari telescopi, si è arrivati a vedere oggetti celesti lontani miliardi di anni luce. Teoricamente è possibile vedere a distanze illimitate, tenuto presente l'indebolimento del segnale luminoso, la cui intensità diminuisce con il quadrato della distanza.
Allora una frequenza luminosa emessa al momento del "Big Bang", per quanto debole e dispersa, potrebbe ancora essere rivelata con particolari strumenti. C'è chi afferma di averla già trovata a sostegno dell'ipotesi sel Big Bang, ma nulla è sicuro e perciò gli scienziati continuano a cercare.
Quello che mi colpisce molto è il fatto che noi vediamo un universo di immagini "morte", remote o remotissime, che esistono solo come immagine luminosa ma non più come realtà.
Molti corpi celesti potrebbero essere già trasformati o scomparsi con terrificanti fuochi d'artificio, mentre noi continueremo a vedere la loro immagine passata, chissà per quanto tempo ancora!

[Orso Brrrrr]

Ritengo non fuori tema questo post, visto che tra i miliardi di galassie che "navigano" nell'universo, ce n'è una a cui appartiene il nostro sole e la nostra terra.
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LA GALASSIA VIA LATTEA

Galassia a spirale , tipo Sbc, con centro in direzione del Sagittario
La Via Lattea è la galassia che ospita il nostro Sistema Solare insieme ad almeno altri 200 miliardi di stelle, pianeti, migliaia di ammassi e nebulose tra cui quasi tutti gli oggetti di Messier che non siano a loro volta galassie (l'unica eccezione potrebbe essere M54 che potrebbe appartenere alla SagDEG, una piccola galassia molto vicina alla nostra).

Come galassia, la Via Lattea è una gigante, con una massa compresa tra 750 e 1.000 miliardi di masse solari ed un diametro di circa 100.000 anni luce. Ricerche radioastronomiche sulla distribuzione delle nubi di idrogeno hanno rivelato che la nostra galassia è del tipo Sb o Sc nella classificazione di Hubble. Non è ancora chiaro se abbia o no una struttura barrata (nel caso sarebbe di tipo SB).

La Via Lattea appartiene al Gruppo Locale, un piccolo gruppo di 3 grandi ed oltre 30 piccole galassie, nel quale occupa la seconda posizione per dimensioni ma la prima per massa.

Poiché ci troviamo nelle regioni esterne di questa galassia, solo circa 20 anni luce al di sopra del piano equatoriale ma a circa 27.000 anni luce dal centro galattico, si presenta come una striscia luminosa che attraversa il cielo lungo il piano di simmetria, chiamato anche "equatore galattico". Il centro si trova in direzione della costellazione del Sagittario, assai vicino al confine con le costellazioni dello Scorpione e di Ofiuco.

Le immagini della Via Lattea sono quindi fotografie a largo campo. Per il loro aspetto, sono spesso adatte per vedere gli oggetti galattici (tra cui nebulose ed ammassi stellari) inseriti nel contesto celeste che li circonda. Alcune regioni, come quelle sottoelencate, ospitano molti oggetti di Messier:

La Via Lattea nel Sagittario, comprese alcune parti dello Scorpione e di Ofiuco
La Via Lattea intorno a M17, M18, ed M24
La nostra immagine ci è stata concessa da David Malin dell'AAT, e presenta diversi oggetti di Messier nei dintorni della direzione del centro galattico. Ha un copyright e può essere utilizzata solo per uso personale. Per ogni altro tipo di utilizzo, inclusi mirroring internet e memorizzazione su CD-ROM contattare Coral Cooksley dell'Anglo Australian Observatory.
Vecchie immagini dall'AAT

Per poter ottenere un'immagine dell'intera Via Lattea come appare dalla Terra, è necessario o comporre un mosaico di molte fotografie (eventualmente aiutati da un'elaborazione al computer), o fare un disegno, qui sotto si può accedere ad alcuni ottimi esempi:

Un bel fotomosaico della Via Lattea
Disegno di Knut Lund della Via Lattea
Nella luce infrarossa, la struttura della galassia può essere indagata meglio, poiché le nubi di polvere scure che impediscono la visuale sono più trasparenti alla lunghezza d'onda IR che alla luce visibile. Il satellite Cobe ha fornito un'immagine infrarossa delle regioni centrali della Via Lattea.

Altri link ad argomenti correlati:

Immagini della Via Lattea dagli archivi dell'Astronomical Picture of the Day
Immagini a largo campo della Via Lattea
Diamo qui sotto alcune informazioni relative al Centro Galattico:
Ascensione Retta 17 : 45.6 (ore : minuti)

Declinazione -28 : 56 (gradi : minuti)

Distanza 27 (* 1000 anni-luce)



Qui si trova il Polo Nord Galattico:

Ascensione Retta 12 : 51.4 (ore : minuti)

Declinazione +27 : 07 (gradi : minuti)


Per quanto riguarda il senso di rotazione, la Galassia rispetto alla posizione del Sole sta ruotando in direzione 21:12.0 in Ascensione Retta e +48:19 in Declinazione. E' posta così in evidenza la rotazione "retrograda" rispetto al sistema di coordinate galattiche, così il Polo Nord Galattico corrisponde al Polo Sud fisico rispetto alla rotazione galattica.

Le informazioni sulle coordinate sono state estratte dal sito computerizzato sulle coordinate galattiche presso il Nasa Extragalactical Database (NED) (raggiungibile anche via telnet).

[Orso Brrrrr]

La stella Sole

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Il Sole, la stella da cui il nostro pianeta terra riceve la luce e il calore che permettono l'esistenza della vita, è un'enorme sfera infuocata, con un diametro di 1.400.000 chilometri: tanto per fare un confronto, il diametro terrestre è di "solo" 12.700 chilometri, il che significa che nel Sole troverebbero posto qualcosa come 1.300.000 Terre! Una enorme palla di fuoco, dunque, composta quasi interamente di due gas, idrogeno ed elio, sebbene in piccole tracce siano presenti anche tutti gli altri elementi chimici che si trovano sul nostro pianeta.

Il sole esiste da circa 5 miliardi di anni, e funziona come una specie di gigantesco motore: nella sua parte più interna, migliaia di chilometri sotto la superficie che noi possiamo osservare, e con temperature di milioni di gradi, avvengono reazioni nucleari che trasformano l'idrogeno in elio, liberando quantità enormi di energia: l'idrogeno quindi va diminuendo nel tempo, mentre aumenta l'elio, e quando di idrogeno non ce ne sarà più a sufficienza, il sole comincerà a fondere anche i nuclei di elio; quando finirà anche questo la nostra stella diventerà una variabile e non troverà mai una situazione di stabilità. Dopo aver raggiunto dimensioni gigantesche, tanto da inghiottire la terra nel suo globo, tornerà a rimpicciolire e comincerà a pulsare. Infine avrà un ultimo sussulto: sembrerà esplodere e apparirà per breve tempo molto luminosa e lancerà nello spazio una piccola porzione della sua atmosfera. Il resto della sua materia a causa della forza di gravità collasserà al centro facendola diventare luminosissima. In questo momento la sua massa sarà raccolta in volume un milione di volte più piccolo di quello attuale. Tuttavia, almeno per ora, non è il caso di preoccuparsi: l'idrogeno presente nel sole durerà infatti almeno per altri 5 miliardi di anni.

La maggior parte delle informazioni sulla storia passata e futura del nostro sole non le abbiamo ricavate direttamente, ma ci siamo basati sui "frammenti di vita " delle altre stelle, osservandone nascere una, morire un'altra e cercando di trovare dei criteri che potessero predire cosa sarebbe successo al nostro sistema in un lontano futuro. Si è scoperto così come varia la vita di una stella al variare della sua massa... È stato detto che il sole avrà una vita di circa 10.000 milioni di anni: ebbene, l'idrogeno di una stella con dieci volte la massa del sole può durare solo 10 milioni di anni. Insomma, più grande è la stella, più si consuma in fretta: non ci si può aspettare quindi dei sistemi planetari simili al nostro... in così poco tempo (poco, astronomicamente parlando, si intende!) i pianeti non arrivano neanche a raffreddarsi e restano delle sfere di magma praticamente fino alla fine della loro stella. Quindi l'esistenza della vita sui pianeti richiede una certa stabilità e soprattutto un lungo tempo per potersi evolvere.

Il sole, questa enorme e poderosa fornace, per quanto impressionante non è che una delle miliardi di stelle che popolano il nostro universo, e tutto sommato è anche fra le più piccole: molte delle stelle che vediamo ogni notte, e che ci appaiono come puntini magari insignificanti, sono in realtà molto più grandi e potenti del sole. Se da qualche parte nel cosmo dovessero esistere altre forme di vita, molto probabilmente non conoscerebbero il sole, che da grande distanza è solo una stella debolissima, superata da autentici "giganti" molto più grandi e luminosi.

Se da terra il sole ci appare molto più grande e luminoso delle altre stelle è dunque, naturalmente, per una questione di distanza: rispetto alle lontananze quasi inimmaginabili che esistono fra i corpi celesti, in effetti, noi siamo davvero a un "tiro di schioppo" dalla nostra stella. Tradotto in soldoni, però, anche questo tiro di schioppo non è che sia una bazzecola: si tratta pur sempre, infatti, di 149.000.000 (centoquarantanove milioni) di chilometri. Una distanza che già di per sé va oltre la nostra immaginazione: la stessa luce che dal sole parte per raggiungere la terra impiega otto minuti per compiere il suo tragitto, pur viaggiando alla bellezza di 300.000 chilometri al secondo. Quindi, per usare una tipica unità di misura adoperata dagli astronomi, possiamo dire che il sole dista dalla terra otto minuti-luce: tanto per fare un esempio, la seconda stella più vicina alla terra è Proxima Centauri, che dista quattro anni-luce...

La "vita quotidiana" della nostra stella, per quanto nell'universo esistano situazioni molto più sconvolgenti e imprevedibili, è tutt'altro che pacifica: la sua superficie assomiglia, fatte le dovute proporzioni, a quella di un fluido in ebollizione, con la differenza che qui le bolle non sono di acqua, ma di fuoco, e sono grandi ognuna molti chilometri. Inoltre sulla superficie, la cui temperatura media è di oltre 5.000 gradi, esistono delle aree meno calde, che appaiono più scure e sono a volte visibili anche a occhio nudo (guardando attraverso un paio di occhialini con appositi filtri o un'altra protezione adeguata, naturalmente...): sono le macchie solari. Queste macchie si trovano negli strati più bassi dell'atmosfera e ci appaiono quasi nere per contrasto rispetto alla luminosità della fotosfera; molto spesso si presentano a coppie, con polarità magnetica opposta nei due emisferi separati dal equatore. Le interpretazioni che si danno oggi a questo fenomeno sono legate alle loro caratteristiche magnetiche. In un periodo di circa 11 anni le macchie passano da un valore massimo a un valore minimo per poi ripetere il ciclo; durante questo periodo oltre che osservare uno spostamento in latitudine del punto di formazione delle macchie si ha anche un cambiamento di polarità che si ripete appunto ogni 11 anni. Non si sa bene in che modo le macchie influenzino la nostra vita ma ad esempio le ricezioni radio a lunga distanza sono molto migliori negli anni in cui le macchie solari sono più grandi e numerose.

Vi sono poi alcune parti del sole che non sono molto conosciute, perché osservando direttamente la nostra stella non si notano: sono infatti molto meno luminose del disco centrale (che è quello che vediamo ogni giorno), e quindi sono come "surclassate" dalla sua luce. Sono in particolare la cromosfera e la corona, che circondano il sole, costituite rispettivamente da gas incandescenti e da gas elettricamente carichi. Il momento migliore per osservarle è proprio durante un'eclissi totale, nel momento in cui l'ombra della luna copre il disco centrale del sole: allora la cromosfera appare come un sottile alone rosa, mentre la corona, più estesa ma ancora meno luminosa, si rivela di colore bianco. Sempre le eclissi possono essere un'occasione favorevole per osservare le protuberanze: sono vere e proprie lingue di fuoco che partono dalla superficie del sole e sono scagliate verso l'alto, arrivando anche a 40.000 chilometri di altezza.

La quantità di energia che il sole emette nel cosmo è immensa: in un solo secondo più di quanta l'umanità ne abbia finora consumato in tutta la sua storia! E la parte di tale energia che arriva sulla terra, per quanto piccola, è in realtà tutt'altro che trascurabile: ogni metro quadrato della superficie terrestre riceve, sotto forma di luce e calore, circa 1000 watt, cioè il consumo di un comune elettrodomestico come un ferro da stiro. Naturalmente, poi, un conto è misurare l'energia che ci arriva dalla nostra stella, un altro (purtroppo) è riuscire ad "acchiapparla" per servirsene: se fosse possibile, molti problemi che oggi ci assillano non esisterebbero neppure.



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[Orso Brrrrr]

Eclissi totale. Quando la Luna è abbastanza vicina alla Terra, così che la sua grandezza apparente è maggiore di quella del Sole, essa può nascondere completamente il Sole. Allora si può vedere la larga corona scintillante.




Il sole oggi





Fasi culminanti dell'eclissi.
Mentre l'eclissi solare si avvicina alla totalità appaiono sul fondo solare le perle o grani di Baily (a sinistra) dovuti all'irregolarità del bordo lunare. In centro è visibile l'effetto dell'anello di diamanti. Con la totalità dell'eclissi appare la spettacolosa corona (a destra). E' raro che la totalità duri più di un minuto o due; qualche volta però dura fino a 7 minuti e mezzo.

[Orso Brrrrr]

Fin dall'antichità il Sole è stato considerato dall'uomo come un'entità dal significato speciale. Molte culture antiche lo adoravano e ne riconoscevano l'importanza nel ciclo della vita.



Sebbene abbia sempre ricoperto un ruolo centrale nei calendari, in cui erano riportati i solstizi, gli equinozi e le eclissi, il Sole venne studiato con rigore soltanto dopo la scoperta delle macchie solari (immagine a lato). Gli astronomi cinesi avevano osservato le macchie a occhio nudo fin dal 200 a.C., ma lo studio sistematico di questi fenomeni iniziò solo nel 1611 con l'opera di Galileo. Grazie anche all'invenzione del telescopio, si delineò in quegli anni un approccio molto più approfondito allo studio del Sole, che da allora venne considerato un corpo in continua e costante evoluzione, del quale si potevano comprendere scientificamente sia le proprietà sia le frequenti modificazioni.

Il passo successivo risale al 1814, con l'utilizzo dello spettroscopio da parte del fisico tedesco Joseph von Fraunhofer: malgrado lo spettro solare fosse già stato osservato nel 1666 da Isaac Newton, l'accuratezza del lavoro di Fraunhofer gettò le basi per i primi studi teorici dell'atmosfera solare. Nel 1859 il fisico tedesco Gustav Kirchhoff realizzò che l'assenza di radiazione di una certa lunghezza d'onda nelle righe di Fraunhofer era dovuta all'assorbimento da parte di atomi di alcuni elementi chimici presenti anche sulla Terra. Questo non solo indicava che il Sole è composto di materia ordinaria, ma dimostrava anche la possibilità di ricavare dettagliate informazioni sugli oggetti celesti studiando la radiazione elettromagnetica che essi emettono. Era l'inizio dell'astrofisica.




I progressi nello studio del Sole furono conseguiti grazie alle sistematiche osservazioni di numerosi scienziati e allo sviluppo di nuovi e più accurati strumenti, quali lo spettroeliografo, che permette lo studio del Sole a una sola lunghezza d'onda dello spettro di emissione; il coronografo, che consente lo studio della corona solare anche in assenza di eclissi; e il magnetografo, inventato nel 1948 dall'astronomo statunitense Horace Babcock, che misura l'intensità del campo magnetico sulla superficie solare. In seguito, lo sviluppo dei razzi e dei satelliti consentì agli scienziati di osservare anche le radiazioni che vengono assorbite dall'atmosfera terrestre. Coronografi, telescopi e spettrografi sensibili alla radiazione ultravioletta e ai raggi X si rivelarono di fondamentale importanza per l'esplorazione dello spazio.

Nel 1908 l'astronomo George Ellery Hale scoprì che le macchie solari sono sede di intensi campi magnetici. Una macchia tipica ha un campo magnetico di intensità pari a 0,25 Tesla, circa 10.000 volte più intenso di quello terrestre. Gran parte del campo magnetico solare è localizzato intorno alle macchie. La sua intensità influenza fortemente gli strati più esterni del Sole. Ad esempio, la turbolenza su larga scala della zona convettiva spinge il campo magnetico sulla fotosfera e appena sopra di essa fino ai bordi delle celle di supergranulazione. La radiazione che proviene dallo strato appena sopra la fotosfera, detto cromosfera, mostra varie figure caratteristiche. Entro i confini dei supergranuli si innalzano getti di materia verso la cromosfera fino a un'altitudine di 4000 km in 10 minuti. Le cosiddette spicole sono causate dall'interazione tra la turbolenza e il campo magnetico ai bordi delle celle dei supergranuli.



I gas caldi che costituiscono l'atmosfera solare, detta corona, sono distribuiti in strati di densità decrescente, come illustrato dall'immagine qui a lato. Le zone blu sono quelle più dense, quelle gialle le più diradate. L'irregolarità delle superfici di separazione tra uno strato e l'altro dipende dal campo magnetico del Sole, che interagisce con gli elettroni e gli ioni presenti nella corona alla temperatura di circa 2,2 milioni °C.

L'energia emessa dal Sole viene irradiata in modo approssimativamente costante in ogni direzione dello spazio; la fonte di questa energia è nell'interno del Sole, che, come la maggior parte delle stelle, è composto prevalentemente da idrogeno (il 71%) ed elio (27%) allo stato di plasma, con tracce di elementi più pesanti. All'interno del Sole si è individuato un nucleo centrale, con un raggio di circa 150.000 km, in cui la temperatura raggiunge i 16.000.000 K e la densità è 150 volte quella dell'acqua. In queste condizioni, le collisioni tra i nuclei degli atomi di idrogeno innescano violente reazioni di fusione nucleare. Ogni secondo avvengono moltissime reazioni, che generano un'energia equivalente a quella rilasciata nell'esplosione di una bomba atomica di 100 miliardi di megaton.

L'atmosfera esterna del Sole, che si estende per molti raggi solari a partire dal disco, è detta corona. Tutte le caratteristiche morfologiche della corona sono dovute alla presenza del campo magnetico solare. La maggior parte della corona consiste di grandi archi di gas caldo, che sono più piccoli all'interno delle regioni attive e più grandi tra una regione attiva e l'altra. Le forme ad arco e a cerchio sono causate dal campo magnetico.

Negli anni Quaranta si scoprì che la corona è molto più calda della fotosfera. Quest'ultima, che è la superficie visibile del Sole, ha una temperatura di circa 6000 K; la cromosfera, che si estende per molte decine di migliaia di chilometri sopra la fotosfera, ha una temperatura prossima ai 30.000 K. Infine la corona, che si trova al di sopra della cromosfera fino al confine con lo spazio interplanetario, ha temperatura di oltre 1.000.000 K. Perché si mantengano queste condizioni termiche, ci deve essere un flusso diretto di energia verso di essa. Attualmente uno dei problemi maggiori dell'astrofisica solare è spiegare il meccanismo per mezzo del quale tale calore raggiunge la corona.

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Eclissi di sole: immagine 1 eclissi del febbraio 1998; imm. 2 eclissi del marzo 1970; imm. 3 eclissi totale del 15 febbraio 1961; imm. 4 eclissi parziale di sole osservata nella Siberia Centrale nel 1982


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.L'11 agosto 1999 si è verificata una grande eclissi totale di Sole visibile anche in Italia. Le condizioni di visibilità erano ottime, essendo il punto massimo dell'eclissi intorno alle 12.30 ora locale. Il fenomeno è molto raro, e non si verificheranno altre eclissi di questo tipo (nel nostro paese naturalmente) fino alla fine del prossimo secolo.

[Orso Brrrrr]

Oggi è arrivata sulla terra una nuova tempesta magnetica di altissima intensità causata da un'eruzione solare.


La fantastica immagine di un'eruzione solare (dall'archivio CNN)