Il sistema solare IL PIANETA TERRA

Alberto Adriani

La Formazione del Pianeta

Dati

La Formazione della Luna

Il Sole

Ma la nostra stella, che è una sfera di gas caldissimo (un gas ad alte temperature è ionizzato e viene chiamato plasma), non emette soltanto luce ma anche un flusso continuo di particelle cariche … il vento solare

… inoltre il Sole possiede anche un proprio campo magnetico, il quale rimane intrappolato (congelato) nel plasma che costituisce il vento solare e si muove con esso.

Dipolo Terrestre

Il vento solare si allontana dal Sole ad una velocità di circa 400-800 km/s, propagandosi liberamente nello spazio interplanetario … e dopo circa 2-3 giorni raggiunge 1 AU, Non raggiunge direttamente la Terra, ma le particelle cariche di cui esso è composto interagiscono con il campo magnetico terrestre …

… il vento solare deforma il campo magnetico terrestre creando una regione denominata magnetosfera, schiacciata nella parte rivolta verso il Sole ed allungata nella direzione opposta (coda geomagnetica),

la magnetosfera è la regione di spazio dominata dal campo magnetico terrestre, una sorta di bolla (quasi) impermeabile al vento solare che le scorre attorno.

onda d’urto ad arco (bow shock)

guaina magnetica (magnetosheath)

magnetopausa

cuspide

coda geomagnetica (magnetotail)

Quando il campo magnetico interplanetario e’ diretto verso Nord la magnetosfera e’ praticamente chiusa, e non permette l’ingresso del vento solare al suo interno.

La riconnessione magnetica avviene quando due campi magnetici con direzioni opposte (antiparalleli) si incontrano,

questo meccanismo provoca una sorta di “apertura” della magnetosfera che consente l’accesso del plasma del vento solare all’interno dell’ambiente terrestre … … assieme ad una catena di eventi che porta allo sviluppo delle così dette “tempeste magnetiche” e alla generazione di correnti di particelle cariche lungo le linee del campo magnetico terrestre, dette correnti allineate (FAC).

Riassumendo….

Il meccanismo base per la formazione delle aurore è il seguente:

1) accesso del vento solare nella magnetosfera grazie alla riconnessione, 2) accelerazione del plasma (dipolarizzazione) nella coda magnetica terrestre, 3) formazione di correnti lungo le linee del campo geomagnetico, 4) intensificazione dell’ovale aurorale (sottotempeste magnetiche)…

L'atmosfera terrestre limita inferiormente l'estensione delle fasce ad un'altitudine di 200-1000 km. La fascia di van Allen esterna si estende ad un'altitudine di circa 10.000–65.000 km ed è particolarmente intensa a 14,500–19,000 km.

La fascia esterna contiene diversi tipi di particelle, fra cui elettroni e numerosi ioni. La maggior parte degli ioni compaiono sotto forma di protoni energetici, ma vi è anche una certa percentuale di particelle alfa e di ioni di ossigeno O+

Le fasce di Van Hallen

La ionosfera è quella fascia dell'atmosfera nella quale le radiazioni del Sole, e in misura molto minore i raggi cosmici provenienti dallo spazio, provocano la ionozzazione dei gas componenti. La ionosfera si estende fra i 60 e i 450 km di altitudine.

Strato D É lo strato più interno, si estende fra i 60 e i 90 km di altitudine. Il gas ionizzato è principalmente l'ossido di azoto (NO).

Strato E Si estende fra i 90 e i 130 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno molecolare (O2).

Strato F Si estende fra i 130 e i 450 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno atomico (O) e monossido d’azoto (NO)

Struttura dell’Atmosfera

Azoto (N2): 78,08% Ossigeno (O2): 20,95% Argon (Ar): 0.93% Vapore acqueo (H2O): 0,33% Anidride carbonica (CO2): 0,032%

(320 ppm) Neon (Ne): 0,00181% (18 ppm) Elio (He): 0,0005% (5 ppm) Metano (CH4): 0,0002% (2 ppm) Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm) Kripton (Kr): 0,000011% (0,11 ppm) Xeno (Xe): 0,000008% (0,08 ppm) Ozono (O3): 0,000004% (0,04 ppm)

Sono anche presenti, in tracce, Ossidi di Azoto (NO, NO2; N2O), Monossido di Carbonio (CO), Ammoniaca (NH3), Biossido di Zolfo (SO2), Solfuro di Idrogeno (H2S).

L’Atmosfera

Il Bilancio Energetico

Il Bilancio Energetico

Il Bilancio Energetico

Il Bilancio Energetico

Processi:

trasformazioni e/o trasferimento di energia in

atmosfera

Il Bilancio Energetico

Il Bilancio Energetico in funzione della latitudine

La Circolazione dell’Atmosfera

La Circolazione dell’Atmosfera

La Circolazione dell’Atmosfera

Circolazione dell'atmosfera a tre celle: di Hadley (H), di Ferrel (F) e polare (P). Sono indicate anche le posizioni del getto subtropicale (GST) e di quello polare (GP), della tropopausa tropicale (TT), intermedia (TI) e polare (TP), degli anticicloni subtropicali (As) e di quelli termici polari (At), delle alte (Am) e basse (Bm) pressioni mobili delle medie latitudini, degli alisei (AL) e della Zona di Convergenza Intertropicale (ZCIT)

La Circolazione degli Oceani

Variazione dei parametri orbitali

Variazioni di Temperatura e Anidride Carbonica per le variazioni del fattore di MIlankovitch

Variazioni di Temperatura per le variazioni dell’attività solare

0-30/35 km -- Crosta 0-60 km -- Litosfera 30/35-2900 km – Mantello 2900-5100 km -- Nucleo esterno 5100-~6375 km -- Nucleo interno

La Struttura Interna

Composizione 34,6% ferro 29,5% ossigeno 15,2% silicio 12,7% magnesio 2,4% nichel 1,9% zolfo 0,05% titanio

Le variazioni della crosta terrestre

La Formazione delle Rocce

L’evoluzione della crosta terrestre

La Struttura e Composizione Interna

Il Campo Magnetico Terrestre

Intensità e coordinate del Campo Magnetico