Il Sistema SolareIl Sole e i PianetiIl Sole e i Pianeti

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Una stella ed una manciata di sassi

Il Sistema solare è un Il Sistema solare è un insieme di corpi diversi insieme di corpi diversi tra loro per natura e tra loro per natura e dimensioni ma dimensioni ma accomunati dalla loro accomunati dalla loro origine e costretti a origine e costretti a muoversi in uno spazio muoversi in uno spazio ben definito dominato ben definito dominato dalla forza di gravità del dalla forza di gravità del sole.sole.

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Alla periferia della galassia

La porzione di spazio entro La porzione di spazio entro cui si muovono i corpi del cui si muovono i corpi del sistema solare ha le sistema solare ha le dimensioni di una sfera con dimensioni di una sfera con un diam. di 200.000 U. A un diam. di 200.000 U. A (pari a circa 3 a.l.)(pari a circa 3 a.l.)

Non è altro che un minuscolo Non è altro che un minuscolo angolo alla periferia della angolo alla periferia della galassia, che a sua volta è solo galassia, che a sua volta è solo una tra miliardi di galassie.una tra miliardi di galassie.

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Composizione del sistema solareIl Sistema Solare e' un insieme di corpi Il Sistema Solare e' un insieme di corpi

celesti in rotazione attorno al Sole. Ne celesti in rotazione attorno al Sole. Ne fanno parte, oltre al Sole stesso,fanno parte, oltre al Sole stesso, 9 pianeti, 9 pianeti, 61 satelliti, 61 satelliti, alcune migliaia di asteroidi, alcune migliaia di asteroidi, ed un numero imprecisato di comete. ed un numero imprecisato di comete.

Partendo dal Sole, troviamo per primi i Partendo dal Sole, troviamo per primi i pianeti interni, pianeti interni, Mercurio e Venere, Terra, Marte, Mercurio e Venere, Terra, Marte,

i pianeti esterni: i pianeti esterni: Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Giove, Saturno, Urano, Nettuno e

PlutonePlutone. . Tra l'orbita di Marte e quella di Giove è Tra l'orbita di Marte e quella di Giove è

compresa la compresa la fascia degli asteroidi.fascia degli asteroidi.

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La stella sole

Il SoleIl Sole, il corpo centrale del Sistema Solare, e' una sfera di gas , il corpo centrale del Sistema Solare, e' una sfera di gas incandescente, per lo piu' idrogeno ed elio, della massa di 2 1033 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 % g (2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate), pari al 99.9 % della massa totale del Sistema Solare stesso.della massa totale del Sistema Solare stesso.

Il diametro del SoleIl diametro del Sole e' di ben 1.392.000 Km, 109 volte e' di ben 1.392.000 Km, 109 volte quello terrestre, e corrisponde, visto da Terra, ad un diametro quello terrestre, e corrisponde, visto da Terra, ad un diametro angolare di circa 32 minuti d'arco, quasi pari a quello della Luna: angolare di circa 32 minuti d'arco, quasi pari a quello della Luna: questo da' luogo al fenomeno delle eclissi; cioe' alla questo da' luogo al fenomeno delle eclissi; cioe' alla sovrapposizione apparente del disco lunare e di quello solare. La 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 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.che è 5,5 g/cm3 e molto vicina a quella dell’acqua.

L’accelerazione di gravitàL’accelerazione di gravità alla sua superficie è circa 28 alla sua superficie è circa 28 volte quella terrestre, una persona peserebbe 2000 Kgvolte quella terrestre, una persona peserebbe 2000 Kg

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I moti del Sole Il Sole partecipa al moto di rotazione Il Sole partecipa al moto di rotazione

della Galassia, spostandosi, rispetto della Galassia, spostandosi, rispetto alle stelle vicine, alla velocita' di alle stelle vicine, alla velocita' di 19.7 km/s verso un punto della volta 19.7 km/s verso un punto della volta celeste detto apice del moto solare.celeste detto apice del moto solare.

Inoltre possiede anch'esso, come i pianeti, un Inoltre possiede anch'esso, come i pianeti, un moto di rotazione intorno al proprio asse, inclinato moto di rotazione intorno al proprio asse, inclinato di 7o 15' sul piano dell'eclittica, con velocità di 7o 15' sul piano dell'eclittica, con velocità angolare variabile secondo la latitudine; infatti, angolare variabile secondo la latitudine; infatti, trattandosi di una sfera di gas, non ruota trattandosi di una sfera di gas, non ruota rigidamente ma presenta una rotazione rigidamente ma presenta una rotazione differenziale, cioe' piu' lenta ai poli e piu' veloce differenziale, cioe' piu' lenta ai poli e piu' veloce all'equatore (circa 2 Km/s).all'equatore (circa 2 Km/s).

All'equatore, il periodo di rotazione e' di circa 25 All'equatore, il periodo di rotazione e' di circa 25 giorni, mentre al polo dura più di 30 giorni.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 Il Sole è composto quasi esclusivamente di

idrogeno ed elio. All'interno del nucleo idrogeno ed elio. All'interno del nucleo stellare la temperatura e la pressione stellare la temperatura e la pressione raggiungono valori cosi elevati che questi raggiungono valori cosi elevati che questi due elementi vanno incontro ad una due elementi vanno incontro ad una reazione particolarmente violenta: la reazione particolarmente violenta: la fusione nucleare. fusione nucleare.

In simili condizioni non possono esistere In simili condizioni non possono esistere strutture atomiche, quanto piuttosto un strutture atomiche, quanto piuttosto un miscuglio di nuclei atomici ed elettroni miscuglio di nuclei atomici ed elettroni che, a causa del loro rapido e continuo che, a causa del loro rapido e continuo movimento, collidono frequentemente tra movimento, collidono frequentemente tra loro. loro.

In particolare, la reazione di fusione si In particolare, la reazione di fusione si innesca quando due nuclei di idrogeno si innesca quando due nuclei di idrogeno si scontrano, formando un nucleo pesante di scontrano, formando un nucleo pesante di idrogeno (un deuterone, vale a dire un idrogeno (un deuterone, vale a dire un nucleo di deuterio, formato da un protone e nucleo di deuterio, formato da un protone e un neutrone). un neutrone).

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Produzione di energia nel Sole

In seguito alla collisione fra un In seguito alla collisione fra un deuterone ed un altro nucleo di deuterone ed un altro nucleo di idrogeno si può produrre il idrogeno si può produrre il nucleo di un isotopo leggero nucleo di un isotopo leggero dell'elio, l'elio-3, formato da due dell'elio, l'elio-3, formato da due protoni ed un neutrone. protoni ed un neutrone.

Questa reazione comporta Questa reazione comporta l'emissione, sotto forma di raggi l'emissione, sotto forma di raggi gamma, di un'energia pari a 26 gamma, di un'energia pari a 26 MeV MeV ((mega-eV mega-eV )). .

La collisione fra due nuclei di La collisione fra due nuclei di elio-3 forma un nucleo ordinario elio-3 forma un nucleo ordinario di elio (elio-4, con due protoni e di elio (elio-4, con due protoni e due neutroni), con l'emissione di due neutroni), con l'emissione di due protoni.due protoni.

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Struttura del sole

Il Sole può essere suddiviso in Il Sole può essere suddiviso in "zone" (o gusci concentrici:"zone" (o gusci concentrici:

Il nucleoIl nucleo, nel quale avvengono , nel quale avvengono i processi chimici che i processi chimici che mantengono in vita il Sole, e mantengono in vita il Sole, e attraverso i quali viene prodotta attraverso i quali viene prodotta l'energia. l'energia.

La zona radiativaLa zona radiativa, , Lo strato convettivoLo strato convettivo; qui i ; qui i

gas presenti trasportano gas presenti trasportano l'energia verso l'esterno, per poi l'energia verso l'esterno, per poi raffreddarsi e ricadere verso raffreddarsi e ricadere verso l'interno. l'interno.

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Struttura del sole

La fotosfera, che rappresenta , che rappresenta il limite tra la parte interna del il limite tra la parte interna del Sole, e quella più esterna. Sole, e quella più esterna.

La cromosferaLa cromosfera, molto più , molto più rarefatta. rarefatta.

La coronaLa corona, ossia la parte più , ossia la parte più esterna del Sole, estesa per esterna del Sole, estesa per milioni di chilometri e con una milioni di chilometri e con una forma che varia continuamente forma che varia continuamente nel corso del tempo. Man mano nel corso del tempo. Man mano che ci si allontana dalla che ci si allontana dalla cromosfera, la corona diventa cromosfera, la corona diventa sempre più rarefatta. sempre più rarefatta.

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All’interno della fornace solare

Nel nucleo del sole è in funzione un Nel nucleo del sole è in funzione un reattore nucleare a fusione mantenuto reattore nucleare a fusione mantenuto stabile dalla forza di gravità.stabile dalla forza di gravità.

Il nucleo si estende per circa 150.000 km e Il nucleo si estende per circa 150.000 km e in esso è contenuta circa 1/10 della massa in esso è contenuta circa 1/10 della massa totale del Sole. totale del Sole.

Qui infatti la temperatura e la pressione sono Qui infatti la temperatura e la pressione sono elevatissime (15.000.000°C e 220 miliardi di elevatissime (15.000.000°C e 220 miliardi di atmosfere), e possono dar luogo a violenti fusioni atmosfere), e possono dar luogo a violenti fusioni nucleari. nucleari.

Ogni secondo, milioni di tonnellate di idrogeno si Ogni secondo, milioni di tonnellate di idrogeno si fondono tra loro, originando altrettante tonnellate di fondono tra loro, originando altrettante tonnellate di elio. elio.

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 Zona radiativa e convettiva La zona radiativa circonda il nucleo La zona radiativa circonda il nucleo

e si estende per circa 500.000 km. e si estende per circa 500.000 km. In essa, l'energia prodotta nel In essa, l'energia prodotta nel

nucleo, si irradia verso l'esterno nucleo, si irradia verso l'esterno tramite l'assorbimento e la tramite l'assorbimento e la reimissione da parte della materia. reimissione da parte della materia.

La zona radiativa è molto vasta, di La zona radiativa è molto vasta, di conseguenza l'energia impiega 10 conseguenza l'energia impiega 10 milioni di anni per attraversarla milioni di anni per attraversarla completamente, per poi completamente, per poi raggiungere lo strato convettivo. raggiungere lo strato convettivo.

Qui i gas presenti (raggruppati in Qui i gas presenti (raggruppati in zone dette celle convettive) si zone dette celle convettive) si muovono verso l'esterno, muovono verso l'esterno, trasportando l'energia. Una volta trasportando l'energia. Una volta raffredati, essi riscendono verso la raffredati, essi riscendono verso la zona radiativa. zona radiativa.

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La fotosfera Rappresenta la superficie apparente del Rappresenta la superficie apparente del

Sole; è un guscio spesso circa 700 km e con Sole; è un guscio spesso circa 700 km e con una temperatura di 5.700°C che segna il una temperatura di 5.700°C che segna il confine tra la densa materia solare presente confine tra la densa materia solare presente all'interno, e l'atmosfera, più trasparente e all'interno, e l'atmosfera, più trasparente e posta all'esterno.posta all'esterno.

I gas che compongono la fotosfera non sono I gas che compongono la fotosfera non sono distribuiti uniformemente, ma sono distribuiti uniformemente, ma sono raggruppati, formando alte colonne di raggruppati, formando alte colonne di materia che salgono verso la superficie, per materia che salgono verso la superficie, per poi riscendere verso la zona convettiva. poi riscendere verso la zona convettiva.

Sono presenti a milioni e la parte superiore di queste Sono presenti a milioni e la parte superiore di queste colonne gassose formano dei colonne gassose formano dei "pennacchi", noti come "pennacchi", noti come granuligranuli. Ogni granulo ha un aspetto circolare o . Ogni granulo ha un aspetto circolare o poligonale ed un diametro che può variare dai 200 ai poligonale ed un diametro che può variare dai 200 ai 1800 km. Poichè la loro vita media è di pochi minuti, 1800 km. Poichè la loro vita media è di pochi minuti, la superficie del Sole cambia costantemente aspetto.la superficie del Sole cambia costantemente aspetto.

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La cromosfera L'ultimo strato del Sole, oltre il quale L'ultimo strato del Sole, oltre il quale

si estendono solo i gas coronali, è la si estendono solo i gas coronali, è la cromosfera (dal greco: sfera, cromosfera (dal greco: sfera, involucro colorato), estesa per 15.000 involucro colorato), estesa per 15.000 km. E' molto difficile da osservare, a km. E' molto difficile da osservare, a causa della vicinanza con causa della vicinanza con l'abbagliante fotosfera. Le occasioni l'abbagliante fotosfera. Le occasioni migliori si verificano con le eclissi migliori si verificano con le eclissi totali di sole, in quanto la fotosfera totali di sole, in quanto la fotosfera viene oscurata dalla Luna, lasciando viene oscurata dalla Luna, lasciando intravedere parte della cromosfera.intravedere parte della cromosfera.

Anche qui i gas non sono distribuiti in Anche qui i gas non sono distribuiti in maniera uniforme, ma sono maniera uniforme, ma sono concentrati; se si trovano in concentrati; se si trovano in prossimità delle macchie solari, prossimità delle macchie solari, formano getti simili a strette lingue formano getti simili a strette lingue fiammeggianti, fiammeggianti, detti facoledetti facole, che si , che si innalzano fino a 10.000 km, per tempi innalzano fino a 10.000 km, per tempi molto brevi (al massimo 5 minuti).molto brevi (al massimo 5 minuti).

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La corona Oltre la cromosfera, inizia l'atmosfera Oltre la cromosfera, inizia l'atmosfera

solare vera e propria, chiamata solare vera e propria, chiamata corona. E' costituita principalmente corona. E' costituita principalmente da idrogeno molto rarefatto, ed è da idrogeno molto rarefatto, ed è molto calda (oltre un milione di gradi molto calda (oltre un milione di gradi Centigradi).Centigradi).

A causa della sua bassissima A causa della sua bassissima luminosità, può essere osservata solo luminosità, può essere osservata solo in due modi: ad occhio nudo durante in due modi: ad occhio nudo durante un'eclisse totale di Sole o con l'ausilio un'eclisse totale di Sole o con l'ausilio di uno strumento chiamato di uno strumento chiamato coronografo, il quale copre il disco coronografo, il quale copre il disco solare, proprio come avviene durante solare, proprio come avviene durante un'eclisse.un'eclisse. Forma della corona in base

all'andamento ciclico dell'attività solare.

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L’attività solare Esistono numerosi fenomeni Esistono numerosi fenomeni

nella parte esterna del sole che nella parte esterna del sole che ne possono modificare ne possono modificare sensibilmente lo stato sensibilmente lo stato “normale”.“normale”.

Nell’immagine sono indicate Nell’immagine sono indicate le principalile principali

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L’attività solare Protuberanze. E forse il E forse il

fenomeno solare più fenomeno solare più spettacolare. Sono enormi spettacolare. Sono enormi getti di gas che si innalzano getti di gas che si innalzano dalla cromosfera e appaiono dalla cromosfera e appaiono come gigantesche lingue di come gigantesche lingue di fuoco. fuoco.

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L’attività solare Spicole. Sono strutture a Sono strutture a

forma di spighe osservabili forma di spighe osservabili nella cromosfera. Le spicule nella cromosfera. Le spicule sono fiammate di idrogeno (o sono fiammate di idrogeno (o plasma) situate entro i confini plasma) situate entro i confini dei supergranuli che si dei supergranuli che si innalzano attraverso la innalzano attraverso la cromosfera. Sono causate cromosfera. Sono causate dall'interazione dei campi dall'interazione dei campi magnetici ai bordi dei magnetici ai bordi dei supergranuli.supergranuli.

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L’attività solare Macchie solari. Sono fenomeni che Sono fenomeni che

compaiono sulla fotosfera. compaiono sulla fotosfera. Le macchie risultano più scure rispetto Le macchie risultano più scure rispetto

alla fotosfera perché la loro temperatura alla fotosfera perché la loro temperatura e più bassa (circa 4500°K). Il loro e più bassa (circa 4500°K). Il loro numero sembra variare secondo un ciclo numero sembra variare secondo un ciclo di 11 anni. Possono avere forma e di 11 anni. Possono avere forma e dimensioni molto differenti. dimensioni molto differenti.

La loro origine sembra dovuta al campo La loro origine sembra dovuta al campo magnetico solare: le macchie sono infatti magnetico solare: le macchie sono infatti caratterizzate da intensi campi magnetici. caratterizzate da intensi campi magnetici.

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L’attività solare

Facole. Sono aree brillanti Sono aree brillanti visibili intorno alle macchie solari. visibili intorno alle macchie solari. Esse sono prodotte da gas Esse sono prodotte da gas convogliato dall'interno lungo le convogliato dall'interno lungo le linee del campo magnetico. linee del campo magnetico.

Flares o brillamenti. Sono Sono esplosioni di brevissima durata esplosioni di brevissima durata durante le quali dalla cromosfera durante le quali dalla cromosfera (nelle vicinanze delle macchie) (nelle vicinanze delle macchie) vengono emesse radiazioni e getti vengono emesse radiazioni e getti di gas a temperature elevatissime; di gas a temperature elevatissime; la frequenza di questo fenomeno è la frequenza di questo fenomeno è legata all'attività solare, in legata all'attività solare, in particolare a quella magnetica. particolare a quella magnetica.

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Immagine del sole