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Il Sole e la sua struttura


La stella Sole


Il sole è una stella gialla di classe spettrale G, di massa medio-piccola.
È composto principalmente di idrogeno ,di elio e di ferro.
La superficie solare ha una temperatura di poco inferiore ai 6000K e una pressione più bassa di quella dell’atmosfera terrestre.
Il sole irradia energia in tutte le direzioni dello spazio. Soltanto una frazione minima di questa energia arriva sulla superficie terrestre pari a 2cal/min/cm2. tale valore è detto costante solare. Dall’energia solare che giunge sulla terra dipendono clima, luce e cicli biologici.

Il sole ha un moto di rotazione intorno al proprio asse. Poiché il sole è un corpo gassoso la rotazione avviene a velocità diverse alle varie latitudini. La rotazione solare può essere controllata rivelando lo spostamento di una macchia solare sulla superficie del disco.

La struttura del sole


Gli astrofisici hanno costruito un modello plausibile secondo il quale il sole può essere considerato una sfera suddivisa in una serie di involucri concentrici, caratterizzati da specifiche condizioni fisiche, procedendo dall’interno verso l’esterno si hanno in successione: nocciolo(nucleo), zona radioattiva,zona convettiva,fotosfera,cromosfera e corona solare.

La fotosfera è la zona visibile del sole e costituisce la sua atmosfera interna. Corona e cromosfera costituiscono l’atmosfera esterna del sole.

Descriviamo sinteticamente le caratteristiche di ciascun involucro.

Il nocciolo o nucleo è la regione centrale dove avvengono le reazioni termonucleari in questa regione la temperatura si aggira intorno ai 15 miliardi di kelvin. Anche la pressione e la densità sono elevatissime. La materia si trova allo stato di plasma e qui si verificano le reazioni di fusione termonucleare che trasformano l’idrogeno in elio. La massa perduta viene convertita in energia emessa sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, in prevalenza di raggi gamma e raggi x.
La zona radioattiva(regione di passaggio) assorbe l’energia assorbita nel nucleo e la trasmette agli strati più esterni.
L’energia proveniente dal nocciolo viene trasferita verso l’esterno mediante il meccanismo dell’irraggiamento: i fotoni provenienti dal nocciolo muovendosi a zig-zag, in tutte le direzioni dello spazio, vengono continuamente fermati, assorbiti e riemessi dalle particelle presenti.
Per questo le radiazioni anche se si muovono alla velocità della luce procedono molto lentamente e i fotoni impiegano diversi milioni di anni per giungere alla superficie.

La zona convettiva è uno strato interessato da movimenti di enormi masse di gas che trasferiscono il calore per convenzione. In questa regione pressione e temperatura si riducono,perciò la materia non è più allo stato di plasma ma si comporta come un gas caldo formato da ioni e atomi liberi di muoversi. I fotoni provenienti dalla zona radiativa si rimescolano ai gas. Si creano così correnti convettive che trasportano l'energia dall'interno verso la fotosfera.

La fotosfera è uno strato gassoso e corrisponde alla superficie visibile del sole. Ha una temperatura media di circa 6000K che determina il colore giallo caratteristico della regione.
La regione non è liscia ma su di essa sono visibili i granuli, cioè delle zone luminose. I granuli hanno vita breve, in breve minuti scompaiono e vengono sostituiti da nuovi. Questo continuo movimento fa si che la fotosfera sembri in costante ebollizione. Ogni granulo corrisponde a un arco che porta verso la superficie i gas caldi provenienti dalla zona convettiva.

Sulla superficie della fotosfera sono visibili anche le cosiddette macchie solare,aree depresse più scure e più fredde.

La cromosfera è un sottile involucro di colore rossastro di gas rarefatto trasparente alla luce proveniente dalla sottostante fotosfera. Tale colorazione è dovuta agli atomi di idrogeno che emettono radiazione di tale colore.

La corona è la parte più esterna dell'atmosfera solare.
Ha una temperatura cinetica elevatissima. È costituita da gas ionizzanti molto rarefatti e si estende nello spazio senza un limite definito.

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