Seconda rivoluzione industriale tesina

Da dove viene

L'energia del sole

Fino al XIX secolo, non si aveva la minima idea di come la nostra stella generasse energia. Abbiamo dovuto comprendere il nucleo atomico e le proprietà camaleontiche di una particella sfuggente per risolvere il mistero.

Per gli antichi Egizi il Sole era l'occhio di Ra, il Dio del Sole, fonte di calore, di luce e dell'energia che dava la vita.

Adesso sappiamo che è l'energia del Sole che ha permesso alla vita di svilupparsi sulla Terra.

La rivoluzione scientifica del secolo XVII pose il Sole al centro dell'Universo allora noto. La natura del Sole, e il motivo per cui splendeva ed emanava calore, non vennero messi in questione fino alla metà del XIX secolo, quando gli scienziati cominciarono a studiare i nessi tra il calore e il funzionamento delle macchine a vapore.

A quel punto la macchina newtoniana, fondata da Newton e da Galileo, era già nota e permetteva di calcolare con precisione le orbite dei pianeti attorno al Sole, nonché di calcolare la massa del Sole. Gli ingegneri francesi Nicolas Léonard Sadi Carnot e Émile Clapeyron studiarono come rendere più efficienti i motori a vapore e furono i primi a creare una nuova branca della fisica: la termodinamica.

Negli anni Quaranta dell'800 lo scienziato britannico James Prescott Joule svolse i suoi famosi esperimenti in cui convertiva l'energia meccanica direttamente in calore e riuscì a determinare la relazione tra queste due forme di energia: P (Potenza) = V (Tensione elettrica in volt) x I (Intensità di corrente elettrica in ampere).

Questo esperimento confermò l'idea di Hermann von Helmholtz che il moto meccanico, il calore e l'irraggiamento siano manifestazioni diverse di quello che lui chiamava “forza”, e che corrisponde al concetto moderno di energia. Fu così che si comprese che qualsiasi fonte di energia, come la combustione del carbone, dopo un po' di tempo si esaurisce, e gli scienziati cominciarono a chiedersi quale fosse la fonte apparentemente infinita che alimentava il Sole.

Il sole

Il Sole è la stella del nostro sistema solare da cui riceviamo costantemente luce e calore.

È una sfera gigantesca con il raggio di circa 70000 km. Il Sole ruota intorno ad un proprio asse, ma con velocità diversa a seconda della latitudine: minore ai poli e crescente verso l'equatore. La rotazione dura 25 giorni all'equatore, mentre ai poli dura più di 30 giorni.

Il Sole è una potentissima fonte di energia, che viene irradiata senza posa in ogni direzione dello spazio. La struttura del Sole è formata da una serie di cerchi concentrici gassosi non ben delimitati e sono: il nucleo, la fotosfera, la cromosfera e la corona.

Il nucleo

Il nucleo è il punto dove viene prodotta l'energia che ha origine da reazioni nucleari, poiché si trovano nuclei di atomi di idrogeno che si fondono tra loro.

Più esternamente si trovano la zona di irraggiamento e la zona convettiva, attraverso le quali l'energia viene trasferita a una zona più esterna, chiamata fotosfera.

La fotosfera

La fotosfera è l'involucro che irradia quasi tutta la luce solare e corrisponde al disco luminoso del Sole. La superficie non è liscia ma presenta una struttura “a granuli” sulla quale è possibile trovare chiazze scure, dette macchie solari.

La temperatura media superficiale è di 5512°C. La fotosfera è circondata dalla cromosfera.

La cromosfera

La cromosfera è un involucro trasparente di gas incandescente con uno spessore di circa 10000 km. È fatta di idrogeno incandescente: da essa si staccano a volte immense lingue di fuoco chiamate protuberanze.

La corona