sabato 15 aprile 2017

Cosa c'è sulla superficie delle stelle?

Pensando all'astronomia la nostra mente va a favolose galassie lontane e a stelle più o meno colorate e luminose riprese nelle immagini esotiche del telescopio Hubble. Ma come sarebbero queste stelle se osservate da molto più vicino di quanto facciamo?

La risposta possiamo trovarla più facilmente di quanto si pensi: basta guardare il Sole.
Il Sole infatti è una stella nana gialla di classe G2, un tipo tra le più comuni nell'universo. Quindi quando lo osserviamo, stiamo osservano una stella di una certa classificazione da una distanza privilegiata.
Quindi, come è fatta la superficie di una stella come il Sole?



Macchie solari.
La formazione più famosa presente sul sole sono le macchie solari e sono delle aree più fredde della fotosfera.
La fotosfera ha una temperatura di 5.500 gradi centigradi. Le macchie invece sono più fredde e hanno temperature di circa 3.500 gradi. Per questo appaiono scure in confronto alle regioni più luminose e più calde della fotosfera.
Possono essere molto grandi, fino a 50.000 chilometri di diametro. Esse compaiono singole (raramente) o più frequentemente in gruppi. Le macchie più grandi sono formate da un'ombra centrale e da una zona periferica di penombra.

Queste formazioni sono generate dall'iterazione del plasma solare con il proprio campo magnetico. Il campo magnetico solare infatti non è regolare come quello della terra ma è irregolare e si distorce lungo l'equatore del sole formando dei grandi anelli: in queste zone hanno origine le macchie.

Anche se è difficile notarne la relazione, i gruppi di macchie sono a loro volta relazionati/legati a coppie: un gruppo avrà campo magnetico positivo o nord, mentre l'altro gruppo avrà campo negativo o sud magnetico.

Il ciclo di vita delle macchie va da diversi giorni per le più piccole a qualche settimana per le più vaste e la loro intensità ha una periodicità di xxx anni e rappresenta la cosiddetta attività solare

Un modo per quantificare l'attività solare e le macchie è il calcolo del numero di wolf. Il numero di Wolf è calcolato utilizzando la seguente formula
R = 10g + f

dove g è il numero di gruppi di macchie e f è il numero delle singole macchie.
Se durante una osservazione contiamo per esempio 25 macchie raggruppate in 5 gruppi, avremo:
R = (10x5)+ 25
R = 75

Poiché il conteggio delle macchie può cambiare a seconda della posizione dell'osservatore e degli strumenti, alla formula è stata applicata una costante strumentale e nella sua forma più precisa è diventata:

R = k(10g + f)

Ma sulla superficie solare non ci sono solo le macchie...


Facole solari.
Le Facole sono invece aree più luminose che di solito sono più facilmente visibili vicino al bordo del disco solare.
Anche queste sono zone magnetiche particolari, anche se il campo magnetico è molto minore che alle macchie.
Mentre le macchie solari appaiono più scure, le facole appaiono più luminose.
Vicino al massimo del ciclo di attività solare, le facole sono talmente luminose da rendere il Sole più luminoso  di circa lo 0,1%.


Granuli solari.
Meno appariscenti ma altrettanto caratteristici sono i Granuli Solari, detti anche "grani di riso" per il loro aspetto. I granuli sono piccole formazioni che coprono l'intero sole ad eccezione di quelle aree coperte dalle macchie.
I granuli solari rappresentano le cime delle celle di convezione.
Il plasma caldo sale dall'interno e si diffonde attraverso la superficie luminosa del granulo. Successivamente si raffredda e quindi affonda verso l'interno: lungo le corsie scure che rappresentano il bordo del granulo.
La vita media di un granulo è di circa 20 minuti soltanto. Lo schema di granulazione è in continua evoluzione e i vecchi granuli vengono via via sostituiti da quelli più nuovi.
La loro dimensione è di circa 1.000 km e il flusso al loro interno può raggiungere velocità di di 7 km/s.


Protuberanze solari.
Osservando il sole con un filtro h-alfadalla caratteristica colorazione rossa è possibile osservare anche le protuberanze solari.
Per capire cosa sono dobbiamo tornare a parlare per un attimo delle macchie.
Una macchia solare infatti è un po' come il tappo di una bottiglia di soda: Sbattetela un poco e si genererà una grande eruzione. Abbiamo detto che le macchie solari si verificano su regioni di campo magnetico molto intenso. Quando la torsione delle linee magnetiche diventa troppo forte, si spacca, e l'energia viene rilasciata sotto-forma di protuberanze e brillamenti solari dando vita alle espulsioni di massa coronale. 

Il sole è una stella. Guardandolo possiamo dare un volto ai milioni di stelle che vediamo alzando gli occhi al cielo notturno.