martedì 4 settembre 2018

Sistema solare Sole

La posizione della Terra rispetto all'inclinazione del Sole fa la differenza sulla nostra percezione del vento solare. Ecco quali sono i fattori che ci aiutano nelle previsioni del tempo spaziali.

Il vento solare è un flusso di protoni ed elettroni rilasciato dal Sole.
Questo flusso di particelle varia costantemente in termini di velocità, densità e temperatura.
L'intensità più alta di tutti questi fattori si verifica quando il vento solare fuoriesce da un foro coronale, oppure quando segue una una espulsione di massa coronale.

Il vento solare che ha origine da un buco coronale, è un flusso costante di particelle ad alta velocità mentre quello derivante da un'espulsione di massa coronale è più simile a un'enorme nuvola di plasma solare che si muove rapidamente e dai margini definiti.

Quando il flusso di particelle che costituiscono il vento solare arriva sulla Terra, incontra il campo magnetico terrestre che veicola le particelle verso i poli magnetici del pianeta per poi spingerle nell'atmosfera.
A questo punto le particelle del vento solare si scontrano con gli atomi di azoto e di ossigeno che formano la nostra atmosfera, i quali cedono parte della loro energia alle particelle entranti. Le particelle provenienti dal sole infine rilasciano lentamente sotto forma di luce l'energia ricevuta dagli atomi dell'atmosfera terrestre.
Ecco che si accende la magia delle aurore boreali.

Ma come sappiamo ormai da anni, il vento solare non è responsabile solo delle stupende aurore boreali che vediamo ai poli, e che in casi di vento davvero intenso riescono a lambire anche le nostre zone.
Il vento solare infatti, è responsabile anche di disturbi nelle telecomunicazioni e in alcuni casi estremi di collassi delle centrali elettriche "a portata di soffio".
In questi casi si parla di vere e proprie tempeste elettromagnetiche.

La velocità del vento solare è un fattore importante.
Le particelle con una maggiore velocità colpiscono più forte il campo magnetico terrestre e hanno una maggiore probabilità di causare condizioni geomagnetiche disturbate mentre comprimono la magnetosfera.
La velocità del vento solare sulla Terra si trova normalmente intorno ai 300km/sec, ma aumenta quando arriva un flusso coronale ad alta velocità.
Durante un impatto generato da una espulsione di massa coronale, la velocità del vento solare può saltare improvvisamente fino a 500-1000 km/sec.

Un'altro fattore importante è la densità del vento solare
Questo parametro ci mostra quanto è denso il flusso di particelle.
Più particelle sono presenti nel vento solare, più il vento e denso e maggiori sono le possibilità che si abbiano aurore boreali e tempeste geomagnetiche.
La scala utilizzata per misurare l'intensità del vento solare è di particelle per centimetro cubo: p/cm³. Un valore superiore a 20p/cm³ è un buon inizio per una tempesta geomagnetica.

Come abbiamo detto prima, diverse regioni del Sole producono vento solare di diverse velocità. I fori coronali producono un vento solare ad alta velocità, tra i 500 a gli 800 chilometri al secondo.
I poli nord e sud del Sole hanno fori coronali grandi e persistenti, quindi le alte latitudini del sole producono un vento solare veloce.
Nel piano equatoriale invece, dove orbitano la Terra e gli altri pianeti, il vento solare si allontana dal Sole a bassa velocità, circa 400 chilometri al secondo.
Questa parte del vento solare forma la "Corrente eliosferica diffusa".

Durante i periodi di calma, l'intensità della Corrente eliosferica diffusa può essere quasi piatto. Con l'aumentare dell'attività solare, la superficie del Sole si riempie di regioni attive, fori coronali e altre strutture complesse, che modificano così il vento solare e la Corrente eliosferica.
Scopri tutte queste formazioni nel nostro approfondimento: Cosa c'è sulla superficie delle stelle
Poiché il Sole ruota in 27 giorni, il vento solare diventa una spirale complessa con una alternanza di velocità e densità alte e basse. Questa alternanza crea un effetto simile alla gonna di una ballerina (vedi immagine).
Quando il vento solare ad alta velocità supera il vento a bassa velocità, crea una regione di altissima velocità ed intensità chiamata "regione di corotazione" che costituiscono la base di forti tempeste geomagnetiche.

Al di sopra della Corrente eliosferica diffusa, il vento solare ad alta velocità ha in genere una polarità magnetica dominante in una direzione, e al di sotto la polarità è nella direzione opposta.
Mentre la Terra si muove attraverso questa "gonna ballerina", a volte è all'interno della Corrente eliosferica, altre volte si trova sopra e altre ancora si trova sotto di esso.
Quando il campo magnetico del vento solare cambia polarità, è una forte indicazione che la Terra ha attraversato la Corrente eliosferica diffusa.
La posizione della Terra rispetto alla Corrente eliosferica è importante perché le conseguenze geomagnetiche dipendono fortemente dalla velocità del vento solare, dalla densità del vento solare e dalla direzione del campo magnetico incorporato nel vento solare.

Oggi lo strumento per eccellenza per la misurazione del vento solare è la sonda spaziale "Deep Space Climate Observatory (DSCOVR)".
Questa sonda è posizionata su un'orbita attorno al punto 1 di Lagrange Sole-Terra.
Puoi capire meglio cosa siano i punti di Lagrange e leggere una curiosità su quelli di Marte a questo approfondimento: Marte ospita i resti di un antico mini-pianeta nella sua orbita

Questo è un punto nello spazio che si trova sempre tra il Sole e la Terra dove la gravità del Sole e della Terra hanno un'uguale attrazione sulla sonda, il che significa che può rimanere in un'orbita stabile.
Questa sonda ci avvisi sulla struttura del vento solare con una anticipo che va dai 15 ai 60 minuti, a seconda della velocità delle particelle.

sabato 15 aprile 2017

Sistema solare Sole 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.




giovedì 9 marzo 2017

ammassi stellari Pianeti extrasolari Sistema solare Sole stelle

Gli astronomi hanno identificato nella costellazione di ercole una stella nata dalla stessa nube molecolare del nostro sole.
La stella è la HD 162826, e si trova a 110 anni luce di distanza dalla terra e dal sole.
E' un po più grande del Sole e la sua superficie è poco più calda della superficie solare.
La sua età invece è molto vicina a quella del sole, 
 perché è nata nello stesso periodo.

Il Sole e HD 162826 si sono formate attraverso il collasso della stessa nebulosa di gas e polveri circa 4,6 miliardi anni fa. 
Ovviamente, come spesso accade, non sono le uniche due stelle ad essersi formate dalla nebulosa, ma si sono accese assieme ad altre stelle creando un ammasso aperto.

Potete approfondire il tema sugli ammassi aperti in questo articolo: Ammassi aperti, le culle delle galassie

Queste stelle oggi si stanno allontanando le une dalle altre rendendone difficile l'identificazione.
Quello che è certo però è che dalla stessa nube di  HD 162826 sono nati anche, oltre al sole, i pianeti del sistema solare, le comete, gli asteroidi e la nostra casa: la terra.
HD 162826 è stata identificata tra 30 stelle candidate che sono in viaggio intorno alla galassia, lungo un percorso simile al sole.
Sono state fatte centinaia di simulazioni e osservazioni per determinare come le stelle si muovono oggi attorno alla galassia, e anche come si muovevano in passato attraverso le dinamiche gravitazionali.
Gli astronomi hanno anche identificato un'altra ventina di stelle che potrebbero derivare dalla stessa nebulosa primordiale.
Grazie al fatto che l'età di HD 162826, la sua temperatura e la sua dimensione e, fattore prevalente, la nube di elementi dalla quale si è formata sono le stesse del Sole, è probabile che eventuali pianeti orbitanti attorno ad essa o alle altre dello stesso gruppo possano essere molto simili alla terra e possano avere gli stessi elementi costitutivi della vita.
Sappiamo che HD 162826 non ha pianeti come Giove che orbitano molto vicino ad essa, perché le ricerche di pianeti non ne hanno trovati. Tuttavia non è escluso che ci siano piccoli pianeti come la terra.

La prossima volta che guarderete il cielo estivo tra la costellazione dell'ercole e della lira e scorgerete  HD 162826 sappiate che quella stellina è un vero "piccolo sole" e magari lass qualcuno guarda verso di noi consapevole della stessa cosa!





         
Costellazione:Ercole
Ascensione retta:17h 51m 14.02204s
Declinazione:+40° 04′ 20.8772″
Magnitudine apparente:6.5 (Visibile con un binocolo)
MassaCome il sole