Cinque caratteristiche del sole

Il sole è solo uno dei miliardi e miliardi di stelle nella parte dell'universo che possiamo vedere, ma è la stella che dà vita alla Terra, quindi è quella in cui gli umani sono giustamente più interessato. Se gli esseri di civiltà in altre parti della galassia comunicassero mai con noi pubblicamente, tuttavia, probabilmente frantumeranno qualsiasi illusione di grandezza che potremmo avere sulla nostra stella natale.

Certo, sembra grande e caldo da qui, ma rispetto ad altre stelle, è piccolo e relativamente bello. Potrebbe essere la sede di un sistema di mondi, ma è normale, per quanto riguarda le stelle. "Non c'è niente da vedere qui, gente", potrebbero scherzare gli alieni mentre puntano le loro capsule spaziali interdimensionali verso sistemi stellari più drammatici.

Non ci sarebbe stato bisogno di essere scoraggiati da un incontro così stanco, se mai si fosse verificato. Le proprietà fisiche del sole potrebbero non essere speciali rispetto ad altre stelle, ma quelle proprietà hanno generato la vita umana, e questo non è solo speciale; è miracoloso.

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Ci sono innumerevoli caratteristiche del sole da apprezzare, ma qui ci sono cinque delle più notevoli, oltre a uno sguardo bonus sul futuro del sole.

1 – Il sole è solo la tua stella normale e media

Gli astrofisici classificano il sole come una nana gialla, il che dà immediatamente un'idea di dove si trovi rispetto alle altre stelle che popolano l'universo, alcune delle quali sono giganti. In termini scientifici, il sole è classificato come a popolazione I, stella G2V (V è il numero romano 5).

La maggior parte delle stelle nella nostra parte della galassia sono stelle di popolazione I. Sono ricchi di metalli, il che significa che sono relativamente giovani. I metalli vengono prodotti durante le fasi di estinzione delle grandi stelle e le stelle di popolazione I nascono dai detriti di quelle stelle. Le stelle della popolazione I in genere non hanno più di qualche miliardo di anni. L'età del sole è stimata in 5 miliardi di anni.

La lettera G si riferisce alla classificazione spettrale del sole, che è una misura di quanto sia caldo e luminoso rispetto ad altre stelle. Ci sono sette classificazioni di stelle, indicate dalle lettere O, B, A, F, G, K e M. O indica stelle gigantesche che sono così calde da emettere luce blu e M indica stelle nane fredde che emettono luce nell'intervallo dell'infrarosso. Essendo una nana gialla, il sole ha dimensioni e temperatura inferiori alla media.

Il numero romano V significa che il sole è una stella della sequenza principale, il che significa che è nella parte centrale della sua vita, durante la quale la fusione dell'idrogeno in elio che si verifica al suo interno genera una pressione sufficiente per prevenire la gravità crollo. Il numero 2 si riferisce più specificamente alle caratteristiche spettrali.

La durata della permanenza di una stella nella sequenza principale dipende principalmente dalla sua massa. Il sole è nella sequenza principale da 5 miliardi di anni e vi rimarrà per altri 5 miliardi di anni.

2 – La struttura del sole è stratificata

Lungi dall'essere solo una grande palla di gas in fiamme, il sole ha una complessa struttura interna che forma quattro strati distinti. Gli scienziati dividono ulteriormente lo strato esterno, l'atmosfera, in tre sottostrati. I sei strati del sole includono il nucleo, la zona radiativa, la zona di convezione, la fotosfera, la cromosfera e la corona.

Il centro: La parte più calda del sole, il nucleo, è dove avviene la fusione dell'idrogeno. Le forze gravitazionali sono così forti al centro che spremono l'idrogeno in un liquido con circa 150 volte la densità dell'acqua. La temperatura al centro è di 15 milioni di gradi Celsius, o 28 milioni di gradi Fahrenheit.

La zona radiativa: La zona che circonda direttamente il nucleo diminuisce di densità con l'aumentare del raggio, ma è ancora abbastanza densa da impedire la fuoriuscita della luce. La radiazione prodotta dalla reazione di fusione che si verifica continuamente nel nucleo impiega 100.000 anni per rimbalzare nella zona radiativa prima di fuggire nello spazio.

La zona di convezione: La zona di convezione è un'area di elevata turbolenza che si estende da una profondità di 200.000 km fino alla superficie visibile. In questa zona, la densità scende a un livello che consente alla luce del nucleo di essere convertita in calore. I gas e i plasmi surriscaldati salgono, si raffreddano e ricadono, formando un complesso calderone di grandi bolle, chiamate celle di convezione.

La fotosfera: Lo strato dell'atmosfera solare visibile dalla Terra è la fotosfera. La temperatura è scesa a 5.800 C (10.000 F). La fotosfera è butterata da brillamenti solari e macchie solari, che sono aree scure e fredde che si formano quando il campo magnetico del sole irrompe in superficie.

La cromosfera: Nella cromosfera, che si estende per circa 2.000 km sopra la fotosfera, la temperatura sale a 20.000 C (36.032 F). Questo livello ha il nome che ha perché il colore della luce emessa diventa rossastro.

La corona: Lo strato più esterno del sole, la corona, è solitamente invisibile, ma diventa visibile dalla Terra durante un'eclissi solare totale. La densità dei gas è circa un miliardo di volte inferiore a quella dell'acqua, ma la temperatura può raggiungere i 2 milioni di C (3,6 milioni di F). La ragione di questo aumento non è completamente compresa, ma gli scienziati sospettano che abbia a che fare con le tempeste magnetiche che si verificano costantemente lì.

3 – Dal punto di vista umano, il sole è davvero, davvero grande

Per le altre stelle dell'universo, il sole può essere un nano, ma per le persone sulla Terra è incomprensibilmente enorme. Una delle caratteristiche più spesso citate del sole è che potresti contenere 1,3 milioni di pianeti delle dimensioni della Terra al suo interno. Se disponeste quei pianeti uno accanto all'altro, ne avreste bisogno di 109 per coprire il diametro del sole.

In termini di statistiche, il diametro del sole è di circa 1,4 milioni di km (864.000 miglia) e la sua circonferenza è di circa 4,4 milioni di km (2,7 milioni di miglia). Ha un volume di 1,4 × 1027 metri cubi e una massa di 2 × 1030 chilogrammi, che è circa 330.000 volte la massa della terra.

Anche se il sole è così grande rispetto alla Terra, è importante ricordare che gli scienziati hanno osservato stelle molte volte più grandi. Una delle stelle più grandi finora osservate è la gigante rossa Betelgeuse. È circa 700 volte più grande del sole e circa 14.000 volte più luminoso. Se prendesse il posto del sole, si estenderebbe fino all'orbita di Saturno.

4 – L'attività superficiale del sole è ciclica

Il campo magnetico del sole cambia polarità ogni 11 anni, e questo crea un corrispondente ciclo di attività di macchie solari e brillamenti solari. All'inizio e alla fine di ogni ciclo, l'attività delle macchie solari è da debole a inesistente e l'attività è massima a metà di ogni ciclo.

L'attività superficiale del sole colpisce tutti sulla Terra. Durante i periodi di elevata attività superficiale, quando i brillamenti solari sono comuni, l'aurora diventa più pronunciata e l'aumento delle radiazioni influisce sulle comunicazioni e può persino costituire un pericolo per la salute.

Il disturbo solare più noto si è verificato nel 1859. Conosciuto come il super flare di Carrington, ha interrotto i sistemi telegrafici globali. Se un tale evento si verificasse oggi, alcuni scienziati ritengono che causerebbe una catastrofe globale.

Poiché l'attività solare può avere un tale impatto sulla Terra, gli scienziati la monitorano dal 1755, quando fu osservato l'inizio del primo ciclo. Da allora, il sole ha sperimentato 24 cicli completi. Il 25° ciclo è iniziato nel 2019 e la transizione dal ciclo 24 è stata insolitamente tranquilla, un fatto che ha lasciato perplessi gli scienziati che seguono l'attività del sole.

5 – Il campo magnetico del sole vorticoso

Gli astronomi credono che il sole e tutti i pianeti siano stati formati da una nuvola di gas spaziale. Quando il gas si è contratto sotto la forza di gravità, ha iniziato a ruotare e, come ci si potrebbe aspettare, il sole continua a girare. Essendo una grande palla di gas, non rivela facilmente questo fatto. Gli scienziati lo sanno perché sono in grado di osservare il movimento delle macchie solari sulla superficie.

Poiché il sole è principalmente gas, diverse parti di esso ruotano a velocità diverse. La regione equatoriale ha un periodo di rotazione di 25 giorni, ma la rotazione nelle regioni polari richiede 36 giorni. Inoltre, il nucleo e la zona radiativa si comportano come un corpo solido e ruotano come un'unità mentre la rotazione nella zona di convezione e nella fotosfera è più caotica. La transizione tra queste due zone di rotazione è nota come tachocline.

Ricorda che il sole è una popolazione I stella, il che significa che contiene metalli. Uno di questi è il ferro, e la presenza di ferro in un corpo rotante è la ricetta per un campo magnetico. Il campo magnetico del sole è circa due volte più forte di quello della Terra, ma poiché il sole è molto più grande, il suo campo si estende molto più lontano. Trasportati dal flusso di particelle cariche noto come vento solare, i tratti più lontani di questo campo magnetico si estendono anche oltre il confine del sistema solare.

Il Sole sta per inghiottire la Terra

Probabilmente non ci sarà nessuno in giro, quindi guardalo, ma il sole alla fine si trasformerà in uno degli oggetti più pittoreschi dello spazio: una nebulosa planetaria. Prima che ciò accada, però, la nana gialla che conosciamo e da cui dipendiamo crescerà e si espanderà fino a quando il suo raggio esterno non raggiungerà l'orbita terrestre. Il sole inghiottirà la terra, che cesserà di esistere, ma non c'è nessuna tragedia. È proprio quello che succede alle stelle delle dimensioni del sole.

A differenza delle stelle molto grandi e calde, che collassano sotto il loro stesso peso per diventare supernova e contrarsi in neutroni neutro stelle o anche singolarità gravitazionali note come buchi neri, stelle delle dimensioni del sole invecchiano molto di più con calma.

Quando il sole esaurisce l'idrogeno per bruciare nel suo nucleo, inizierà a collassare, ma l'intensificarsi le forze gravitazionali inizieranno il processo di fusione dell'elio e il collasso si trasformerà in un nuovo periodo di espansione. Il guscio esterno si espanderà quasi fino all'orbita di Marte e si raffredderà, e il sole diventerà una gigante rossa.

Quando il nucleo esaurisce il materiale fusibile, collasserà di nuovo, ma il guscio esterno sarà troppo lontano per essere attratto e semplicemente andrà alla deriva. Nel frattempo, il nucleo incandescente emetterà fasci di radiazioni ionizzanti, che trasformeranno la nube diffusa, che ora è una nebulosa planetaria, in uno spettacolo di colori sfrenato.

Le famose immagini della Nebulosa Elica, della Nebulosa Anello e di altre meraviglie interstellari danno un assaggio di ciò che è in serbo per il sole tra circa 5 miliardi di anni, più o meno un eone.

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