SIMONETTA ERCOLI: “Il Sole, l’origine della nostra esistenza”

Il Sole è l’origine della nostra esistenza e lo hanno compreso bene gli uomini fin dalla notte dei tempi, elevandolo al rango di divinità. Governa gravitazionalmente una nutrita corte di oggetti celesti, inondandoli di enormi quantità di energia di tutti i tipi, eppure sembra che la sua presenza sia passata in secondo piano, da quando l’avanzata della tecnologia ha aperto i nuovi orizzonti esotici dell’universo distante. È necessario, invece, riportarlo al centro della nostra attenzione per mettere in luce il suo ruolo fondamentale nel sistema che governa, in particolare sul nostro pianeta.

Il Sole è una sfera gassosa, di massa in kg (1,99×1030 kg) circa 340.000 volte quella della Terra, composta da idrogeno (71%), elio (27%) e altri elementi pesanti in tracce. Il suo diametro (1,393mln di km) è circa 110 volte quello del nostro pianeta e come dimensione angolare è circa 32’, quasi uguale a quella della Luna, fattore responsabile di diversi fenomeni osservabili dalla Terra, quali le eclissi. Il rapporto tra la sua massa e il suo enorme volume indica una densità media molto bassa, poco più di quella dell’acqua.

Come gli altri corpi del sistema solare, il Sole ha un moto di rotazione intorno al proprio asse, che è inclinato di 7,25° rispetto alla perpendicolare al piano dell’intero sistema. Dato che la sua massa è in uno stato di plasma fluido, che ruota in modo differenziale in relazione alla velocità superficiale, il periodo di rotazione ha una durata differenziata tra l’equatore, 25gg, e i poli 35gg.

Il Sole è una stella relativamente piccola con una temperatura superficiale di circa 5.800 K e, di conseguenza, la sua luminosità è piuttosto bassa in confronto a quella della maggior parte delle altre stelle. Nonostante questo, la potenza energetica solare, che investe il nostro pianeta, è di circa 100mld di Watt (1017W), pari a quanto prodotto da cento milioni di centrali termoelettriche grandi. A mezzogiorno la potenza solare che investe l’Italia, considerando una superficie media di 300.000km2 e un’inclinazione media dei raggi solari tra estate e inverno, è 200mln di megawatt: valore 3.000 volte superiore al picco di consumo elettrico sviluppato in Italia nell’estate del 2007.

Tutta l’energia del Sole è prodotta nella zona centrale più interna, il nucleo, dove è concentrata la massa solare ad una densità estremamente elevata e a una temperatura di almeno 10mln di gradi, condizioni necessarie per lo sviluppo delle reazioni termonucleari, responsabili dell’energia solare. Questa, attraverso un processo lungo e complesso, raggiunge la superficie della stella, fotosfera, e l’atmosfera esterna, corona, da cui irradia spiralando a grande velocità il vento solare, un flusso di particelle atomiche che, dopo aver investito tutti i pianeti, si estendono ben oltre i confini del sistema solare.

In queste zone più esterne della stella si manifestano fenomeni intensi ed eclatanti, quali le macchie solari, i brillamenti e le protuberanze. Le prime sono intensi campi magnetici generati da magma che risale spiralando dall’interno, generando vortici in espansione con un conseguente raffreddamento di circa 1.600K, che le porta ad apparire scure in confronto alla superficie circostante

Le macchie solari sono l’indice di monitoraggio del periodico e irregolare ciclo solare: all’inizio di questo esse si formano alle alte latitudini e, man mano che si originano vicino all’equatore, il ciclo si avvia al suo minimo. Alla fine di un ciclo, che dura circa 11 anni, si sovrappone l’inizio di quello successivo; il picco dell’attività solare si registra intorno alla metà del periodo e ha una durata diversa in base all’intensità espressa. Tra il 1645 e il 1715 l’attività solare fu praticamente nulla: scomparvero le aurore polari e vi fu un periodo particolarmente freddo su tutto il nostro pianeta. Gli strumenti costruiti da Stradivari in quegli anni risultarono di una qualità unica e gli scienziati sostengono che ciò era dovuto alla qualità del legno prodotto da piante cresciute in clima particolarmente rigido.

I brillamenti (solar flares) sono esplosioni a livello della corona, che possono durare da pochi minuti a qualche ora; intense radiazioni luminose e particelle cariche vengono proiettate nello spazio a velocità estremamente elevata e, interagendo con il campo magnetico terrestre, danno vita alle spettacolari aurore polari.

Le protuberanze spesso compagne dei brillamenti, sono enormi lingue di idrogeno ionizzato che, proiettate a migliaia di chilometri di distanza dalla superficie del Sole, ricadono su di esso in tempi più o meno lughi, da qualche giorno a diverse settimane, creando fontane ad arco di varie dimensioni.

Il 2 dicembre 1995 dallo Spaceport Florida Launch Complex 36, nell’ambito di una missione congiunta ESA/NASA ancora in corso, fu lanciato SOHO (), un telescopio spaziale situato a 1,5mln di chilometri dalla Terra. Esso monitora costantemente l’attività del Sole, raccogliendo immagini e dati significativi delle tempeste solari, grazie al punto di vista privilegiato in cui si trova: ruota insieme alla Terra intorno alla nostra stella nel punto Lagrangiano L1, dove la gravità combinata dei due corpi garantisce una visuale ininterrotta del Sole, senza mai essere eclissato dalla Terra o dalla Luna. La sonda trasporta 12 strumenti scientifici, ciascuno in grado di osservare indipendentemente il Sole, dalla struttura e dinamica interna fino al vento solare.

Le foto sono tratte dai due siti seguenti, in cui è possibile seguire il Sole in tempo reale:

https://www.spaceweather.com/

https://soho.nascom.nasa.gov/

4 commenti su “SIMONETTA ERCOLI: “Il Sole, l’origine della nostra esistenza”

  1. Bellissimo articolo. Molte volte ci dimentichiamo dell’importanza che ha il sole, che è luce e vita. Quando la sera guardiamo il cielo e vediamo la luna e le stelle dobbiamo pensare a quanto sono lontane da noi e quanto brillano. Dio ha creato un mondo meraviglioso.

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