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IL SOLE

IL SOLE. Relatore: Enrico Ronchi, responsabile tecnico di Arcturus. IL SOLE. Carta d’Identità: Posizione, Composizione Chimica e Caratteristiche Fisiche. Vita del Sole. Energia e Materia. Curiosità…. Struttura del Sole. Posizione:.

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Presentation Transcript

  1. IL SOLE Relatore: Enrico Ronchi, responsabile tecnico di Arcturus.

  2. IL SOLE • Carta d’Identità: Posizione, Composizione Chimica e Caratteristiche Fisiche. • Vita del Sole. • Energia e Materia. • Curiosità…

  3. Struttura del Sole

  4. Posizione: • Il Sole è uno dei 200 miliardi di astri che popolano la Via Lattea. • La Via Lattea è una galassia a forma di spirale. • Il Sole occupa una posizione decentrata su uno dei suoi bracci. • Ruota attorno al centro galattico con una velocità di circa 225 km/s. • Dista dal centro galattico circa 27000 a.l.

  5. Schematizzazione Via Lattea

  6. Sezione della Via Lattea

  7. Via Lattea nel visibile

  8. Via Lattea nei raggi X

  9. Composizione Chimica • 73% Idrogeno (H). • 25% Elio (He). • 2% Metalli (Z). Tra cui: Ossigeno (O), Carbonio (C), Ferro (Fe), Neon (Ne), Azoto (N), Silicio (Si), Magnesio (Mg), Zolfo (S), Argon (Ar), Nichel (Ni), Calcio (Ca)…

  10. Caratteristiche Fisiche: • Massa ~ 1,98 · 1033 g (2 miliardi di miliardi di miliardi di tonnellate). • Diametro ~ 1.329.000 Km (109 volte quello terrestre). • Temperatura interna ~ 15.000.000 K. • Temperatura superficiale ~ 5.800 K. • Densità media ~ 1.4 g/cm3 • Accelerazione di gravità superficiale ~ 274 m/s2.

  11. Schema del Sistema Solare

  12. Un’idea delle grandezze in gioco

  13. Nascita del Sole • Circa 4,6 miliardi di anni fa una nube (forse i resti di una supernova) di H e He autogravitante ha cominciato a collassare sotto la propria gravità. • Il collasso ha portato la temperatura e la pressione a crescere fino ad un valore critico. • A questo punto, cominciano ad innescarsi delle reazioni di fusione nucleare: nuclei di H si fondono a formare nuclei di 4He (catena protone-protone) e l’energia sprigionata è in grado di controbilanciare il collasso.

  14. Futuro del Sole • E’ nato il Sole. • Questo sistema continuerà a bruciare H a He per circa 10 mld di anni. • Finito l’H del nucleo, il Sole ricomincerà il collasso, bruciando il residuo H a He negli strati più esterni. • Nuova pressione critica. Si innesca la seconda fusione. Il sistema brucia He producendo C e O a 100 milioni di gradi K.

  15. Morte del Sole • Il sistema si riscalda e per raffreddarsi si espande fino all’orbita di Marte. • Il Sole diventa una Gigante Rossa. • Raffreddatosi si contrae… • … ma manca la massa per innescare il terzo ciclo di fusione nucleari… • Il Sole raffreddato rimpicciolirà fino a diventare una nana bianca.

  16. Diagramma H-R (1) • In ascissa viene riportata la composizione spettrale (o colore) e in ordinata la magnitudine assoluta.

  17. Diagramma H-R (2) • Come si può notare sul grafico, un gruppo di stelle segue una curva continua. Questa viene chiamata “Sequenza Principale”. • Attualmente il Sole si trova al centro di questa curva. • Fuori dalla S.P. troviamo le: nane bianche (piccola magnitudine e molto calde), le Giganti Rosse (grande magnitudine e poco calde) e le Giganti Blu (grande magnitudine e molto calde).

  18. Energia e materia • La combustione nucleare interna al nucleo, oltre a controbilanciare il collasso gravitazionale, fornisce energia e materia. • Infatti fra i “resti” delle reazioni nucleari abbiamo protoni, fotoni (da onde radio a raggi gamma, con spettro di corpo nero), neutrini, elettroni e positroni, che vengono irradiati nell’Universo.

  19. La catena protone-protone (1) • Nello stato iniziale abbiamo due protoni liberi, p-p. • Uno dei due in prossimità del partner decade in un neutrone, un neutrino e un positrone (decadimento debole). • Neutrone e protone si legano a formare un nucleo di idrogeno (Deutone).

  20. La catena protone-protone (2) • Il Deutone “pesca” un protone diventando un nucleo di 3He. • L’ 3He incontra un altro nucleo di 3He che ha seguito la sua medesima storia. Si legano a formare un nucleo di 6Be, che però è instabile. • Il 6Be decade, quindi, in 4He e due protoni. • Siamo partiti da nuclei di H per arrivare a nuclei di 4He… ottenendo inoltre varie neutrini, protoni ed energia sottoforma di raggi gamma…

  21. Schematizzazione catena p-p (1)

  22. Schematizzazione catena p-p (2)

  23. Curiosità… • Il Sole, per via della sua massa, ha un’accelerazione di gravità che è 28 volte quella terrestre. Questo significa che un uomo che sulla Terra pesa 100 kg, sulla superficie solare peserebbe 2,8 tonnellate! • La luce impiega 8 minuti per giungere nello spazio vuoto dal Sole alla Terra; ma, a causa della sua alta opacità del Sole, un fotone prodotto nel nucleo solare impiega 30000 anni per raggiungere la superficie!!

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