Il sole (scuola media)

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lezione
Il sole (scuola media)
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: Scienze per la scuola media 3
Avanzamento Avanzamento: lezione completa al 25%.

Il Sole è la stella del Sistema Solare e come tutte le altre stelle è costituita da materia allo stato gassoso che emette luce e calore. La sua massa è quasi 323000 volte più grande di quella della Terra mentre la forza di gravità e circa 28 volte quella del nostro pianeta ed è lontano 150 milioni di chilometri dalla Terra. Il Sole ruota su se stesso per un periodo medio di 25 giorni. Esso inoltre compie una traslazione, che è un giro completo della Via Lattea, in circa 250 milioni di anni. All'interno del Sole, come in tutte le stelle avvengono reazioni di fusione nucleare a causa dell'enorme pressione dovuta alla forza di gravità. Gli atomi di idrogeno del nucleo a queste temperature (16 milioni di gradi) si separano in protoni ed elettroni. L'energia termica è così alta che più protoni, quando si incontrano casualmente, vincono la repulsione elettrica tra cariche dello stesso segno e si uniscono a formare un nucleo di elio liberando enormi quantità di energia. Gran parte dell'energia utilizzata sulla Terra è energia solare trasformata, quindi il sole è importantissimo.


Struttura del Sole[modifica]

Il Sole

Procedendo dall'interno verso l'esterno il sole è diviso in sei strati: I tre più interni comprendono:

  • Il nucleo che è la parte più densa, in esso la temperatura raggiunge più di 20 milioni di gradi a causa delle reazioni nucleari che si verificano al suo interno;
  • La zona radioattiva nella quale per irraggiamento si propaga l'energia nucleare creata dal nucleo.
  • La zona connettiva nella quale dopo lo strato di irraggiamento il calore si propaga per movimenti convettivi che si creano nella massa gassosa.

Nello strato più esterno si trova l'atmosfera solare che comprende:

  • La fotosfera che è la superficie visibile del sole e coincide con i disco luminoso, in esso si formano delle colonne di gas incandescenti che dall'interno si spingono verso l'alto. La temperatura raggiunge i 6000°C. Una particolarità della fotosfera è la presenza delle macchie solari cioè zone più scure rispetto alle altre, dovute a alla temperatura più bassa;
  • La cromosfera è l'involucro esterno alla fotosfera, emette colore di luce rossastro (anello rosso). Dalla cromosfera spuntano bagliori di luce e si alzano getti di gas luminosi a temperatura molto elevata.
  • La corona è strato più esterno del Sole, crea un debole alone chiaro ben visibile durante le eclissi solari ed è costituita da particelle di gas molto rarefatti che si allontanano dal Sole ad alta velocità dando origine al vento solare, responsabile delle tempeste magnetiche sulla terra.


Fusione nucleare[modifica]

La fusione nucleare è una reazione che consiste nell'unione di due nuclei di atomi leggeri in un atomo pesante, gli atomi ad altissima temperatura si scontrano e si fondono l’uno con l’altro vincendo la forza di repulsione magnetica, creando un nuovo nucleo di massa maggiore, liberando energia pari alla differenza tra le masse secondo la reazione di Einsten: E= Δm c² in cui “Δm” indica la variazione di massa (iniziale – finale) e “c” la velocità della luce. Un esempio di fusione nucleare può essere quella del deuterio e del trizio, entrambi isotopi dell’idrogeno, che possono, fondendosi, dare vita all’elio. Le reazioni di fusione avvengono nel sole e nelle stelle e sono alla base dell’enorme quantità di energia raggiante a noi ben nota. Al momento il processo di fusione nucleare è oggetto di studio ed ancora non è impiegato per la produzione di energia a scopi pacifici. La fusione nucleare non produce scorie radioattive e quindi sarebbe fonte di energia più pulita rispetto alla fissione (processo inverso rispetto alla fusione).


Vento solare[modifica]

Il Vento solare è un flusso di particelle che, a causa dell'espansione della corona solare, viene emesso continuamente dal Sole e si diffonde nello spazio interplanetario, dove si confonde con la materia interstellare. Il vento solare, che ha una temperatura che arriva anche ad un milione di gradi, è costituito principalmente da elettroni, protoni e, in una piccola percentuale, da nuclei di elio, la cui velocità di agitazione termica supera la velocità di fuga. La Terra è investita da questo flusso di particelle, che hanno una velocità media di 500 km/s, interagendo con il campo magnetico terrestre, il vento solare. provoca le aurore polari e può causare vere e proprie tempeste magnetiche, che interferiscono con sonde e satelliti.


Nascita e morte del sole[modifica]

Il sole è una stella pertanto esso è nato, come le stelle, da grandi nubi di polvere e idrogeno gassoso che si trovavano nello spazio. La forza di gravità, agendo sugli atomi di gas, li amalgama a poco a poco, determinando una progressiva diminuzione di volume dell'enorme nube, chiamata protostella A mano a mano che la protostella si contrae, al centro la sua temperatura aumenta. Quando questa raggiunge un milione di gradi C, la stella si assesta attraverso un processo costante e molto più lento, detto dell'« età mediana ». Durante questo periodo gli atomi gassosi d'idrogeno si combinano in continuazione fra loro per formare atomi d'un gas più pesante che è l'elio.

Ogni volta che atomi d'idrogeno si trasformano in un atomo di elio, una piccola quantità d'energia si sprigiona sotto forma di luce e di calore. Per produrre l'enorme quantità d'energia sprigionata da una stella, ogni secondo che passa vengono tramutati in elio milioni di tonnellate d'idrogeno. La maggior parte d'energia prodotta da una stella si perde nello spazio, ma una piccola quantità viene trattenuta nell'astro e lo fa diventare sempre più caldo. Quando al centro la temperatura tocca i 100 milioni di gradi C, la stella si dilata e gli atomi di elio si congiungono a loro volta per formare atomi più pesanti. Se questo processo avviene troppo rapidamente, la stella esplode, lanciando materia nello spazio. Con maggiore frequenza però le stelle si dilatano lentamente, fino a diventare enormi stelle rosse, chiamate gigante rosso. Infine, quando tutto l'idrogeno « combustibile » è stato esaurito, la stella si contrae di nuovo, diventando un nano bianco, e poi muore raffreddandosi e spegnendosi.



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