CONOSCENZA BASE DEL SOLE 8) IL VENTO SOLARE.

Il vento solare consiste nella emissione di particelle (atomi neutri, elettroni e ioni) che partono dalla corona solare, dove sono accelerati fino ad arrivare a velocitá di alcune centinaia di chilometri al secondo. Intimamente legato alla attivitá solare, il vento solare attraversa tutto il Sistema Solare, interagendo con i differenti corpi che lo compongono.

Il vento solare consiste nella emissione di particelle a partire da corona.

Costituito fondamentalmente da elettroni e ioni, principalmente dell´idrogeno e elio, questa miscela molto diluita contiene meno di una decina di particelle per cm. cubico al livello della orbita della Terra e la sua velocitá media é di circa 400km/s. Anche se il Sole perde con questo processo circa 1 milione di tonnellate di idrogeno al secondo, questo valore é lontano dall´essere significativo. Il vento solare impiegherebbe 1014 anni per disperdere tutta la massa del Sole nello spazio interplanetario, tempo molto superiore alla durata prevista della vita del Sole (circa 5 x 109 anni). Allo stesso modo l´energia dispersa dal vento solare rappresenta un milionesimo di tutta l´energia fornita dal Sole.

Immagine in ultravioletto delle piume a 1 milione di gradi. Piume di gas caldo fluendo fuori l´atmosfera del Sole possono essere una fonte del vento solare.

L´espansione del vento solare a velocitá di vari centinaia di Km/s. deriva dal fatto che a multe migliaia di gradi, gli elettroni del plasma coronale hanno una velocitá di agitazione termica molto elevata, superiore a 5.000 Km./s. Attraverso la separazione delle cariche si crea un campo elettrico che accompagna i movimenti degli elettroni e degli ioni. Il campo gravitazionale del Sole li forza a mantenersi nella corona sotto una forte pressione, mentre in compensazione, nello spazio regna una pressione residuale molto debole. A partire da una certa altitudine nella corona la sua velocitá di agitazione termica diventa uguale alla velocitá di fuga; sopra questo limite critico si liberano uscendo a velocitá supersonica in una direzione radiale.

Le particelle costituenti il vento solare escono dalla corona a velocitá supersoniche seguendo una direzione radiale.

Le caratteristiche del vento solare sono fortemente variabili nel tempo e nello spazio. Cosí la sua velocitá di espansione puó variare dai 300 ai 1000 Km/s e la sua densitá puó fluttuare tra 0,1 e 30 partícelle/cm3. Queste variazioni riflettono il livello di attivitá del Sole e la non omogeneitá nella struttura della corona: le emissioni di maggior flusso di particelle si trovano normalmente associate a zone di grande attivitá, dove strutture magnetiche si formano fino che eventualmente diventino instabili, lanciando il materiale che lo costituiscono in violente eruzioni; d´altra parte i flussi piú rapidi del vento solare sono risultanti di buchi coronali dove il campo magnetico si apre verso lo spazio interplanetario, favorendo l´uscita delle particelle lungo le linee di campo.

Questo buco coronale che praticamente divide il Sole fu detettato ai raggi X dalla nave spaziale Yohkoh, il 6 dicembre 2000.

Oltre alla alta velocitá radiale con cui le particelle che compongono il vento solare sono emesse, queste si trovano anche animate da una velocitá tangenziale, conseguenza del movimento di rotazione del Sole. È questo tipo di velocitá delle particelle che definisce la struttura a spirale del campo magnetico. Il fatto che nel Sole il polo magnetico non coincide con il polo di rotazione, provoca un disallineamento tra equatore magnetico ed equatore di rotazione, il cui effetto diventa visibile nell´aspetto corrugato del foglio della corrente del vento, che corrisponde alla separazione del vento tra emisfero Nord ed emisfero Sud. Cosí data l´irregolaritá del foglio di corrente, a volte la terra puó attraversare zone di polaritá opposte dipendendo dell´emisfero a cui corrisponde. Le transizioni tra polaritá distinte sono responsabili per vari fenomeni osservati nella Terra, come per esempio la formazione di aurore e le alterazioni della geometria del campo magnetico terrestre.

Struttura del campo magnetico coronale in un piano meridionale. Il campo magnetico dipolare del Sole definisce vicino al piano equatoriale una nuvola neutra (foglia di corrente) da una parte e dell´altra il quale il campo magnetico si inverte. Le cariche elettriche del plasma si avvolgono attorno alle linee di forza.

In realtá gli effetti del vento solare si fanno sentire in tutti i corpi del Sistema Solare, sia dovuto al flusso di particelle, sia alla presenza del campo magnetico solare. Nei pianeti in particolare, l’interazione tra i propri campi magnetici e il vento solare dá origine alla magnetosfera. Questo effetto puó assumere una maggiore o minore dimensione, dipendendo dalla intensitá dei suoi campi magnetici che funzionano come uno scudo protettivo del pianeta, impedendo che le particelle del vento solare e il campo magnetico solare arrivino a colpirci direttamente. Oltre la Terra, nei pianeti interni, e Giove nei pianeti esterni presentano magnetosfere di dimensioni apprezzabili multo superiore a propri raggi.

Struttura a spirale del campo magnetico. Considerando la rotazione del Sole, le linee di forza del campo magnetico si sviluppano in forma di Spirale di Archimede attorno al Sole.

Nel caso speciale della terra, il vento solare che lo colpisce é catturato dal campo magnetico del pianeta, formando ile fasce di VAN ALLEN, nella magnetosfera terrestre. Queste fasce permettono appena che le particelle caricate entrino nella atmosfera per i poli, dando origine ai fenomeni luminosi di eccitazione e diseccitazione degli atomi di ossigeno: Le aurore boreali.

Magnetosfera terrestre (immagine artistica) L´interazione tra il campo magnetico terrestre e il vento solare dà origine alla magnetosfera.

La prima evidenza osservazionale della esistenza del vento solare sono state le code delle comete. Quando un nucleo cometario si avvicina sufficientemente al Sole, l´intensitá della radiazione e del vento diventano capaci di togliere materia da questo corpo creando le code cometarie, essendo una radiale come risultato diretto del vento solare sopra le particelle ionizzate liberate dalla cometa, mentre un´altra coda corrisponde alla polvere emessa dal nucleo che data la sua massa soffre un effetto piú forte della gravitá e della pressione di radiazione. Una volta che, qualunque sia la traiettoria della cometa, la coda ionizzata é espulsa in una direzione anti-solare, significa che questa emissione corpuscolare (il vento solare) é costantemente soffiata dal Sole in tutte le direzioni. In realtá questa puó intensificarsi quando il Sole diventa particolarmente attivo, peró é sempre presente sia che ci siano macchie o eruzioni sul Sole.

Fasce di Van Allen (Immagine artística). Il vento solare che arriva sulla Terra é catturato dal campo magnetico del pianetaa formando le fasce di Van Allen.

Nella stesa maniera in cui i pianeti e in particolare la Terra sviluppano una magnetosfera, anche il Sole lo fa, dovuto alla presenza di un campo magnetico galattico originando l´eliosfera. Ad una grande distanza dal Sole quando la pressione del vento solare diventa della stessa ordine di grandezza della pressione interstellare, diventa impossibile per il fluido coronale respingere il mezzo interstellare.

Aurora osservata in Austrália (Fonte: Craig Richardson)
Code cometarie. Quando un nucleo cometario si avvicina al Sole, l´intensitá della radiazione e del vento diventa capace di togliere materia a questo corpo creando le sue code.
Eliosfera e eliopausa, L´eliosfera é la regione dello spazio dove il vento solare interagisce con le particelle interstellari. Questo vento é costituito da un flusso di particelle caricate (plasma) che emana dal Sole e viaggia attraverso lo spazio, arrivando ad una distanza 100 volte maggiore che la distanza Terra-Sole. (100 U.A.).Il vento solare avvolge tutti i pianeti formando l´eliosfera. L´eliopausa costituisce il limite massimo piú esterno della eliosfera.

Troviamo quindi nel limite della eliosfera l´eliopausa, dove si ha il reincontro tra vento solare e il mezzo interstellare, si ignora se i due mezzi si interpenetrano in forma diffusa o se il vento solare é fermato con uno schock.

SAND-RIO

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50 pensieri su “CONOSCENZA BASE DEL SOLE 8) IL VENTO SOLARE.

  1. @Sand-rio
    Stamattina avevo corretto alcuni evidenti errori di battitura (spero di aver fatto bene) … ma alcuni passaggi mi risultano essere un pò oscuri e mi piacerebbe poterli chiarire .

    sopra questo limite critico si liberano uscendo a velocitá supersonica in una direzione radiale.

    Il termine supersonica é corretto ?

    La prima evidenza osservazionale della esistenza del vento solare sono state le code delle comete. Quando un nucleo cometario si avvicina sufficientemente al Sole,

    Io toglierei osservazionale ma forse bisognerebbe riscrivere la frase …

    Troviamo quindi nel limite della eliosfera l´eliopausa, dove si ha il reincontro tra vento solare e il mezzo interstellare, si ignora se i due mezzi si interpenetrano in forma diffusa o se il vento solare é fermato con uno schock.

    Questo ultimo passaggio non riesco a decifrarlo e probabilmente c’ é un problema con la traduzione …

    OT …
    A parte gli scherzi il sole si é nuovamente fermato, la cosa non é assolutamente normale per un periodo premassimo … se continua così e il sole non si decide a svegliarsi potrebbe essere davvero un disastro .. non c’ mica tanto da ridere!

      (Quote)  (Reply)

  2. Io non sto capendo più nulla…Vorrei solo conoscere da buon apprenditore, come si calcolano le regioni e macchie per questi enti e con che criterio lo fanno e NON voglio cirticarli ma solo capire il loro metodo..
    Spero che una volta per tutte si faccia chiarezza su tale cosa perchè è impossibile stabilire una regolarità col passato…
    Forse loro useranno un metodo moderno e magari hanno anche quello vecchio?
    Simon che ne pensi?Potrebbe pure essere così nn credi?

      (Quote)  (Reply)

  3. Luci0 :

    @Sand-rio
    Stamattina avevo corretto alcuni evidenti errori di battitura (spero di aver fatto bene) … ma alcuni passaggi mi risultano essere un pò oscuri e mi piacerebbe poterli chiarire .

    sopra questo limite critico si liberano uscendo a velocitá supersonica in una direzione radiale.

    Il termine supersonica é corretto ?

    La prima evidenza osservazionale della esistenza del vento solare sono state le code delle comete. Quando un nucleo cometario si avvicina sufficientemente al Sole,

    Io toglierei osservazionale ma forse bisognerebbe riscrivere la frase …

    Troviamo quindi nel limite della eliosfera l´eliopausa, dove si ha il reincontro tra vento solare e il mezzo interstellare, si ignora se i due mezzi si interpenetrano in forma diffusa o se il vento solare é fermato con uno schock.

    Questo ultimo passaggio non riesco a decifrarlo e probabilmente c’ é un problema con la traduzione …

    OT …
    A parte gli scherzi il sole si é nuovamente fermato, la cosa non é assolutamente normale per un periodo premassimo … se continua così e il sole non si decide a svegliarsi potrebbe essere davvero un disastro .. non c’ mica tanto da ridere!

    1) velocitá supersonica é OK
    2) Le prime evidenze osservate…
    3)Al limte della eliosfera troviamo l´eliopausa dove il vento solare incontra il vento interstellare, si ignora se i due venti si
    Ma possiamo lasciarlo cosí.
    Grazie sei veramente un amico… il problema é che mi scoccia un monte andare a rileggere quanto scritto!

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  4. Ho trovato un altra traduzione “veloce” su una didascalia

    Questo buco coronale che praticamente divide il Sole fu detettato ai raggi X dalla nave spaziale Yohkoh, il 6 dicembre 2000.

    detettato deriva da detected in italiano forse é meglio mettere registrato o scoperto

      (Quote)  (Reply)

  5. Maunder :

    @Luci0 Se il sole farà ancora una serie spotless è un altro segno che questo ciclo solare è abortito!!

    Ok ma non c’é mica tanto da festeggiare … poche macchie mi sta bene ma niente addirittura a me fa un pò paura!

      (Quote)  (Reply)

  6. Luci0 :

    @sand-rio che fai li riguardi tu i passaggi ?

    Dai lucio fai te che il nostro sand-rio è vecchi e stanco… 😆

    Cmq nn ti preoccupare che cn qualche giorno spotless nn succede mica nulla…

      (Quote)  (Reply)

  7. ice2020 :

    Luci0 :

    @sand-rio che fai li riguardi tu i passaggi ?

    Dai lucio fai te che il nostro sand-rio è vecchi e stanco… :lol:

    Cmq nn ti preoccupare che cn qualche giorno spotless nn succede mica nulla…

    Un conto é correggere degli errori di battitura e un conto é modificare una frase della quale non conosco esattamente il significato … ho chiesto spiegazioni per questo motivo, inoltre non vorrei essere troppo “invadente”.

      (Quote)  (Reply)

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