Il Sole Nuove conoscenze sulla nostra stella e la sua influenza sulla Terra Maria Pia Di Mauro INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania

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Il Sole Nuove conoscenze sulla nostra stellae
la sua influenza sulla TerraMaria
Pia Di MauroINAF - Osservatorio Astrofisico di
Catania
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(No Transcript)
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Le dimensioni

• Massa 1.981030 kg
• E 333400 volte più massiccio della Terra e
  contiene il 99.86 della massa dellintero
  Sistema Solare
• E costituito da 73.4 di Idrogeno, 25 di Elio e
  1.6 di altri elementi
• Raggio 696000 km

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La Struttura interna
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Processo di fusione.

• 4 nuclei di idrogeno (H) si combinano per formare
  1 nucleo di Elio (He) che è più leggero
• Ogni secondo 700 milioni di ton di H vengono
  convertite in He
• Questo processo rilascia unenorme quantità di
  energia
• Energia totale irradiata per sec 41026 J30
  milioni di miliardi di kW bomba da 100 miliardi
  di Megaton (bomba di Hiroshima è stata di 12
  kton)8000 miliardi di bombe di Hiroshima

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Eliosismologia

• Lintero Sole è pervaso da piccoli terremoti
  generati dal propagarsi di onde acustiche
• Le onde sonore dipendono dalle condizioni
  nellinterno solare
• Osservando queste oscillazioni in superficie, si
  possono ricavare informazioni sullinterno

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La Rotazione

• Zona convettiva rotazione differenziale, più
  lentamente ai poli (35 giorni) e più velocemente
  allequatore (25 giorni)
• Zona radiativa ruota quasi come un corpo rigido

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Il Campo Magnetico del Sole

• Il Sole è interessato da forze magnetiche molto
  intense.
• Le frecce rosse indicano linee di forza aperte
  del campo magnetico solare, che emergono nelle
  regioni polari.
• Le frecce grigie indicano linee di forze aperte
• Le regioni attive sono caratterizzate da linee di
  forza chiuse (gialle).

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Latmosfera del Sole
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La fotosfera
E la superficie visibile del Sole caratterizzata
dalla presenza di facole (zone luminose), macchie
solari, granuli
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Le Macchie Solari

• Sono delle aree scure (ombra, penombra) e fredde
  sulla fotosfera del Sole che indicano zone con
  intensa attività magnetica
• Appaiono più scure perchè hanno una temperatura
  (circa 4000 K) minore ripetto alle zone
  circostanti (6000 K)
• Il trasporto di energia dallinterno solare è
  inibito
• Possono durare da un paio di ore fino a qualche
  mese

Magnetogramma del Sole le aree chiare e quelle
scure indicano la presenza di intensi campi
magnetici di polarità opposta
Immagine dettagliata di macchie solari
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La Cromosfera
Brillamenti Loops Protuberanze Filamenti Spicole
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I Brillamenti

• Esplosioni molto violente che in pochi minuti
  riscaldano la materia ad una temperatura di
  diversi miliardi di gradi
• Accompagnate da emissione di particelle cariche,
  radiazione elettromagnetica e massa
• Si formano in corrispondenza di macchie solari,
  tra zone con campo magnetico di segno opposto

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Loops (cappi)
Il plasma segue linee di forza magnetiche molto
intense che si estendono al di sopra della
superficie formando degli archi
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Protuberanze

• Sono strutture di plasma cromosferico che
  interessano la corona
• Possono durare settimane, mesi
• Quiescenti o Eruttive

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La Corona Solare

• .
• Mentre la temperatura della superficie è di circa
  6000o C, in corona raggiunge i 2 milioni di gradi
• La causa di questo rapido aumento di temperatura
  è ancora oggi uno dei grandi misteri della Fisica
  Solare.

2 000 000 o K
The black circle divides two images.
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(No Transcript)
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LA CORONA SOLAREdurante uneclissi
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Che cosè il Vento Solare?

• Flusso costante di particelle che fluisce dalla
  corona solare
• Temperatura di circa 1 milione di gradi e
  velocità di circa 450 km/s
• Il Vento Solare si estende oltre lorbita di
  Plutone (circa 5900 milioni di chilometri)
• Esercita una pressione sulla magnetosfera della
  Terra e ne determina così la forma
• Malgrado abbia una densità bassa, il vento
  esercita una notevole
• influenza sulla Terra

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Il Vento solare
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LAurora Boreale
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Emissione Coronale di Massa
Esplosioni di gas a milioni di gradi generate con
la rottura delle forze magnetiche. In brevissimo
tempo miliardi di tonnellate di particelle alla
velocità di milioni km/h
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La Connessione Sole-Terra

• Come varia il Sole?
• Qual è la risposta della Terra?
• Qual è limpatto sulluomo?

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Dal Minimo al MassimodellAttività Magnetica
Solare
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Il Ciclo di Attività Solare

• Un indicatore dellattività magnetica solare è il
  numero di macchie solari
• Il sole presenta un ciclo di attività magnetica
  di 11 anni

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Variazioni Climatiche

• 11 anni Ciclo delle macchie (Wolf)
• 80-90 anni Gleissberg, legato alloscillazione
  del Sole attorno al centro di massa del sistema
  solare
• 208 anni Suess, basato sulla concentrazione di
  14C

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Meteorologia Spaziale

• La Meteorologia Spaziale (SPACE WEATHER) si
  riferisce alle condizioni sul Sole, nel Vento
  Solare, nella Magnetosfera, Ionosfera e
  Termosfera della Terra, che possono influire
  sulle prestazioni e laffidabilità di sistemi
  tecnologici spaziali e terrestri ed avere effetti
  sulla vita e la salute delluomo.
• Effetti di Space Weather su impianti terrestri
  non sono un fenomeno nuovo
• 17 Novembre 1848 Interruzione della connessione
• 
  telegrafica tra Pisa e Firenze
• Settembre 1851 Interruzione della connessione
• 
  telegrafica in New England

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Effetti delle Tempeste Solari
PARTICELLE AD ENERGIA MEDIO-BASSA
ARRIVO 2-4 GIORNI DURATA GIORNI
RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA ARRIVO IMMEDIATO
DURATA 1-2 ORE
PARTICELLE AD ALTA ENERGIA ARRIVO 15 MIN - ORE
DURATA GIORNI
EVENTI A PROTONI
TEMPESTE GEOMAGNETICHE
RAGGI X, EUV, ATTIVITA RADIO

• CARICA E ATTRITO AI SATELLITI
• ERRORI DI INSEGUIMENTO
• ERRORI TRAIETTORIA DI LANCIO
• INTERFERENZE CON I RADAR
• ANOMALIE EMSSIONI RADIO
• BLACKOUT ENERGIA ELETTRICA

• DISORIENTAMENTO SATELLITi
• LETTURE FALSE DAI SENSORI
• DANNI VEICOLi SPAZIALi
• FALLIMENTO LANCIO SATELLITI
• RADIAZIONE AEREI ALTA QUOTA

• INTERFERENZE SATCOM
• INTERFERENZE RADAR

Origine Brillamenti
CME/Brillamenti CME/Buchi Coronali
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Danneggiamento di Satelliti

• Guasti più recenti a satelliti
• Telestar 401 (11 Gen 1997)
• Collegamenti TV ecc..
• Galaxy IV (1998)
• 80 dei cercapersone in Nord America ridotti al
  silenzio
• Più di 12 satelliti perduti a causa di effetti
  dovuti allo Space Weather
• I danni spaziali degli ultimi 4 anni ammontano
  probabilmente a più di 1000 miliardi di lire (500
  M)
• Gli interessi commerciali spesso non consentono
  la divulgazione di tali anomalie.

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Space Weather

• La nostra società dipende dalla tecnologia
• Il settore di mercato delle comunicazioni in più
  rapida
• crescita è quello basato sui satelliti
• Trasmissioni TV/Radio,
• Servizio telefonico a lunga distanza,Telefoni
  cellulari, Cercapersone
• Internet, transazioni finanziarie
• Uomini nello Spazio
• Gli Studi di Space Weather saranno sempre più
  importanti in futuro per la nostra società.

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Pagine Web di SOHO http//sohowww.estec.esa.nl/
Il Monitoraggio a Lungo Termine

• Perchè il Sole varia?
• la dinamo solare, latmosfera
• Space Weather ovvero in che modo la
  variabilità solare ha effetto sulla vita e la
  società?
• risposta della magnetosfera
• Come risponde il pianeta alle variazioni solari?
• cambiamenti climatici