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4 Fratello Sole

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6 Presentazione Come e perché avviene Conclusioni Struttura del Sole Ciclo di Saros Fratello Sole Miti e Leggende Il Sole: Amico e Nemico Space Weather Scopriamo una Eclissi di Sole Come reagisce la Natura Come si osserva Eclisse del 29 Marzo 2006

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8 Struttura del Sole Il Sole è una stella tra le 100 miliardi che popolano la nostra galassia. Dista dalla Terra mediamente km. È il corpo più grande del sistema solare; solo esso registra il 99,8% della massa totale del sistema. Attorno al Sole orbitano 9 pianeti e un gran numero di corpi minori: satelliti, asteroidi, comete.

9 Struttura del Sole Il Sole è una stella tra le 100 miliardi che popolano la nostra galassia. Dista dalla Terra mediamente km. È il corpo più grande del sistema solare; solo esso registra il 99,8% della massa totale del sistema. Attorno al Sole orbitano 9 pianeti e un gran numero di corpi minori: satelliti, asteroidi, comete.

10 Ma vediamo di entrare più in profondità nella conoscenza della struttura solare. Immaginiamo, infatti, di sezionare il Sole, dall interno all esterno incontriamo: il nucleo, la zona radiativa, la zona convettiva, la fotosfera, la cromosfera e la corona. Il nucleo, o core, è la parte più interna del nostro astro. È la zona in cui viene prodotta l energia. Ci troviamo ad una temperatura di circa 15 milioni di K, che attiva le reazioni termonucleari che trasformano idrogeno in elio, in un rapporto di 4 a 1 e con uno 0,7% di massa che si disperde in energia radiale. La zona radiativa è la zona in cui viene sprigionata l energia prodotta nel nucleo. Nella terza zona l energia viene trasportata per convezione.

11 La fotosfera è la prima zona, partendo dall interno, che riusciamo ad osservare dalla Terra. Qui si registrano temperature tra i 4000 K e i 5800 K. Sulla superficie della fotosfera troviamo granulazioni e macchie solari. Queste ultime sono delle aree più scure sulla superficie della fotosfera, composte di una zona d ombra e una di penombra, lungo i contorni. Sono originate da intensi campi magnetici.

12 Sulla cromosfera abbiamo filamenti e facole. La corona è una zona che si estende fino a qualche raggio solare al di sopra della superficie. Qui si raggiungono temperature di circa 2 milioni di gradi che producono le protuberanze eruttive. Un altro fenomeno particolare, che ha interessato gli studiosi sin dal 1800, è la presenza di un flusso di particelle provenienti dal Sole. A questo è stato dato il nome di vento solare.

13 Il sole, come tutte le altre stelle, compie un ciclo evolutivo che si esprime lungo la sequenza principale nel diagramma HR. Al momento si trova nel mezzo di tale sequenza. È attivo da circa 5 miliardi di anni e si prospetta vivrà ancora per altrettanti miliardi di anni E poi?

14 Scopriamo un Eclissi di Sole La terra e la luna sono corpi opachi: colpiti dalla luce solare, oscurano un area dello spazio. La regione di spazio di forma conica occupata dall ombra di un corpo è detta cono d ombra. d La regione di spazio parzialmente illuminata, in cui c èc un oscuramento minore, è detta cono di penombra. Quando la luna è interposta tra il sole e la terra e il suo cono d ombra investe il nostro pianeta si verifica l eclissi l di Sole. Quando invece la terra è interposta tra la luna e il Sole, il cono d ombra d terrestre investe il nostro satellite, si ha l eclissi l di luna. Se il corpo celeste, luna o Sole, non viene oscurato completamente si parla di eclisse parziale. ale. Affinché si verificano le eclissi, i tre corpi, Sole, terra e luna, devono essere pronti all allineamento, allineamento, con la luna vicina alla posizione dei nodi. Le eclissi di Sole si verificano quando la luna è prossima alla congiunzione, cioè con la luna nuova. Le eclissi totali di sole sono più frequente delle eclissi di luna. Le eclissi parziali di luna sono più frequenti delle eclissi parziali di Sole. Mediamente il diametro apparente della luna è più piccolo di quello del Sole. Di conseguenza, durante le eclissi di Sole la luna non riesce a eclissare completamente il Sole, che appare come un anello luminoso. Questa particolare situazione è definita eclissi anulare. Si deve tenero conto tuttavia che il corso dell anno e del mese i diametri apparenti del Sole e della luna sono variabili: infatti sia la terra che la luna sono in rotazione lungo orbite ellittiche, per cui sole e luna sono talora più vicini alla terra, talora più lontani. Ad esempio, se durante l eclisse l di Sole la luna si trova in perigeo e il Sole in afelio, si presenta il massimo simo diametro apparente della luna e contemporaneamente il minimo diametro apparente arente del Sole. In tal caso la luna può eclissare completamente il Sole.

15 Miti e leggende I fenomeni osservati dalla volta celeste, ripetendosi con gran regolarità, hanno permesso di stabilire alcune delle principali unità di tempo ancora in uso ai nostri giorni. Il giorno, il mese e l anno infatti derivano dalla rotazione della terra, dalla rivoluzione della luna intorno alla terra, dalla rivoluzione della terra intorno al sole. L apparizione di un oggetto celeste nuovo come una cometa o una stella o, al contrario, la sparizione di un astro ben conosciuto, come la luna o il sole, coglieva impreparate e terrorizzate le popolazioni.

16 Miti e leggende I fenomeni osservati dalla volta celeste, ripetendosi con gran regolarità, hanno permesso di stabilire alcune delle principali unità di tempo ancora in uso ai nostri giorni. Il giorno, il mese e l anno infatti derivano dalla rotazione della terra, dalla rivoluzione della luna intorno alla terra, dalla rivoluzione della terra intorno al sole. L apparizione di un oggetto celeste nuovo come una cometa o una stella o, al contrario, la sparizione di un astro ben conosciuto, come la luna o il sole, coglieva impreparate e terrorizzate le popolazioni.

17 Tra questi fenomeni il più terrificante era sicuramente l eclissi di sole. La vita sulla terra, infatti, è strettamente correlata all emissione di luce e calore da parte del sole. Per secoli la gente ha considerato le eclissi un evento temibile e funesto, presagio di sventura, e ha compiuto rituali, cerimonie e sacrifici per esorcizzarle. Gli antichi, però, si accorsero presto che le eclissi non sono un fenomeno unico, ma si presentano con una certa regolarità: incominciarono allora a registrare con grande precisione i tempi delle varie fasi delle eclissi di sole e di luna. Lo scopo di queste osservazioni così dettagliate era quello di imparare a prevedere il fenomeno e cercare correlazioni con il moto del sole e della luna.

18 In Babilonia le eclissi venivano osservate per ricavare degli auspici di carattere astrologico. Gli astronomi dell antica Grecia misurarono i tempi delle eclissi viste dalle diverse località, per determinare le differenze di longitudine.

19 Un mito molto diffuso è quello che durante un eclissi un drago divori il sole: per esempio gli antichi cinesi cercavano di fare molto rumore per spaventare il drago, suonando tamburi e percuotendo delle pentole. Questa tradizione è sopravvissuta in un certo senso fino al secolo scorso, quando la marina imperiale cinese usava sparare con le proprie armi durante l eclissi, per scacciare simbolicamente il drago. In India la gente s immergeva fino al ginocchio nell acqua di un fiume, credendo che questo aiutasse il sole a difendersi dal drago. In Giappone durante un eclissi si usava ricoprire i pozzi, per evitare che vi cadesse del veleno proveniente dal cielo.

20 Perfino ai nostri giorni, presso certe tribù eschimesi e artiche si crede che le eclissi siano un segno della benevolenza divina: il sole e la luna lasciano temporaneamente il proprio posto in cielo per controllare che sulla terra vada tutto bene. Tuttavia ci furono anche credenze ottimistiche riguardo questo fenomeno: a Tahiti, per esempio, le eclissi erano interpretate come il congiungimento amoroso del sole e della luna.

21 In passato alcuni episodi noti hanno riguardato le eclissi:

22 il 28 maggio 584 a.c. nel mezzo della battaglia tra la Persia e Lidia, si verificò un eclisse di sole ed entrambe le parti guardando all eclisse come a un presagio immediatamente cessarono di combattere, dopo ben 6 anni di guerra;

23 il 5 maggio 840 a.c. l imperatore Luigi di Baviera, figlio di Carlo Magno, morì di spavento durante i 5 minuti di totalità dell eclisse di cui fu testimone;

24 Nel 1503 durante il suo quarto viaggio alla volta dell America, Cristoforo Colombo si arenò sulle coste della Giamaica. Le sue provviste erano ormai molto esigue, ma le popolazioni locali si rifiutavano di fornirgli del cibo. Allora Colombo escogitò un piano per ingannarli: avendo a bordo una copia di uno dei libri di Regiomontano che conteneva le predizioni di eclissi lunari,una delle quali prevista per il 29 febbraio 1504, organizzò un incontro con i capi delle popolazioni indigene e disse loro che Dio era molto offeso e che avrebbe fatto sparire la luna. Come previsto, un ombra scura cominciò a passare sul disco lunare e gli indigeni spaventati dissero a Colombo che gli avrebbero fornito il cibo se avesse parlato per loro con Dio. Poco prima della fine dell eclisse Colombo tornò dicendo che Dio li aveva perdonati, e così ottenne le scorte di cibo.

25 Il ciclo di Saros Il fenomeno delle eclissi ha una precisa periodicità. Fin dall antichità è noto un ciclo delle eclissi che dura 223 mesi lunari, poco più di 18 anni. Durante lo svolgersi del ciclo si verificano 48 eclissi di Sole e 28 di luna. Le eclissi costituiscono uno dei tanti fenomeni periodici del cielo. Le eclissi di Sole, per esempio, si ripetono almeno due volte all'anno,, a distanza di poco meno di sei mesi l'una dall'altra. Tuttavia, non si vedono mai due eclissi simili ogni 6 mesi. Ad esempio, un'eclisse anulare visibile dall'emisfero Sud può essere seguita da un'eclisse totale visibile nell'emisfero Nord e così via. In entrambi i casi si verificano due condizioni necessarie per avere un'eclisse: il Sole si trova in prossimità di uno dei nodi e la Luna è nuova, ma le altre condizioni non saranno esattamente le stesse. Nel meccanismo delle eclissi entrano in gioco infatti tre periodi diversi: 1. le fasi della Luna (che si ripetono ogni 29.5 giorni, periodo detto mese sinodico) 2. l'intervallo fra due passaggi della Luna allo stesso nodo della sua orbita (27.2 giorni, periodo detto mese draconitico) 3. l'intervallo fra due successivi passaggi del Sole allo stesso nodo (346.6 giorni, periodo detto anno delle eclissi)

26 Il ciclo di Saros Il fenomeno delle eclissi ha una precisa periodicità. Fin dall antichità è noto un ciclo delle eclissi che dura 223 mesi lunari, poco più di 18 anni. Durante lo svolgersi del ciclo si verificano 48 eclissi di Sole e 28 di luna. Le eclissi costituiscono uno dei tanti fenomeni periodici del cielo. Le eclissi di Sole, per esempio, si ripetono almeno due volte all'anno,, a distanza di poco meno di sei mesi l'una dall'altra. Tuttavia, non si vedono mai due eclissi simili ogni 6 mesi. Ad esempio, un'eclisse anulare visibile dall'emisfero Sud può essere seguita da un'eclisse totale visibile nell'emisfero Nord e così via. In entrambi i casi si verificano due condizioni necessarie per avere un'eclisse: il Sole si trova in prossimità di uno dei nodi e la Luna è nuova, ma le altre condizioni non saranno esattamente le stesse. Nel meccanismo delle eclissi entrano in gioco infatti tre periodi diversi: 1. le fasi della Luna (che si ripetono ogni 29.5 giorni, periodo detto mese sinodico) 2. l'intervallo fra due passaggi della Luna allo stesso nodo della sua orbita (27.2 giorni, periodo detto mese draconitico) 3. l'intervallo fra due successivi passaggi del Sole allo stesso nodo (346.6 giorni, periodo detto anno delle eclissi)

27 Affinché le eclissi si ripetano uguali, bisogna che questi tre periodi p ritornino esattamente a combaciare l'uno con l'altro. Nel passato, gli antichi astronomi Caldei, più di 2500 anni fa, notarono che questo avveniva all'incirca ogni giorni, cioè è ogni circa 18 anni e 10 o 11 giorni. Questo periodo corrisponde infatti a circa 223 mesi sinodici, a 242 mesi draconitici e a circa 19 anni delle eclissi. Le eclissi quindi si ripetono simili i ogni anni, periodo che viene detto comunemente ciclo di Saros (cioè "ripetizione"). Ogni ciclo di Saros è contrassegnato da un numero, per esempio l'eclisse dell'11 agosto 1999 appartiene al Saros 145. Tuttavia nemmeno il ciclo di Saros è perfetto: 223 mesi sinodici non corrispondono esattamente a 242 mesi draconitici, ma ne differiscono per pochi minuti. Dopo o anni da un'eclisse, quindi, la Luna si troverà in una posizione leggermente diversa: non si ripeteranno esattamente le stesse eclissi. Inoltre la durata di un ciclo è un numero non intero di giorni: la Terra ruota di circa 120 in 0.31 giorni, quindi la stessa eclisse si ripeterà ad un'ora diversa dopo un ciclo: le regioni della superficie terrestre dalle quali l'eclissi sarà visibile saranno 120 più a Ovest. Non esiste quindi una periodicità esatta delle eclissi, ma calcoli più recenti hanno stabilito che i cicli di Saros sono raggruppati in serie della durata di 1315 anni, che e presentano una maggiore regolarità.

28 Come reagisce la Natura D altro canto le eclissi di Sole oltre a causare reazioni di questo tipo, suscitano anche entusiasmo e stupore. Tra i fenomeni che possono creare meraviglia agli osservatori troviamo le ombre volanti. Trattasi di veloci movimenti paralleli di ombre e strisce larghe pochi centimetri, che hanno inizio pochi minuti prima della totalità e termina un minuto prima della fine della totalità. Si tratta di un fenomeno di cui non si ha grande documentazione in quanto difficile da fotografare a causa del rapido movimento e del basso contrasto tra le strisce chiare e scure. Durante il corso degli anni le eclissi di Sole hanno sempre creato confusione nel mondo animale e umano; con una osservazione più accurata è possibile stabilire che negli animali e nella vegetazione, l eclisse provoca strani comportamenti: gli animali meno evoluti si comportano come se stesse sopraggiungendo la notte, mentre animali più evoluti comprendono che si sta verificando qualcosa di inconsueto per esempio gli uccelli cadono a terra per lo spavento, altri si calmano terrestre. come se stessero per andare a dormire, i fiori invece richiudono i loro petali-.. Al riapparire del Sole gli animali e i vegetali riprendono le loro normali abitudini. Lo strato che genera le ombre si colloca ad una quota al di sotto dei due km dalla superficie Il fenomeno può essere non simmetrico, tutto dipende dalla turbolenza atmosferica. Un altro fenomeno visibile durante le eclissi di Sole è il vento d eclisse, si riscontra un attimo prima che il disco solare sia completamente coperto dalla Luna e si verifica una folata di aria fredda, detta vento d'eclisse, dovuta allo sbalzo di temperatura di alcuni gradi che genera una depressione atmosferica in grado di spostare considerevoli masse d aria e causare il vento d eclisse.

29 Come si osserva Come si osserva un Eclissi L eclissi di Sole (soprattutto se totali) oltre a creare tutto quello q a cui abbiamo già accennato, sono risultate molto utili agli astronomi per studiare e alcune caratteristiche del sole come ad esempio l esistenza delle protuberanze e l evoluzione della corona solare. Piccoli accorgimenti per una buona osservazione 1) Proteggiamo i nostri occhi L osservazione delle eclissi totali di Sole avvengono con l utilizzo izzo di strumenti quali il telescopio, lo spettroscopio e lo spettrografo, e con vari tipi di filtri muniti di uno strato metallico. Lo strato metallico si rende necessario per la riduzione sia della componente visibile che per quella componente infrarossa a livelli non pericolosi e agisce secondo il principio della riflessione e non dell'assorbimento, così come invece i è norma comune dei tradizionali filtri fotografici a base di semplici coloranti. Il Sole è luminosissimo e la sua osservazione a occhio nudo, senza l utilizzo di filtri adeguati, può provocare danni permanenti alla retina. Per osservare tranquillamente questi fenomeni ci si può munire di occhialini solari che utilizzano zano una pellicola protettiva denominata Mylar (Pellicola in poliestere trasparente con superfici perfettamente lucide) che permette di filtrare il 99,9% della luce e in mancanza di questi si possono utilizzare 2 o 3 strati di pellicole in bianco-nero nero completamente sviluppate o filtri da saldatore. Non è opportuno utilizzare invece pellicole a colori,lastre per radiografie, vetri affumicati o semplici occhiali da sole che sono assolutamente inadeguati. 2) Scegliamo il posto giusto L eclissi totale di Sole non può durare più di 7 minuti e mezzo, anche se spesso il tempo oscilla dai 2 ai 3 minuti. In questo brevissimo arco di tempo è necessario che si abbiamo le migliori condizioni per l osservazione; perciò bisogna scegliere: ere: Un luogo che abbia la più elevata probabilità di cielo sereno Escludere zone ventose Procurarsi una mappa stellare per riconoscere pianeti e stelle in torno al Sole Per osservare le ombre volanti, subito prima e subito dopo la totalità talità è necessario predisporre in terra o su un tavolo un cartoncino o un lenzuolo di colore bianco Con queste precauzioni aumentano le possibilità di godersi questo o bellissimo spettacolo della natura BUONA OSSERVAZIONE A TUTTI!

30 Eclissi 29 marzo 2006 La fascia evidenziata indica i paesi dai quali è stato possibile vedere l eclissi solare La striscia al centro sta ad indicare i luoghi in cui è stato possibile vedere l eclissi totale.

31 Eclissi 29 marzo 2006 La fascia evidenziata indica i paesi dai quali è stato possibile vedere l eclissi solare La striscia al centro sta ad indicare i luoghi in cui è stato possibile vedere l eclissi totale.

32 Questa tabella ci fornisce alcune informazioni relative all eclisse solare: Abbiamo evidenziato i dati relativi alla nostra regione

33 Queste sono le foto scattate durante l eclissi: abbiamo evidenziato gli orari relativi al passaggio della luna davanti al sole. Per l osservazione ci siamo recati a Colosimi(CS) presso la sede dell associazione astrofili AstroPramantha

34 Qualche foto ricordo prima di rientrare da Colosimi

35 IL SOLE: AMICO E NEMICO Il sole rappresenta l unica fonte di calore esogeno per il nostro pianeta e non solo. Ma a cosa serve l energia solare? Il sole in sostanza è il grande motore del nostro pianeta e non solo. Esso regola la circolazione generale dell atmosfera, dalla quale prendono origine tutti i vari tipi di clima della terra e le condizioni di ogni singola luogo. Infatti l attività solare ha sull uomo e sulla sua vita non solo effetti benefici ma purtroppo anche effetti negativi. La luce solare giunge fino a noi sotto forma di radiazioni e sulla base della lunghezza d onda se ne distinguono di due tipi.

36 IL SOLE: AMICO E NEMICO Il sole rappresenta l unica fonte di calore esogeno per il nostro pianeta e non solo. Ma a cosa serve l energia solare? Il sole in sostanza è il grande motore del nostro pianeta e non solo. Esso regola la circolazione generale dell atmosfera, dalla quale prendono origine tutti i vari tipi di clima della terra e le condizioni di ogni singola luogo. Infatti l attività solare ha sull uomo e sulla sua vita non solo effetti benefici ma purtroppo anche effetti negativi. La luce solare giunge fino a noi sotto forma di radiazioni e sulla base della lunghezza d onda se ne distinguono di due tipi.

37 Gli infrarossi, che generano calore, e pur non avendo particolari azioni nocive sulla pelle provocano disidratazione e l organismo, riscaldandosi, perde la capacità di autoregolazione della temperatura. il rischio che si corre in questo caso è il colpo di sole a cui sono esposti i bambini che ancora non dispongono di un sistema di controllo della temperatura. I raggi ultravioletti sono a loro volta suddivisi in UVA UVB e UVC. Tuttavia solo gli UVA e gli UVB raggiungono la superficie terrestre, mentre gli UVC sono trattenuti dalla fascia d ozono. La quantità di UVB che raggiunge la terra rappresenta solo l 1% delle radiazioni solari. L esposizione ai raggi UVB danneggia le molecole del DNA e RNA, favorendo l insorgere dei melanomi e del cancro alla pelle. Altra conseguenza è la cecità a causa di danni irreversibili alla retina. Tra gli effetti benefici sappiamo però che il sole stimola la sintesi della vitamina D, fondamentale per la formazione e lo sviluppo dell apparato scheletrico e perciò indispensabile per la crescita. Tra coloro che beneficiano o degli effetti positivi dei raggi solari ricordiamo anche coloro che soffrono di psoriasi o di dolori reumatici. Infine il sole aiuta a combattere qualche piccolo brufolo grazie all azione antibatterica dei raggi ultravioletti.

38 Space Weather L'andamento dell'attività solare, oggi noto come space weather (tempo spaziale), influenza numerosi aspetti della nostra vita. Lo space weather è l insieme delle condizioni sul Sole e nel vento solare, nella magnetosfera e ionosfera terrestre che può influenzare il funzionamento dei sistemi tecnologici in orbita nello spazio e sul globo, e che può danneggiare la vita e la salute dell uomo. L obiettivo primario del suo studio, è quello di prevedere gli effetti provocati. Dagli studi effettuati si è stabilito che soprattutto due tipi di fenomeni solari esplosivi interferiscono in maniera diretta sulla nostra vita: Le Emissioni di massa coronale (CME) I Brillamenti

39 Space Weather L'andamento dell'attività solare, oggi noto come space weather (tempo spaziale), influenza numerosi aspetti della nostra vita. Lo space weather è l insieme delle condizioni sul Sole e nel vento solare, nella magnetosfera e ionosfera terrestre che può influenzare il funzionamento dei sistemi tecnologici in orbita nello spazio e sul globo, e che può danneggiare la vita e la salute dell uomo. L obiettivo primario del suo studio, è quello di prevedere gli effetti provocati. Dagli studi effettuati si è stabilito che soprattutto due tipi di fenomeni solari esplosivi interferiscono in maniera diretta sulla nostra vita: Le Emissioni di massa coronale (CME) I Brillamenti

40 Le CME sono enormi bolle di plasma e possono impiegare diversi giorni (da 1 a 3 giorni) per raggiungere la Terra; immettono nella alta atmosfera terrestre migliaia di miliardi di watt di energia. Esse possono mettere fuori uso le reti di distribuzione elettrica a terra provocando blackout e danneggiare i satelliti per le comunicazioni Non è ancora possibile prevedere quando e se si verificherà una CME, ma grazie al controllo costante dell attività solare è possibile dire se colpirà o no la Terra.

41 I brillamenti sono esplosioni di energia osservate principalmente vicino le macchie solari; la loro energia è 2500 miliardi di volte più grande di una bomba-h di 1 megatone. La radiazione emessa da questi eventi comprende le onde radio fino ai raggi γ; questa radiazione raggiunge la Terra anche in pochi minuti disturbando le comunicazioni radio e i sistemi di navigazione GPS. Essi possono uccidere, teoricamente, un astronauta durante una passeggiata spaziale.

42 L attività del sole determina, tra le altre cose, alcune variazioni climatiche di grande entità; infatti è stato accertato che a un minimo di macchie solari corrispose nel quaternario un'avanzata dei ghiacciai, mentre ad un massimo corrispose un loro ritiro, come si e' verificato nel Medio Evo, durante il quale le temperature medie annue furono abbastanza elevate. Ciò basta per farci rendere conto di quante siano le conseguenze a noi totalmente sconosciute dell attività solare; conseguenze che, se non gestite correttamente, potranno portare a drammatici risvolti per il nostro pianeta negli anni futuri.

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