Stelle comete e sistema solare

Appunti di scienze per negati..

Si parla spesso del nostro Sole ma in realtà molti non conoscono quasi nulla della nostra stella, a parte che è sferica, gialla e ogni tanto lo facciamo arrabbiare per tutte le cattiverie che facciamo al nostro pianeta, e lui senza esitare ci sputa un po’ della sua saliva infuocata.  😉

Scherzi a parte, il Sole è una stella che brilla di luce propria e si è formata circa 5 miliardi di anni fa e continuerà a vivere probabilmente per altri 5 miliardi di anni.

La distanza del Sole dalla Terra è di circa 150 milioni di chilometri ed è considerata come un’unità astronomica (UA).

sole

La distanza del Sole dalle altre stelle si misura in anni luce. Un anno luce è la distanza che un raggio di luce percorre in un anno muovendosi alla velocità di circa 300.000 volte quella terrestre. Esso è costituito dal 75 per cento di idrogeno, dal 20 per cento di elio e da tracce di altri elementi quali ossigeno, carbonio e azoto.

Si ritiene che la sua temperatura superficiale sia di circa 5.500 C°, mentre quella al centro possa raggiungere i 15 milioni di C°. Valori così alti dipendono dall’enorme quantità di calore che si sviluppa attraverso un processo di fusione nucleare che avviene all’interno del Sole. In questo processo quattro nuclei di idrogeno si fondono per originare un nucleo di elio.

In un processo di fusione nucleare una piccola quantità di materia produce un’enorme quantità di energia. Per averne un’idea basta pensare che da 0.01 g di idrogeno si può ottenere una quantità tale di energia da rifornire una casa di elettricità per 2000 anni. Le reazioni nucleari hanno luogo nella zona centrale del Sole, chiamata nucleo.

L’energia si trasmette per irraggiamento e per convenzione dal centro alla superficie.

La superficie del Sole si chiama fotosfera ed emette radiazioni visibili ovvero radiazioni che, in quanto luminose, possiamo vedere. Sulla fotosfera spesso si possono osservare zone più scure provocate da vortici di gas a temperatura più bassa che prendono il nome di macchie solari.

Uno strato sottile e colorato, detto cromosfera, segna il confine fra la fotosfera e la corona. La corona è la zona più esterna dell’atmosfera solare, visibile soltanto durante le eclissi.

Il Sole ha un suo ciclo, detto “ciclo solare” che si può notare osservando le macchie che si formano sulla fotosfera, questo ciclo dura circa 11-12 anni, e attraversa un periodo di minimo e uno di massimo. In questo momento il Sole si trova in quello che dovrebbe essere il suo massimo, anche se sembra piuttosto calmo.

Le comete

Le comete sono costituite da masse di gas mescolati con polvere, ghiaccio e frammenti di materiale roccioso. Si ritiene che le comete provengano da zone del sistema solare, molto al di là di Plutone, dove sarebbe localizzata una nube formata da miliardi di protocomete, la Nube di Oort.

cometa-isonCometa ISON

Le protocomete sono nuclei costituiti da particelle solide che, una volta penetrati nel sistema solare e giunti in prossimità del Sole, subiscono una parziale vaporizzazione per effetto dell’energia solare.

Più in particolare quando una protocometa si avvicina al Sole parte del materiale ghiacciato di cui è costituita evapora, formando una nube gassosa, detta chioma, e una coda. Una cometa è quindi formata da una testa costituita a sua volta dal nucleo circondato dalla chioma e da una coda che è sempre rivolta dalla parte opposta del Sole.


Le comete ruotano intorno al Sole descrivendo orbite ellittiche molto allungate e possono essere visibili dalla Terra a intervalli regolati. Quando l’orbita di una cometa è relativamente corta essa compare dopo intervalli di breve durata; se invece è molto lunga la cometa impiega molti anni prima di riattraversare la parte più interna del sistema solare. Può accadere che una cometa, dopo essersi presentata a intervalli regolari di tempo, scompaia e non si presenti più al rituale appuntamento.

La scomparsa può essere attribuita al fatto che essa sia sfuggita all’attrazione solare e si sia persa negli spazi interstellari oppure che, passando troppo vicino al Sole, si sia semplicemente disintegrata.

Le comete secondo molte teorie hanno contribuito alla formazione dell’acqua sul nostro pianeta.

Qualche dettaglio in più sulle stelle

Una stella nasce da una nuvola di gas e di polvere cosmica che prende il nome di nebulosa. Mana mano che le particelle di materia della nuvola si attraggono fra loro, formando masse via via più grandi, la temperatura della nebulosa sale e la stella comincia a splendere.

Quando la temperatura raggiunge all’incirca i 10 milioni di C° nel nucleo della stella si realizza una reazione di fusione nucleare e si ha sviluppo di un’enorme quantità di energia che raggiunge la superficie della stella e si irradia nello spazio.

La vita della stella dipende dalle sue dimensioni. Quando una stella di piccole o medie dimensioni l’idrogeno presente nel nucleo si esaurisce, quest’ultimo subisce una rapida contrazione accompagnata da un aumento di temperatura. Il calore che si sviluppa riscalda i gas circostanti provocando un processo di fusione con formazione di elio. Una stella che si trova in questo stadio si chiama stella gigante o supergigante ed è alla fine della sua esistenza.

Una nana bianca non è altro che il nucleo morente di una stella gigante, detta così dagli astronomi per la debole luce biancastra che essa emette. Quando una nana bianca ha esaurito tutta l’energia, essa si trasforma in una nana nera. Può accadere che in una zona del cielo, dove non è mai stata osservata una stella, all’improvviso possa comparirne una molto brillante che, dopo un certo periodo di tempo, scompare.

Una stella di questo tipo viene chiamata nova. Secondo gli astronomi una nova è il prodotto di una violenta esplosione stellare durante il quale il materiale che costituisce lo strato più esterno di una stella viene disperso nel cosmo. Dopo l’esplosione il gas residuo, una volta raffreddatosi, avvolge ciò che rimane della stella formando una nebulosa, visibile al telescopio per molti anni.

Tuttavia, non tutte le stelle si trasformano in nane bianche. Infatti se la massa di una stella è abbastanza grande la stella può esplodere (supernova), lasciando una nube di gas e formando una stella di neutroni.

La luminosità di una supernova è tale da renderla visibile anche in pieno giorno, come è accaduto, per tre settimane nel 1054, quando si verificò un’esplosione da cui si originò la famosa nebulosa del Granchio.

nebulosa-del-granchioNebulosa del Granchio

In una stella di neutroni la materia è così compressa da avere una densità di un miliardo di tonnellate per centimetro cubo. La sua massa può quindi essere al massimo quella di due o tre volte quella del Sole e la sua forza di gravità e 100 miliardi di volte superiore a quella terrestre.

Quando si ha una supernova si può formare anche una pulsar, cioè una stella di neutroni che ruota rapidamente intorno al proprio asse. Queste stelle emettono onde radio che consentono gli astronomi di determinare la loro velocità di rotazione attraverso l’impiego di radio telescopi.

Se il processo di contrazione di una stella di neutroni o di un pulsar, detto collasso gravitazionale, non si arresta mai, la stella si può ridurre a un punto.

Questi punti vengono chiamati buchi neri. In un buco nero la materia è talmente condensata e la forza di gravità è così forte che non può sfuggire neanche la luce. I buchi neri sono quindi invisibili. Grazie alle nuove tecnologie oggi gli astronomi hanno identificato un gran numero di buchi neri.

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