I terremoti nel sole leliosimologia Identikit del sole

I terremoti nel sole: l’eliosimologia • Identikit del sole • La struttura interna della terra e la sismologia • I “terremoti”sul sole • Che cosa si impara dall’eliosismologia? • Che cosa facciamo a Ferrara? 1

Identikit del Sole (ordini di grandezza) • raggio: R=700. 000 Km = 7 108 m (terra R=6000 Km) • eta` t=4. 7 miliardi di anni =4. 7 109 anni • massa: M =2 1030 Kg (» 300. 000 Mt) • temperatura superficiale : T= 6000 K (qui T=300 K) • luminosita`: L= 3. 8 1026 Joule/sec (in 1 sec 1012 bombe tipo Hiroshima) • composizione chimica: 75% di H, 24% di He (in massa) 2

Struttura del Sole • Nucleo (0 -0. 1 )R: –reazioni di fusione nucleare: –in 1 sec 700. 000 di ton di H sono convertite in He, liberando energia • Zona radiativa (0. 1 -0. 7)R –l’energia e’ trasportata dai fotoni, cioè dalla rad. e. m. • Zona convettiva (0. 7 -1) R –l’energia e’ trasportata dalla convezione, cioè dalla materia ATTENZIONE ! Il sole e’ opaco alla radiazione. La luce che arriva a noi proviene dalla superficie e non direttamente dal centro 3

Struttura della terra • Anche nell’interno della terra si distinguono zone diverse: il nucleo, il mantello, la crosta. • L’interno della terra viene studiato grazie ai terremoti. • Si misura il ritardo con cui arrivano le onde riflesse dai vari strati e se ne ricava la velocità del suono nei vari strati (sismologia). 4

I “terremoti”sul sole • Nel sole viene prodotta una enorme quantità di energia. • Una frazione di questa viene trasformata in onde di pressione della materia all’interno del sole. • Queste onde arrivano fino alla superficie e la fanno vibrare. • Dalle vibrazioni superficiali del sole si può ricostruire la velocità delle onde all’interno (Eliosismologia) 5

Eliosismologia: il sole come un immenso organo a canne • 1960: si e` osservato che zone estese della superficie solare oscillano: T=5 min, v=100 m/s Es. 3 modi di oscillazione: • 1975: il sole e` pervaso da milioni di piccoli moti oscillatori, ognuno dei quali possiede una configurazione spaziale ed un periodo ben definiti, di ampiezza pari a circa 1/104 R • I moti convettivi all’interno del sole, generano onde “acustiche”. Queste onde Es: il rimbalzo di un’onda: restano intrappolate all’interno del sole, come le onde sonore sono intrappolate nella canna di un organo. • La propagazione di queste onde fa oscillare gli strati superficiali del sole 6

L’effetto Doppler • La frequenza del suono (o la radiazione e. m. ) emesso da una sorgente dipende dalla velocità di questa (Effetto Doppler) • Cosi’ la frequenza della luce emessa dalla fotosfera dipende dal modo in cui questa vibrando • Questo e’il metodo usato per lo studio dell’interno solare mediante l’ eliosismologia 7

Cosa imparo dall’eliosismologia? • Analizzando lo “spettro” delle frequenze di oscillazione si puo’ studiare l’interno del sole In particolare si determinano: • inizio della zona convettiva (0. 711 R) • L’andamento della velocità del suono • Abbondanza in massa di He (24. 5%) alla superficie • La rotazione dell’interno solare 8

Cosa facciamo a Ferrara ? • Costruiamo dei “modelli solari”e li confrontiamo con i risultati della eliosismologia • Da questo confronto, ricaviamo informazioni sull’andamento delle reazioni nucleari all’interno del sole e sulla produzione dei neutrini 9