La struttura del sole può essere suddivisa in una serie di involucri concentrici; distinguiamo, l’interno del sole in tre zone, Nucleo, Zona Radioattiva e Zona Convettiva; la superficie visibile in Fotosfera e, la sua atmosfera in Cromosfera e Corona.

v L’INTERNO DEL SOLE

Nel cuore del sole , dove la temperatura raggiunge i 15 milioni di gradi centigradi , si è individuato un nucleo che è la vera fonte di energia.Tale nucleo ha attualmente un raggio di circa 150.000 km. In questa regione avviene il processo di fusione nucleare grazie al quale l’idrogeno si converte in elio. Nel corso di questa reazione,la materia si trasforma in energia. L’energia radiante che si diffonde dal nucleo verso l’esterno del sole sottoforma di raggi X e gamma viaggia attraverso una regione interna chiamata zona radiativa. Quest’ultima è circondata dalla zona convettiva, all’interno della quale i gas riscaldati dalla radiazione sottostante, si espandono salendo verso la superficie del sole, rilasciando così l’energia assorbita. In questo modo i gas si raffreddano e, divenuti più densi, ritornano verso il basso,completando il processo.

v LA SUPERFICIE VISIBILE

La superficie luminosa del sole viene chiamata fotosfera , un involucro che irradia tutta la luce solare e corrisponde al disco luminoso del Sole. Tale superficie non è liscia ma presenta,una struttura a granuli brillanti (granulazione). I singoli granuli sono formati da masse di gas da 100 C° a 200 C°. Ogni granulo dura solo pochi minuti, ma il movimento di tutti i granuli fa sembrare la superficie della fotosfera in continua ebollizione. La superficie brillante della fotosfera non è omogenea ma appare costellata, con una certa periodicità, da macchie solari. Sono piccole aree scure nelle quali si distingue una zona centrale più scura ,chiamata ombra, e circondata da una fascia più chiara chiamata penombra. Le macchie appaiono in genere a gruppi;in ognuno di tali gruppi si osserva una regolare evoluzione:per un certo tempo dopo la loro comparsa,le macchie aumentano di dimensioni e di numero ,poi cominciano a ridursi fino ad estinguersi. In media i singoli gruppi di macchie hanno una vita di una settimana,ma una piccola percentuale di essi può continuare a svilupparsi fino a raggiungere diametri di 100.000 Km (visibili ad occhio nudo). Il loro numero non è costante ma dipende dall’intensità dell’attività del sole, che segue un ciclo regolare di circa 11 anni durante il quale possiamo osservare un massimo numero di macchie (massimo solare).

Alle macchie solari è associato un forte campo magnetico,variabile e debole la cui forma è molto complessa a causa della rotazione differenziale della materia gassosa.

L’ ATMOSFERA SOLARE

È costituita dalla CROMOSFERA e dalla CORONA

La CROMOSFERA è un involucro trasparente di gas incandescente che avvolge la fotosfera. Essa è visibile per un breve tempo durante l’ eclissi totale di Sole, quando la Luna nasconde completamente il disco della fotosfera: la CROMOSFERA appare allora come un sottile alone roseo, il cui bordo esterno è sfrangiato in numerose punte luminose dette spicole; esse appaiono come un prolungamento verso l’alto dei moti turbolenti dei granli della fotosfera.

Dalla CROMOSFERA vengono spesso eiettate nello spazio grandi nubi filamentose di idrogeno chiamate Protuberanze, che innalzandosi dalla cromosfera penetrano ampiamente nella CORONA.

Le protuberanze hanno forma di immense fiammate, di vortici e di archi giganteschi.

La loro temperatura è compresa tra 15 000 e 25 000 K.

SI riconoscono protuberanze quiescenti, simili a tenui drappi, in apparenza sospese e immobili per molti mesi, e protuberanze eruttive, in cui il materiale risulta eiettato dalla CROMOSFERA verso l’esterno a velocità elevate. Anche le protuberanze come le macchie solari, si manifestano nei periodi di maggiore turbolenza del sole.

L’attività della CROMOSFERA è caratterizzata anche dai brillamenti o flares . Essi sono violentissime esplosioni di energia, veri e propri lampi di luce intensissimi associati a potenti scariche elettriche. Compaiono di tanto in tanto in prossimità di grandi gruppi di macchie e nel giro di pochi minuti si propagano su un’area di milioni di km/2, per poi estinguersi completamente. Nel corso di tali esplosioni vengono liberate enormi quantità di energia, con un’ampia gamma di radiazioni, dai raggi x alle onde radio, che rinforzano notevolmente la radiazione stazionaria del Sole. Oltre a radiazioni di carattere ondulatorio, i brillamenti possono lanciare getti di materia gassosa incandescente ma ,soprattutto, emettono un immenso flusso di particelle atomiche (elettroni e protoni) che lasciano il Sole verso lo spazio. Nel caso dei flares più intensi, si osserva anche l’emissione di un’ultraradiazione (o radiazione cosmica), formata da particelle ad altissima energia.

Quando un flare esplode in prossimità del centro del disco solare, nel giro di 26 ore il flusso di particelle raggiunge il nostro pianeta. I velocissimi corpuscoli di origine solare colpiscono con violenza le particelle ionizzate dall’alta atmosfera terrestre, “soffiandole” verso la bassa atmosfera dando origine alle aurore polari.

La forma del campo magnetico terrestre fa sì che le particelle, elettricamente cariche, possono penetrare nell’atmosfera soltanto nelle zone prossime ai poli magnetici, dove, ionizzando gli atomi presenti, provocano l’emissione delle luci polari.

Dopo un brillamento queste zone dell’atmosfera terrestre rimangono in stato di eccitazione per parecchi giorni, durante i quali le aurore assumono gli aspetti più fantastici: veli rossastri, lunghe bande in lente ondulazioni, drappeggi verdastri, blu o rossastri.

Contemporaneamente alle aurore polari, si verificano forti perturbazioni nel campo magnetico terrestre, chiamate tempeste magnetiche, anch’esse legate alle perturbazioni nella ionosfera, provocate dall’attività solare.

I flares sono prodotti da periodici rafforzamenti del campo magnetico, che, generati all’interno del Sole, risalgono fino alla fotosfera, provocano la formazione delle macchie solari e si estendono sino alla CORONA.

La CORONA è la pare più esterna dell’atmosfera solare ed è formata da un involucro di gas ionizzati sempre più rarefatti man mano che ci si allontana dalla sottostante CROMOSFERA. La sua luminosità è così bassa che la corona si può osservare direttamente solo durante un’eclisse totale, quando assume l’aspetto di un tenue alone con una luminosità pari a metà di quella della Luna piena.

Nella parte più esterna della CORONA le particelle ionizzate hanno velocità sufficienti per sfuggire all’attrazione gravitazionale del Sole e si disperdono nello spazio come vento solare. Questo flusso di particelle, che in certi momenti viene notevolmente rafforzato da particolari aspetti dell’attività solare, interagisce con i corpi celesti che incontra nella sua propagazione.

Il vento solare ha un’attività molto variabile, generalmente associata all’attività delle macchie solari, ed è responsabile di molti fenomeni, come per esempio l’orientamento delle code delle comete opposto alla posizione del Sole.

Quando le particelle ionizzate del vento solare raggiungono la Terra,vengono intrappolate dal campo magnetico terrestre. Una parte di esse, trascinata attraverso l’atmosfera, interagisce con i gas che si trovano a una quota di circa 100 km, e causa l’emissione di una luce visibile da terra sotto forma di spettacolari e cangianti drappeggi multicolori, chiamate aurore. Le aurore sono particolarmente brillanti nei giorni successivi ai periodi di maggiore attività solare, quando si verificano brillamenti molto intensi.

Archivio G.A.N. - Gruppo Astrofili dei Nebrodi