|

|
|
Sopra la zona
radiattiva dove l’energia è trasportata dai fotoni
si trova una zona di transizione chiamata infatti
Zona di interfaccia o Tachocline. Questa zona è stata individuata
come la zona dove si generano i campi magnetici per
effetto dinamo.
Cambiamenti di velocità di flusso
nel plasma ionizzato attraverso lo strato possono
infatti distorcere le linee di forza del campo
magnetico e renderle più intense, è li dove si
generano i cambiamenti magnetici che dopo danno
luogo ai fenomeni fotosferici. Infatti la Tachocline
si trova sopra la zona radiattiva dove la rotazione
del plasma si comporta come un corpo solido e sotto
la zona convettiva dove il plasma ruota in maniera
differenziale comportandosi come un fluido. La
Tachocline ha un spessore di circa 50000km ed è li
dove i campi magnetici poloidali si trasformano in
toroidali provocando cosi l'inizio di un nuovo
ciclo.
I campi magnetici toroidali provocherebbero per
pressione magnetica la formazione di bolle di plasma
che essendo con minore densità del plasma che lo
circonda salirebbero sulla superficie provocando
delle regione attive. |
|
 |
La zona convettiva è lo
strato interno del sole che è a contatto
con la superficie chiamata fotosfera.
Questa zona si trova sopra alla zona di
interfaccia che si trova sopra la zona
radiattiva, è li l’energia termica è
portata negli strati più esterni
attraverso i moti convettivi.
L’irraggiamento è incapace di trasferire
verso l’esterno tutta l’energia perché
alla base della zona convettiva la
temperatura è abbastanza bassa rispetto
alla zona radiattiva (circa 2 milione
di gradi) da consentire agli ioni
pesanti (C, N, O, Ca, Fe) di conservare
alcuni elettroni, rendendoli quindi più
opachi alla radiazione.
|
|
Questo ostacolo all’irraggiamento
è causa dell’instabilità del plasma, che è spinto dalla
pressione di radiazione verso moti di convezione.
I moti
convettivi consistono in movimenti del plasma solare all’interno
che di solito formano correnti circolari di convezione che
riscalda il plasma in discesa, il quale dopo essere risalito
sugli strati più alti, cede l’energia all’esterno emettendo
fotoni nello spazio per poi raffreddarsi e ritornare all’interno
del sole.
|

Immagine sonda Hinode ad alta risoluzione |
|
Questi
moti convettivi trasportano il calore
alla superficie molto rapidamente e sono
visibili alla superficie sotto forma di
granuli e supergranuli. Misure
effettuate dall’analisi Doppler delle
righe spettroscopiche sulla granulazione
fotosferica dicono che i moti convettivi
ascendenti hanno una velocità di 1
km/sec e i moti discendenti di 2 km/sec.
La zona intergranulari è associata a
moti verso il basso ed i granuli verso
l’alto.
La prima foto della granulazione è del
1877 ed è dovuta all’astronomo francese
J. Jansen. |
|
Le
dimensione della granulazione è dell’ordine di 1500-2000km e la
sua vita media è dell’ordine di 10 minuti.
La granulazione è un fenomeno fotosferico ma proviene della zona
convettiva.
I principi della termodinamica affermano che il calore che un
sistema cede (ad altri sistemi, al suo interno o all’ambiente circostante) è
uguale a quello che l’altro riceve (conservazione dell’energia),
e spontaneamente il calore viene ceduto dal sistema a maggior
temperatura verso quello a minore temperatura. Il plasma caldo
riscalda la cella che tende ad espandersi e a causa della spinta
di Archimede sale essendo meno denso del fluido che lo circonda
che è più freddo, nello stesso tempo il fluido più freddo scende
e prende il posto di quello più caldo che sale.
Il movimento del plasma in questa zona è molto turbolento e
complesso. Come sappiamo il sole gira e quindi gira anche la
zona convettiva e con lei tutto il plasma provocando un effetto
ancora più complesso chiamato effetto coriolis. In più la
rotazione solare è differenziale; la
velocità di rotazione all'equatore
è minore di quella ai poli, questo rende ancora più
complesso il movimento del plasma.
Un esempio comune si presenta nella Terra, il suolo viene
riscaldato dai raggi del sole per irraggiamento, il calore fa
espandere l’aria che diventa meno densa e galleggia come una
bolla verso l’alto, arrivando negli strati alti dell’atmosfera
cede il suo calore ad altre masse d’aria, ovvero allo spazio
esterno, si raffredda ed altre bolle che provengono dal basso la
spingono di lato e comincia a scendere.
 |
Un
altro esempio di convezione si vede quando una
pentola bolle. Le fiamme scaldano la pentola,
l’acqua si scalda si espande e sale, invece l’acqua
fredda che si trova in superficie scende dove
inizia a scaldarsi. Il ciclo convettivo distribuisce
il calore dell’acqua uniformemente in tutta la
pentola. |
Un’altra
caratteristica della zona convettiva è quella di produrre dei
tubi di flusso magnetici che vengono arrotolati dalla rotazione
differenziale e se questi tubi superano certi limiti rimbalzano
come elastici e forano la superficie solare producendo cosi uno
dei fenomeni più conosciuti che sono le macchie solari. In
questi punti in cui i campi magnetici attraversano la
superficie la convezione non può operare, il flusso di energia
che arriva dall'interno del Sole si riduce, e la temperatura di
conseguenza scende ed è per questo che vediamo le macchie come
zone scure. Ma questo fenomeno fa parte della fotosfera con
origine nella zona convettiva.
La zona convettiva
occupa il 30% del raggio solare. Ha un spessore di circa 208.000
km.
La densità del plasma alla superficie solare è di appena
0,0000002 gr/cm3
La temperatura della zona convettiva va da
2.000.000 di gradi nella base della zona convettiva a 5.700
gradi a contatto con la fotosfera.

Nel 1955 si è
scoperto che lo strato esterno della zona convettiva oscilla,
provocando piccole contrazioni ed espansioni del sole di alcune
decine di km, con un periodo di 5 minuti e altri più lunghi. Lo
studio di questi fenomeni è chiamato eliosismologia e aiuta a
comprendere la struttura interna solare.
|
Caratteristica |
Missura |
|
Periodo di rotazione
|
27 giorni |
|
Spessore |
208000 km |
|
Densità |
1 a 10-6 gr/cm3 |
|
Temperatura |
2.000.000 a 5.700ºK |
|
Gas più abbondante |
Plasma |
Chiedi
più informazioni a info@friulinelweb.it.
|