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Il cielo come ben sappiamo può essere osservato attraverso tutto lo spettro elettromagnetico, più comunemente un corpo celeste che emette una maggior quantità di energia termica, più questo emetterà radiazione elettromagnetica ad alta frequenza, ossia con una lunghezza d’onda più corta. Si parte dalle onde radio generalmente emesse da corpi o spazi molto freddi aventi temperature vicine allo 0°K nel cosmo come: lo spazio intergalattico, polveri interstellari e polveri molecolari. Altre sorgenti nella banda radio sono quelle sorgenti non termiche, ossia quelle a qui lo spettro non è associato a fattori termici come il caso delle Pulsar o dei centri galattici. Questo tipo di frequenza la di riscontra nell’ordine dei HZ/KHZ.

Salendo di frequenza, nell’ordine dei MHZ/GHZ troviamo le microonde, con queste lunghezze d’onda si può ammirare ciô che si pensa sia il “rimbombo” del BIG BAN che riecheggia ancora oggi in tutto il cosmo, infatti il cosmo si presenta quasi unifornemente visibile alle microonde. Si crede che un tempo l’universo molto più piccolo avesse una radiazione di fondo a frequenze nettamente superiori rispetto a quelle odierne, poi con il passare del tempo l’espansione dell’universo e dunque con il suo raffreddamento la radiazione cosmica di fondo si sia gradualmente abbassata di frequenza, tutt’oggi misurabile alle microonde.

Continuando a salire di frequenza troviamo la luce infrarossa (inferiore ai 10 THZ), anche noi come per l’ambiente che ci circonda emettiamo radiazione infrarossa, ecco perche i gazzi vedono bene anche di notte, poichè vedono con frequeze luminose leggermente inferiori alle nostre, riuscendo così a vedere anche a queste lunghezze d’onda. A occhio umano invece appare ancora invisibile poichè aventi una lunghezza d’onda ancora troppo lunga, ma con appositi rilevatori si possono osservare fenomeni piuttosto interessanti nel cosmo: come ad esempio le formazioni stellari generalmente avvolte da una nube calda in qui prendono vita giovani stelle, generalmente al confine esterno delle galassie (via latea compresa) oppure in presenza di una supernova. Con queste lunghezze d’onda possiamo pure osservare “ibridi” di stelle-pianeti, stiamo parlando delle stelle nano brune: aventi dimensioni simili a quelle Gioviane (leggermente superiori), non abbastanza calde per emettere luce visibile ma abbastanza per emettere all’infrarosso. Le stelle nano brune hanno caratteristiche ad esempio all’interno della loro atmosfera che possono far ricordare un pianeta molto grande come Giove mentre allo stesso tempo hanno pure caratteristiche fisiche di stella, ecco perchè vengono anche chiamate “stelle ibride”. http://www.spacetelescope.org/images…/heic0601a.jpg Infine si possono osservare stelle rosse appunto visibili anche alla luce rossa (superiore ai 10/30THZ) si tratta di stelle aventi una temperatura interna di circa 8000°C, dunque inferiore a quella del nostro sole (stella gialla) avente una temperatura interna di circa 15000°C, che a sua volta è più freddo di una stella azzurra avente una temperatura interna di circa 33000°C.

Il nostro sole resta comunque visibile, anche se in minor misura, alla luce înfrarossa e ultravioletta, mentre una stella azzurra molto più calda appare molto più brillante alla luce ultraviolette (superiore ai 300 THZ), contrariamente alla luce infrarossa appare molto più fievole. Inoltre anche nel caso della luce ultravioletta si riscontrano importanti fonti indotte da fattori di natura non termica, come ad esempio le magnetosfere planetarie che intrappolano particelle estremamente energetiche di origine stellare o galattica (vedete dal link una foto agli ultravioletti della nostra magnerosfera). http://www.solarstorms.org/Pictures/plasmasphere.jpg A frequenze ancora superiori appaiono particolarmente luminosi i corpi aventi grandissime energie termiche, le principali fonti di raggi x (X Ray) sono i centri galattici, i buchi neri e le radiogalassie (stelle molto compatte e dense aventi energia di un intera galassia), qui si arriva nell’ordine dei 3×10(17)HZ. Come potete vedere dal link, anche il nostro sole emette ancora una certa luminositâ a raggi x, anche se molto fievolmente.

Queste frequenze vengono usate anche per la radioscopia, create artificialmente, in quanto questa lunghezza d’onda viene assorbita dai tessuti, mentre riflessa dai metalli e dalle ossa.

Salendo nell’ordine dei 3×10(19)HZ (lunghzza d’onda di 1/1000 nanometro) si arriva a parlare di raggi gamma/luce gamma, prodotta dai fenomeni più violenti che si conoscano in nature, ossia delle esplosioni di supernove. Pur avvenendo a milioni di anni luce di distanza dalla terra, sarebbero in grado di trasformare la notte in giorno per alcuni secondi o minuti se i nostri occhi riuscissero a percepire frequenze così elevate.

Come potete constatare dalla foto (qui sopra) un intenso lampo gamma (Gamma Ray Burst) non avviene uniformemente in tutte le direzioni, ma bensì lungo due potenti fasci luminosi, infatti i nostri satelliti riescono a vedere solo quelli che proiettano il fascio luminoso verso la nostra cordinata spaziale, è proprio per questo che si pensa che di questi fenomeni ve ne possano essere ben di più d quelli che riusciamo a rilevare con i satelliti dallo spazio, dato che l’atmosfera è opaca anche a questo tipo di radiazioni.

Ma realmente quali sono le radiazioni dannose al uomo e all’ambiente? Per quanto riguarda la radiazione elettromagnetica avente una lunghezza inferiore ai 10 nanometri si parla più correttamente di frequenze ionizzanti (non radioattive) in quanto sono in grado di strappare elettromi agli atomi ionizzandoli di conseguenza, ossia caricandoli elettricamente. Ad avere un legame più stretto con la radioattività sono i raggi o particelle Alfa: particelle corpuscolari altamente ionizzante e con basso potere penetrante. Consistoni in due protoni e due neutroni legati assieme da forza forte, generalmente queste radiazioni vengono emesse da nuclei radioattivi (es. Uranio) durante il processo di decadimento Beta, l’eccesso di energia sprigiona radiazione elettromagnetica a frequenze Gamma.

Raggi o radiazione Beta: è una forma di radiazione altamente ionizzante (come i raggi Gamma) emessa dai nuclei radioattivi. Secondariamente questa radiazione si trasforma in particella (elettrone o positrone) ad alta energia espulsi da un nucleo atomico durante un processo noto come decadimento Beta.

Ma realmente un’onda elettromagnetica da quale processo fisico prende forma? Come ben sappiamo ogni atomo è composto da un nucleo contenente un certo numero di neutroni (neutri) e protoni (caricati positivamente/+) e un certo numero di elettroni (caricati negativamente -) corrispondente al numero di protoni se l’atomo è allo stato neutro. Se perderâ anche un solo elettrone l’atomo si carica elettricamente (catione/+), mentre se acquista anche un solo elettrone l’atomo si carica elettricamente (anione/-).

Ogni elettrone orbita attorno al suo nucleo come i pianeti del sistema solare orbitano attorno al suo sole, tali orbite sono poste a varie distanze (microscopiche) dal loro nucleo e ogniuna di queste orbite equivale ad un piano energetico. Più un orbita è distante dal suo nucleo, più la particella avrà una maggior energia e viceversa. Quando un elettrone viene colpito da un fotone, dunque da una fonte energetica, aumenta di energia salendo dunque di un piano energetico, viceversa quando un elettrone perde energia diminuendo così di un piano energetico, libera un fotone per eccesso di energia.

Le onde radio non agiscono direttamente a distanze cosi microscopiche, ciò dovuto sopratutto alle grandi lunghezze d’onda, anche se esiste una banda ristretta di onde radio in grado di agire debolmente a livello elettromagnetico sulle particelle, dunque avente un debole potenziale ionizzante sulle particelle. Generalmente comunque non provocano danni all’ambiente se non per il fatto che vi sono persone sensibili all’Elettrosmog dati da lunghezze d’onda che normalmente la nostra atmosfera assorbe, provocando in esse mal di testa o insonnia. Le onde infrarosse e luminose invece agiscono più direttamente a livello microscopico ma in maniera benefica, in quanto in grado di dare energia agli elettroni senza strapparli ai propri atomi, sono lunghezze d’onda benefiche per l’uomo e per l’ambiente in generale Mentre per quando riguarda le onde UV, i raggi X e i raggi Gamma sono tutte frequenze altamente ionizzanti, agiscono a livello microscopico dando eccessive quantita energetiche agli elettroni, che sfuggono così ai loro nuclei caricando in questo modo l’atomo elettricamente. Queste grandi frequeze elettromagnetiche sono spesso associate alla presenza di radioattività e accompagnate spesso da raggi Alfa e Beta (descritti brevemente sopra).

Interessante notare come anche queste dimensioni microscopiche racchiudano una sorta di mini universo a se stante.

Le radiazioni assorbite dalla nostra atmosfera, dunque quei fenomeni fonti di radiazioni radioattive possono essere osservate solo dallo spazio, tramite i satelliti, mentre le radiazioni non assorbite dall’atmosfera possono essere osservate da terra.

Dunque il cosmo appare con molteplici forme luminose e nella maggior parte dei casi la lunghezza d’onda è direttamente proporzionale alla termperatura rilasciata dal fenomeno celeste, dunque alla sua energia sprigionata nello spazio.

Anche Giove poteva diventare una stella nano bruna se fosse stato 10 volte più compatto. Giove è il quinto pianeta del sistema solare e stiamo parlamdo di un pianeta quasi interamente gassoso, come gia saprete bene ê il più grande del sistema solare. Il suo nucleo e grande come la terra (diamentro di circa 12500 km) ma con una massa molto maggiore rispetto a quella terrestre, poichê molto piu denso, inoltre si pensa che le temperature al suo centro possano avvicinarsi ai 20000°C.

Il cuore del pianeta è a sua volta circondato da un spessissima atmosfera di diverse migliaia di chilometri, composta in massima parte da idrogeno ed elio, in realtà questa non si trova interamente allo stato gassoso, infatti penetrondo l’atmosfera Gioviana a 24000 km di profondità la pressione diviene tale (circa 1 milione di atmosfere terrestri) da costringere l’idrogeno a condensare dallo stato gassoso allo stato liquido, dunque sotto un’atmosfera spessa circa 24000 km, Giove potrebbe nascondere un’immenso oceano di idrogeno la cui superficie viene continuamente “bombardata” da fulmini.

La parte gassosa della sua atmosfera è composta da nubi perloppiù di idrogeno e ammoniaca ed è percorsa da venti compresi tra i 500 e i 600 km/h, la forza di coriolin qui e molto elevata in quanto giove pecorre un giro copleto su se stesso in appena 10 ore (un giorno qui dura 10 ore terrestri), dunque i venti al suo interno subiscono una notevole deviazione creando una circolazione atmosferica scomposta in celle cicloniche e anticicloniche tra le deverse latitudini, un po come sulla terra, solo con un numero superiore di celle tra l’equatore e i poli, questo è dovuto anche alle sue dimensioni decisamente superiori rispetto a quelle terrestri.

La nota gigante macchia rossa dal diametro vicino a quello terrestre è conosciuta da oltre 300 anni, cioè da quando l’uomo ha osservato Giove per la prima volta al telescopio, oggi è noto che si tratta di un enorme uragano avente un diametro di circa 12000 km (se non erro). Giove completa una rivoluzione intorno al sole in quasi 12 anni, mentre la sua particolaritâ principale sembra quella che emettre 2 volte più energia termica di quella che riceve da sole.

Se la forza di gravitâ gioviana fosse stata anche solo 10 volte più forte quando il pianeta si fornò (4,5 miliardi di anni fa), Giove poteva diventare una stella nana bruna, ossia una stella fredda invisibile a occhio nudo, ma abbastanza calda da essere visibile alla luce infrarossa, aventi la caratteristiche sia di un pianeta, riguardo alle proprietà atmosferiche che si presentano molto più simili a quelle di un pianeta; sia di una stella, per quanto riguarda le proprietà fisiche riguardanti sopratutto il lato termico ed energetico, chiamata appunto ibrido.

Se invece la sua forza gravitazionale fosse stata qualche centinaio di volte superiori a quelle che possiede Giove poteva improvvisamente “accendersi” in una stella gialla, proprio come il nostro sole.

Criteri di valutazione per la classificazione delle stelle:

Ma che differenza c’è tra la radioattività delle bombe nucleari e quella che alimenta le stelle? La radiottività che alimenta le stelle e prodotta dalla fusione nucleare, mentre quella delle bombe atomiche dalla fissione nucleare.

Fusione nucleare: è un processo che alimenta le stelle, dunque anche il nostro sole, consiste nell’unione di due atomi leggeri e uno più pesante, la nuova particella prodotta dalla somma delle tre particelle reagenti avrà una massa minore con conseguente liberazione di alte energie. Affinchê una fusione nucleare avvenga le particelle devono avere una distanza abbastanza vicina da lasciare che la forza nucleare forte predomini sulla repulsione coulombiana (due cariche dello stesso segno di respingono), si tratta di distanze dell’ordine di 1:10(15) metri, inoltre l’energia neccessaria per vincere la repulsione può essere fornita solo portando le particelle ad altissime temperature e ad altissime densità. lla terra la fusione nucleare viene utilizzata per la produzione di bombe H (bombe all’idrogeno), oppure per produrre reattori termonucleari.

I processi di fissione nucleare: è una reazione nucleare in cui atomi pesanti come Uranio (N.atomico 235) o il plutonio (N.atomico 239) vengono divisi in frammenti liberando grandi quantità di energia. Questi processi vengono utilizzati sulla terra per la produzione di bombe A (bombe atomiche) o per la produzione di reattori nucleari.

Il nucleo solare e delle stelle: In natura non esiste un processo di fissione a se stante, infatti ciò che alimenta le stelle sono più correttamente una combinazione di fissioni e fusioni nucleari, in grado di produrre energie termiche così importanti.

Vi sono diversi generi di stelle, quali: Le nane brune: piccolissime stelle poco più grandi di Giove, invisibili a occhio nudo poichè troppo fredde per emettere nel visibile, visibile invece agli infrarossi. Le nane rossa: stelle piccole, molto più piccole del nostro sole ma più grandi di Giove, aventi una temperatura superficiale inferiore ai 3500°C. Emettono un decimillesimo di luce visibile a occhio nudo rispetto al sole, mentre appaiono molto luminose all’infrarosso. Questo tipo di stella è il più comune nell’universo, solo all’interno della nostra Via Latea costituiscono oltre il 67% di tutte le stelle presenti. Le supergiganti rosse: stelle enormi aventi densità 50 volte superiori a quelle del nostro sole, con una massa 1000 volte superiori a quella solare. A causa della loro massa consumano grandi quantità energetiche in breve tempo, infati consumano il loro carburante in pochi milioni di anni, esplodendo poi in supernove. Anche il sole quando incomincerà a “Muorire” diverra una gigante rossa, tendenzialmente più fredda, ma enorme e molto più luminosa (nel visibile) di un milione di volte superiore a quella del nostro sole attuale. Stelle gialle: sono stelle medie, aventi una temperature interna del nucleo di 15 milioni di gradi centigradi e una temperatura superficiale di 5500°C. Mediamente calde e grandi dunque, come il nostro sole insomma. Stelle nano azzurre: presenti anche dopo l’esplosione di una supernova. Si tratta di stelle dalle dimensioni leggermente superiori a quelle di Giove, aventi una temperatura interna di circa 33 milioni di gradi centigradi. Stelle supergiganti: sono stelle enormi dalle dimensioni di una supergigante rossa circa, aventi una temperatura interna anche in questo caso vicina ai 33 milioni di gradi centigradi.

Esiste comunque una classificazione completa delle stelle, classificate per temperatura: O: 30000-60000°K stelle blu B: 10000-30000°k stelle blu-bianche A: 7500-10000°K stelle bianche F: 6000-7500°K stelle giallo-bianche G: 5000-6000°K stelle gialle (come il nostro sole) K: 3500-5000°K stelle gialle-arancio M: <3500°K stelle rosse

Oltre ad essere classificate per dimensione: http://upload.wikimedia.org/wikipedi…sification.png

In inglese è stata formulata una frase per ricordare facilmente questa scala: “Oh Be A Fine Girl Kiss Me” (Oh, sii una ragazza gentile, baciami) anche se in fine furono agguinte 3 classi (qui non rappresentate): N, R e S riguardanti stelle sempre più rosse e fredde, dunque l’ordine completo oggigiorno si presenta così: O/B/A/F/G/K/M/N/R/S in ordine di temperatura dalla più elevata alla più bassa e in ordine di dimensione dalla maggiore alla minore.

Impressionante osservandole in cielo le stelle potrebbero sembrare insignificanti puntini luminosi, mentre in realtà si tratta di una complessità non indifferente di meccanismi altamente energetici che si dissociano l’una dall’altra secondo precisi criteri fisici.

Questa interessante immagine illustra i 4 generi di nane bune:

Una stella nano buna fa dunque parte dell’ultima casse sia per dimensione che per temperatura (classificate come stelle S/S). Il nome stesso oltre a rispecchiare le sue esigue dimensioni, rende attenti come questo tipo di stella si presenta “oscura” alla luce visibile a occhio nudo, malgrado sia visibile all’infrarosso. Come già detto si tratta di stelle aventi proprietà fisiche di una stella, ma sotto altri aspetti ha caratteristiche di un pianeta, come ad esempio per la sua atmosfera. Si crede che all’interno della sua atmosfera densissima (di alcune nano brune) vi possano essere nubi composte da berro fuso che darebbero luogo a precipitazioni dunque di ferro o metalli fusi con temperature vicine ai 1000°C e venti di velocitâ notevoli, anche vicini ai 2000 km/h.

Se confrontate con una stella ci si può subito rendere conto quanto benchè possa sembrare “infernale” non sia nulla rispetto ad una atmosfera tipicamente stallare, come quella del sole ad esempio: La fotosfera costituisce la sua superficie, a occhio nudo appare liscia, mentre con un potente telescopio munito di speciali filtri si può notare che in realtà la sua superficie appare granulosa, con grumi di circa 700 km di altezza, in questa superficie la materia sale nei grumi e ridiscende nelle zone circostanti a velocità di 1-2 km/s. Ciascun granulo ha una durata media di 5-10 minuti circa per poi decomporsi e cedere il posto ad un nuovo granulo, dando così l’idea di vedere granuli di riso in ebollizione, la temperatura qui raggiunge i 5500°C. Invece i gas solari si espandono nello spazio per distanze anche di migliaia di chilometri formando l’atmosfera solare che diviene sempre più rarefatta man mano che si procede verso l’esterno.

La sua atmosfera si divide in due regioni: Cromosfera: chiamata così proprio per il suo colore rosso vivo dovuto alla composizione prevalentemente di idrogeno, è lo strato gassoso che sovrasta la fotosfera fino ad un’altezza di 15000 km, visibile nel corso di un’eclisse solare o in assenza di essa con particolari strumenti detti cronografi. Osservata con telescopi a grande ingrandimento la parte bassa della cronosfera appare costituita da innumerevoli lungue di fuoco ondeggianti, al punto da rendere l’inpressione di osservare un’intera prateria in fiamme che si estendono verso l’alto per circa 7000 km. Nella parte bassa la sua temperatura arriva a circa 6000°C, ma a partire dai 500 km in su la temperatura incomincia ad aumentare ragguingendo alcuni milioni di gradi centigradi nella parte alta della cronosfera.

La corona: si estende oltre la cronosfera per milioni di chilometri ed è costituita da un gas estremamente rarefatto, questo spiega perche appare invisibile in normali circostanze, mentre durante un eclisse appare in tutto il suo splendore. Qui la temperatura resta di qualche milione di gradi centigradi comportando così un altissimo grado di ionizzazone del gas (PLASMA) che divengono subito soggetti ai forti campi magnetici solari, terrestri (magnetosfera) e associati alle macchie solari durante le fasi attive. nei periodi di forte attivitâ solare la corona diviene sede di protuberanze, si tratta di enormi eruzioni solari, lingue di fuoco che si estendono anche per centinaia di migliaia di chilometri nello spazio aventi una larghezza di circa 10000 km, la loro parte inferiore si confonde con la cronosfera. Nonostante la sua espansione della corona sia continua la sua densità resta costante nel suo insieme da un flusso continuo di elettroni e protoni che danno luogo al vento solare, che a sua volta si espande nello spazio interstellare a velocitâ comprese tra i 300 km/s e i 900 Km/s (in relazione con l’attivitâ solare).