Il 17 Giu 2007, 16:15, Carlo Milanesi <carlo.milanesi.no.spam_at_libero.it> ha
scritto:
> Giulio ha scritto:
> > On Sat, 16 Jun 2007 06:31:46 -0700, argo
> > <brandobellazzini_at_supereva.it> wrote:
> >
> > La temperatura della cromosfera resta per� un problema irrisolto ;-)
>
> A me la situazione sembra molto semplice, e non vedo la necessita' di
> introdurre gli effetti di campi magnetici.
> Le particelle della fotosfera non hanno tutte la stessa energia
> cinetica, ma alcune solo piu' veloci e altre piu' lente.
> Le particelle che hanno una velocita' superiore alla velocita' di fuga
> gravitazionale del Sole, e diretta verso l'esterno, si allontanano a
> grande velocita' dalla fotosfera.
Ti ringrazio per lo spunto dialettico.
E' possibile che io abbia sbagliato i conti o l'impostazione della
stima, ma penso che qualcosa di vero in quel che dir� c'�.
Quello che sappiamo � che il sole cede 800 Kg di materia
al secondo. La densit� n del sole � 1.4 10^3 Kg/m^3 e la velocit�
di fuga � v_f 6 10^5 m/s. Il raggio � circa r = 7 10^8 m. Il flusso di
materia
verso l'esterno con una velocit� dell'ordine della velocit� di fuga
(che � anche la velocit� osservata del vento solare circa 400 Km/sec,
pur con larghe fluttuazioni), per la densit� n tutta intera sarebbe
di circa 6 10^27 Kg/s, contro gli 800Kg/s che in effetti passano.
Allora la densit� di materia con la velocit� di fuga sar� una frazione
di circa 10^(-25) della densit� n. 10^(-25) corrisponde a circa
10 deviazioni standard (erfc(x) = e^(-x^2)/x dove x conta le deviazioni
standard) della distribuzione gaussiana. Dalla velocit� di fuga puoi
valutare allora una deviazione standard di circa 5 x 10^4 m/s. Che
corrisponde
ad una temperatura dell'ordine di grandezza di qualche milione di gradi.
Questa sarebbe la temperatura necessaria a garantire un flusso tanto bene
alimentato quanto quello osservato. E corrisponde anche all'energia
cinetica effettivamente, con metodi indiretti di spettrometria, osservata
nella cromosfera:
http://it.wikipedia.org/wiki/Vento_solare
ma questa energia cinetica �, al tempo stesso, migliaia di volte pi�
alta della energia cinetica che corrisponderebbe alla
temperatura media delle particelle che vivono nella fotosfera.
Se ad alimentare il vento solare fosse deputata la corrispondente
equazione di Maxwell-Boltzmann, la frazione di particelle che hanno
capacit� di disperdersi sarebbe e^1000 volte pi� bassa, in
pratica non osserveremmo alcun vento solare.
> Pertanto la corona e' costituita da quelle particelle, selezionate
> statisticamente, che stanno sfuggendo dal Sole.
> Non ci si deve chiedere come fa il sistema a rimanere in equilibrio
> termodinamico, in quanto non si tratta di un equilibrio: la corona e' la
> parte di Sole che si sta disperdendo nello spazio.
> Basta considerare questi fatti:
> - La temperatura della corona e' circa 2,2 M�K.
> - Per la teoria cinetica dei gas, in un gas a 2,2 M�K, la velocita'
> quadratica media di un protone e' circa 234 Km/s. Per un elettrone e'
> molto piu' alta.
> - La velocit� di fuga del Sole � 618 km/s, circa 2,64 volte la velocita'
> media di un protone.
Tutto corretto, ma in breve la questione si pu� sintetizzare in questi
termini: come fanno a coesistere, ovvero in base a quale meccanismo
dinamico si pu� spiegare la coesistenza, di particelle con energia
cinetica media dell'ordine di 6000 K con i flussi osservati di particelle,
di energia cinetica media tanto pi� alta? Una parziale spiegazione
sta nella presenza di campi magnetici nel sole che intrappolano
stabilmente una parte dell'energia prodotta dal sole in flussi ordinati
di materia che non subisce i processi collisionali comuni di dissipazione
in energia cinetica. La frazione di energia interessata da questi "canali
privilegiati" di espulsione � una frazione che puoi stimare facilmente
sapendo che la costante solare � di 3.86 10^26 W mentre la massa
che alimenta il vento solare ammonta a circa 800 Kg/s. L'energia
cinetica del vento solare � dunque alimentata con una potenza dell'ordine
di 10^13 W. Ovvero una frazione dell'ordine di 10^-13 volte dell'intera
quantit� di energia prodotta dal sole. Potremmo fare un paragone del
tutto improprio con la frazione della quantit� di energia di 174 x 10^15 W
che la terra riceve dal sole e che converte in energia cinetica del vento,
a fronte della frazione che converte in energia termica. Potremmo anche
chiederci quanto tempo impiega questa energia a dissiparsi in energia
cinetica. Il carattere improprio del paragone � dovuto proprio al fatto che
nel sole le particelle sono intrappolate da campi magnetici che favoriscono
un fenomeno di conversione dell'energia pi� stabile, in pratica le celle
convettive dei moti atmosferici sono sostenute solamente dai gradienti
di pressione, mentre i campi magnetici possono produrre strutture molto
pi� dinamiche.
> Data la distribuzione non uniforme delle velocita' dei protoni della
> corona, una parte non trascurabile sfugge al campo gravitazionale, e i
> protoni della parte rimanente compiono comunque ampie traiettorie
> paraboliche, allontanandosi temporaneamente dalla fotosfera.
Il punto � che lo fanno in getti concentrati, i cosiddetti flares o
brillamenti solari che sono sostenuti dal campo magnetico.
> --
> Carlo Milanesi
> http://digilander.libero.it/carlmila
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Received on Mon Jun 18 2007 - 18:44:18 CEST