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FRATELLO SOLE

Radioastronomia

FRATELLO SOLE, SORELLA LUNA

di iK7.ELN Giovanni Lorusso

Noi tutti sappiamo che San Francesco d’Assisi amava la natura e nelle sue lodi al Signore ringraziava sempre Dio per aver creato Fratello Sole e Sorella Luna. Questo, l’aspetto religioso di entrambi i corpi celesti a noi famigliari. Invece, noi tratteremo l’argomento dal punto di vista scientifico, evidenziando, uno per volta, il loro aspetto. E, nell’intento di non rendere noiosa la materia, affronteremo l’argomento, evitando di riportare complicate formule e calcoli empirici. Il Sole, dunque, autore e fattore dei nostri radio collegamenti a lunga distanza; non da meno, fonte di vita! Ma che cos’è il Sole? Il Sole è una Stella, ovvero: una candela nucleare che brucia idrogeno, con lo stesso processo di combustione di tutte le altre stelle del nostro Universo, ed è, tra tutti i corpi celesti che popolano il nostro sistema solare, l’unico “facilmente” osservabile per studiarne i dettagli. Ma, attenzione, quel “facilmente” va preso con le pinze perché le osservazioni solari necessitano di rigorose precauzioni, cioè: l’uso di filtri solari su determinate lunghezze d’onda, per evitare danni irreversibili alla vista. Infatti, le mascherine per saldatori e le lastre radiologiche non sono adatte a contenere i Raggi X; le Radiazioni U.V. ed i Raggi Infrarossi. L’unica possibilità che ci è data di osservare il Sole ad occhio nudo è nella la fase di totale oscurità durante un eclisse di Sole. Per cui, è davvero il caso di dire: …..occhio, ragazzi! Ma, quali dati si ricavano osservando il Sole? Orbene, abbiamo detto che il Sole è un grosso Trasmettitore che emette segnali su tutto lo spettro elettromagnetico, dai raggi X, alle radiazioni ultraviolette e infrarosse, alle microonde, alle onde radio; ed allora, si evince facilmente che alcuni parti dello spettro elettromagnetico si osservano in visibile, con l’uso di telescopi corredati di filtri sulle varie lunghezze d’onda; mentre, sulle onde radio, le osservazioni avvengono con l’uso di Radiotelescopi, costituiti da enormi antenne e ricevitori sensibilissimi da fare invidia a noi “poveri” Radioamatori. E, noi “poveri” Radioamatori come possiamo osservare il Sole? La risposta è: monitorando la propagazione sulle varie lunghezze d’onda attraverso l’attività quotidiana che svolgiamo con i nostri apparati radio; compilando apposite schede di rilevamento, utili alla Comunità Scientifica per elaborare le statistiche. A questo punto, riteniamo che è inevitabile spiegare il meccanismo che crea l’assonanza Sole/Propagazione delle onde radio; ma, come promesso, eviteremo di appesantire la lettura con difficili formule e noiosi calcoli. Comunque, brevemente, diciamo che il Sole dista dalla Terra 150 milioni di Km.; ha una massa di 330.000 volte quella del nostro Pianeta; la sua densità media è di 1,41 volte quella dell’acqua; il suo diametro è di circa 1.392.500 Km e ruota su se stesso in 25,4 giorni. Inoltre, la sua composizione chimica è composta dal 92% di idrogeno, dall’8% di elio e dall1% di carbonio, azoto e ossigeno che innescano una lunga e continua fusione nucleare, la quale trasforma l’idrogeno in elio (circa 600 tonnellate di idrogeno al secondo) con emissione di energia. Tale energia viene trasportata verso l’esterno per mezzo di due processi in equilibrio tra loro: la radiazione e la convenzione. A questi dati, va aggiunta la conformazione dell’atmosfera solare, composta dalla Fotosfera, cioè la sfera di luce che noi vediamo alta nel cielo, nella quale la temperatura è di circa 5.800 °K (gradi Kelvin); dalla Cromosfera, di colore rossastro, con una temperatura di circa 50.000 °K, visibile soltanto al telescopio; e dalla Corona Solare, la cui temperatura raggiunge 1.500.000 °K. (non ci spaventino queste temperature perché, come già accennato, si tratta di fuoco nucleare! ). Ed è proprio dalla Corona Solare che si sviluppa il Vento Solare, composto di particelle di protoni, contenenti ioni positivi ed elettroni, il quale, viaggiando mediamente a 800/900 Km/s, raggiunge la Terra, ionizzando gli strati alti della nostra atmosfera, sui quali, appunto, si riflettono le onde elettromagnetiche. Un meccanismo perfetto che, da oltre cinque miliardi di anni, ci consente di vivere ed effettuare i collegamenti radio a lunga distanza. E, che succede quando la propagazione è assente? Ebbene, quando la propagazione è assente non vuol dire che si è inceppato il meccanismo; significa soltanto che gli strati dell’alta atmosfera Terrestre non sono abbastanza ionizzati da permettere la riflessione delle onde e.m. e i nostri segnali radio si disperdono nello spazio infinito. Altro fenomeno collegato all’attività solare e rilevabile anche con le apparecchiature radio sono i brillamenti solari, responsabili delle tempeste geomagnetiche e delle aurore boreali che, come sappiamo, creano danni e disturbi nei collegamenti radio (la tempesta solare del 28 ottobre 2003 provocò grossi danni a due satelliti francesi del tipo Arsenne per le telecomunicazioni e all’intero sistema telefonico cellulare delle Filippine). La radio, perciò, quale termometro per misurare l’attività della nostra Radio/Stella; un valido strumento di ricerca, del quale si avvalgono i Radioastrofili dell’Italian Amateur Radio Astronomy Group (I.A.R.A. Group) che collaborano attivamente con l’Istituto di Radio Astronomia I.R.A.) di Medicina (Bologna) sede dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (I.N.A.F.) Adesso, vediamo come gli Astrofisici e gli Astrofili osservano il Sole nel visibile, avvalendosi di sofisticati strumenti ottici. Precisiamo subito che non tutti gli osservatori astronomici osservano con telescopi in visibile, perchè, come già riportato precedentemente, lo spettro elettromagnetico abbraccia una lunghezza che va dai raggi X , agli U.V. e fino agli I.R.; pertanto, a seconda del tipo di ricerca che si vuole effettuare, si rende necessario lavorare con un unico tipo di telescopio, capace di osservare su quella specifica lunghezza d’onda (così come avviene con i nostri apparati radio e le nostre antenne). E, poiché il Sole “trasmette” su varie lunghezze d’onda, taluni fenomeni che non sono osservabili nello spettro dei raggi X, magari, sono osservabili nella radiazione degli U.V. o degli I.R. ( così come avviene con i nostri radio collegamenti possibili su determinate bande, anziché su altre). E, qui, la curiosità ci spinge a chiedere: ….e, che cosa osservano gli Astrofili con i loro telescopi? Premesso che non tutti gli Astrofili si limitano ad osservare il Sole, ma, così come fanno i Radioamatori, i quali rivolgono l’interesse verso una specifica attività radiantistica, anche gli Astrofili incentivano lo studio e la ricerca verso un determinato corpo celeste; così come, non è determinante per l’Astrofilo diventare necessariamente Radioamatore per nutrire interesse per il Sole. Premesso anche, che, per osservare il Sole al telescopio è necessario lavorare con l’uso di filtri, sulle varie lunghezza d’onda, per osservare i dettagli, quali: le macchie solari, le protuberanze, i flares, i brillamenti, la granulazione fotosferica e la corona solare. Di questi particolari, eviteremo di entrare nei dettagli per non annoiare il lettore, ma riteniamo importante evidenziare il fenomeno delle macchie solari, a volte visibili ad occhio nudo, le quali sono determinanti ad arricchire il vento solare. Ed allora, trattando l’argomento in maniera soft, diciamo subito che, di tutti i fenomeni che collochiamo sotto il nome di attività solare, le macchie che appaiono sulla fotosfera rappresentano una zona estesa e depressa, la cui superficie si trova a qualche centinaio di chilometri al di sotto della superficie visibile del Sole. La base centrale della depressione della macchia è di colore oscuro perché la temperatura è di circa 3.900 °K; quindi, inferiore a quella della fotosfera che, ricordiamo, è di circa 5.600 °K. La spiegazione delle origini e dell’evoluzione delle macchie solari stà nel fortissimo campo magnetico esistente in profondità; il quale, generando tremende onde di energia, esplodono in grandi eruzioni di masse gassose, provocando enormi squarci sulla fotosfera. E, sono proprio questi moti convettivi che, partendo dal centro del Sole, dove brucia il combustibile nucleare, a provocare le macchie solari, spesso raggruppate in complicate configurazioni, definite “gruppi di macchie”, con polarità magnetiche diverse e reversibili nel tempo, durante il ciclo undicennale dell’attività solare. Quel “ciclo solare di 11 anni” che i Radioamatori conoscono da sempre e che li spinge alla rassegnazione di aspettare l’inizio del nuovo ciclo per ricollegare paesi lontani. Sempre evitando di appesantire la materia trattata, preferiamo fermarci qui; tuttavia, invitando i lettori ad approfondire la conoscenza su questo attore e fautore di luce e di vita, il cui respiro è palpabile attraverso le nostre apparecchiature ed attraverso l’osservazione visuale. Noi vi diamo appuntamento al prossimo articolo dove relazioneremo sul nostro satellite naturale: La Luna. A conclusione, ci piace chiudere questo articolo con lo stesso pensiero religioso con cui lo abbiamo aperto; e lo facciamo associandoci al desiderio di San Francesco: “Grazie Fratello Sole”.

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