I MILLE PERCHÉ - ASTRONOMIA - IL SOLE

PERCHÉ IL SOLE RISCALDA?

Il Sole costituisce l'unica fonte d'energia, veramente essenziale, per la vita sul nostro pianeta. Se il Sole si spengesse (cosa che probabilmente avverrà tra diversi miliardi di anni), la Terra diventerebbe un deserto di ghiaccio e nessuna forma di vita potrebbe sopravvivere.
Il Sole è una stella, costituita da una massa gassosa e incandescente, i cui gas più pesanti bruciano nel nucleo e quelli più leggeri alla superficie. Gli scienziati hanno potuto calcolare la temperatura della superficie, che è di circa 6000°, mentre hanno dedotto solo in modo approssimativo quella del nucleo, che dovrebbe aggirarsi intorno ai 15-20 milioni di gradi.
Il Sole dista dalla Terra 149.600.000 chilometri e la sua luce impiega circa otto minuti per raggiungere il nostro pianeta.
Da ciò si deduce che quando il Sole è sceso sotto l'orizzonte, noi lo vediamo ancora per otto minuti. Il suo volume è un milione di volte il volume della Terra, e se la Terra impiega ventiquattro ore per girare su se stessa, al Sole occorrono circa venticinque giorni per compiere l'intera rotazione.
Il Sole, bruciando, emana non solo calore che, in parte assorbito dall'atmosfera, raggiunge la superficie terrestre e la riscalda (mentre se non ci fosse l'atmosfera la brucerebbe), ma anche energia elettromagnetica.
Nel Sole avvengono, infatti, vari processi nucleari, tra i quali il più importante è la trasformazione degli atomi d'idrogeno in atomi di elio: questa reazione dà come risultato atomi di massa inferiore (elio), liberando energia che si espande nello spazio circostante.
La struttura del sole

PERCHÉ CI SONO LE STAGIONI?

Noi conosciamo le stagioni perché ad ognuna corrispondono particolari condizioni climatiche e caratteristici mutamenti nell'ambiente naturale che ci circonda. D'inverno vediamo le piante e gli animali attaccati dal freddo. Gli alberi non hanno foglie e sui campi la neve ricopre i semi che stanno per germogliare. Molti animali, al caldo delle loro tane, aspettano dormendo la primavera mentre altri, meno fortunati, lottano con il freddo, il vento e il gelo nella difficile ricerca di cibo.
Il Sole è molto basso sull'orizzonte e la notte è più lunga del giorno.
Ed ecco infine la primavera: la terra si ricopre di fiori. La Natura si risveglia e si protende verso il Sole che comincia a risalire nel cielo e ad inondare la Terra con il suo benefico calore. Le giornate si allungano e diventano di durata simile alla notte. Vede, l'estate, il massimo rigoglio delle messi e il Sole dardeggiare implacabile sui nostri corpi abbronzati. I suoi raggi colpiscono quasi a perpendicolo la superficie terrestre e il giorno è più lungo della notte.
Arriva l'autunno: le foglie degli alberi ingialliscono, l'uva è finalmente matura, il Sole riprende a scendere verso l'orizzonte e la Natura si prepara a dormire il suo sonno invernale.
È passato un anno, in quattro periodi successivi, che rappresentano quattro diverse posizioni della Terra rispetto al Sole.
Ciò è dovuto al fatto che la Terra gira su un asse inclinato e che, contemporaneamente si muove su una ellisse intorno al Sole. Durante il suo movimento di rivoluzione intorno al Sole i punti terminali di questo suo asse ideale, i Poli, vengono a trovarsi alternativamente rivolti verso il Sole. Quando questa posizione è assunta dal Polo Nord ed esso si trova più vicino al Sole che non il Polo Sud, i raggi del Sole colpiscono in pieno l'emisfero boreale, cioè la parte di Terra al disopra dell'Equatore, mentre raggiungono obliquamente l'emisfero australe, quello sotto l'Equatore.
Nel primo è estate, nel secondo è inverno.
Giungendo la Terra al punto opposto è la volta del Polo Sud ad essere rivolto verso il Sole: allora i raggi colpiscono in pieno l'emisfero australe dov'è estate e obliquamente l'emisfero boreale, dov'è inverno.
A metà cammino tra questi due punti estremi, la Terra, pur restando inclinata sul proprio asse, riceve egual quantità di raggi nei due emisferi: nell'emisfero boreale è autunno, nell'australe è primavera, e viceversa durante il viaggio di ritorno.

PERCHÉ IL CIELO ASSUME TANTI COLORI?

L'involucro d'aria che circonda la Terra è un miscuglio di gas che per il loro peso gravano sulla superficie terrestre.
L'atmosfera è praticamente divisa in vari strati che comprendono i gas più pesanti, negli strati più bassi e, man mano che ci si allontana dalla Terra, quelli più leggeri, facendosi l'aria più rarefatta.
Immaginate che questi strati siano come degli specchi, che riflettano, quindi, i raggi del Sole. Quando il Sole è alto nel cielo, i raggi trapassano gli strati trasparenti e la luce giunge sulla Terra chiara e diffusa.
Quando il Sole, però, è basso sull'orizzonte, sta per nascere o per andare a dormire, i suoi raggi ci raggiungono obliquamente e sono diretti soprattutto verso l'alto, sfiorando appena il punto dove ci troviamo.
Se non vi fosse l'atmosfera si perderebbero nel vuoto e noi non li vedremmo se non quando ci colpissero direttamente.
Gli strati d'aria, invece, come degli specchi, correggono la loro traiettoria e li fanno giungete ai nostri occhi anche se non vediamo il Sole che li ha emessi.
In questo suo viaggio, rimbalzando da strato a strato, la luce incontra gas, polvere e soprattutto vapore acqueo, e viene scomposta.
La luce del Sole, che noi di giorno vediamo bianca, è la somma di tanti colori (rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco, violetto).
Attraversando obliquamente strati diversi, i gas, la polvere e il vapore acqueo in essi contenuti, trattengono raggi di determinati colori, lasciando passare gli altri.
Il risultato lo conosciamo poiché spesso ad ognuno di noi è capitato di fermarsi a bocca aperta di fronte allo spettacolo straordinario di un'alba o di un tramonto.
Il cielo, allora, è come un'immensa tavolozza sulla quale i colori dell'iride si estendono in tonalità meravigliose, ora delicate, ora aggressive che, fondendosi, ci lasciano esterrefatti per la rara bellezza delle combinazioni.

PERCHÉ CI SONO LA NOTTE E IL GIORNO?

La Terra gira su se stessa e il Sole non può illuminarne che una metà. Così, quando in una faccia è giorno, nell'altra è notte.
Quando diciamo che il Sole sorge o tramonta, in realtà siamo noi che, girando con la superficie terrestre ci avviciniamo o ci allontaniamo dalla zona d'ombra e ci apprestiamo ad essere illuminati dai raggi del Sole, oppure ci stiamo per tuffare nella notte.
I periodi che precedono il sorgere e il tramontare del Sole si chiamano alba e crepuscolo.
Il cielo, allora, prende colori fantastici rischiarandosi o spengendosi a poco a poco.
Ciò è dovuto all'atmosfera: se non ci fosse, il giorno diventerebbe notte bruscamente e la notte giorno all'improvviso.
L'atmosfera, invece, composta di vari strati, raccoglie i raggi del Sole non ancora sorto o già sceso oltre l'orizzonte e li diffonde nel cielo scomponendoli in mille colori.

PERCHÉ AI POLI IL SOLE SI VEDE A MEZZANOTTE?

Come abbiamo detto parlando delle stagioni, la Terra gira intorno al Sole, oltre che intorno al suo asse, su un piano ellittico. In estate il Polo Nord è rivolto verso il Sole, mentre il Polo è in ombra.
Dovranno passare sei mesi prima che la Terra assuma la posizione contraria, determinando l'estate a sud e l'inverno a nord.
Ai Poli, dunque, il giorno e la notte durano sei mesi e, di conseguenza, avviene che durante l'estate il sole illumina le intere calotte e non scende mai al disotto dell'orizzonte.
Così, coloro che si trovano su una calotta polare, hanno il singolare privilegio di poter vedere il Sole ventiquattro ore su ventiquattro. Anche di notte, dunque, possono scorgerlo mentre compie il suo giro, molto basso sull'orizzonte.