IL SOLE

sun_heliosPRIMA PARTE

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CONOSCIAMOLA MEGLIO, LA NOSTRA STELLA

La nostra stella, il Sole, ha affascinato l’uomo sin  dai tempi piu’ remoti, quando egli venerava le forze della natura vedendole come un mistero arcano, un qualcosa da amare e nel contempo da temere. Il sole gli forniva calore, la pioggia portava la vita a se’ e agli animali di cui si nutriva, e la terra gli forniva selvaggina e raccolto; Ma la pioggia, il vento ed il Sole erano anche forieri di difficoltà, sventura e morte. L’uomo delle origini imparo’col tempo a servirsi della naturae a difendersene. Non conoscendo la causa di tutti gli eventi cui assisteva, era no fortissimi in lui la venerazione ed il timore. I temporali, i terremoti, le carestie erano fonte di stupore. Ma era soprattutto il cielo ad infondergli fascino e meraviglia, soprattutto nella sua massima, misteriosa espressione: il Sole.

Le prime conosenze astronomiche degli antichi erano soprattutto di carattere pratico; il Sole e la Luna si muovevano nel cielo secondo cicli e periodi ben precisi, che i primi uomini cominciarono a  comprendere e a decifrare. Il Sole segnava il ritmo delle stagioni dell’anno, ed insieme alla Luna stablilva le fasi del giorno e della notte, e  le stelle viste come dei lumi incastonati in una scura volta per rischiarare la notte. Erano queste le conoscenze astronomiche dei nostri antichissimi progenitori. Conoscenze empiriche, legate ai loro bisogni di sopravvivenza. Sopravvivenza che era legata alla natura, alla terra. Ma era soprattutto verso il Sole, questa misteriosa fonte di luce e di calore, che l’uomo nutriva la  maggior curiosità; ed era sempre il Sole ad ispirargli i sentimenti di timore e riverenza piu’ profondi.  Ma da quando l’uomo comincio’ a comprendere la vera natura del Sole? Per molti millenni l’astro del giorno era visto come una divinità da molti popoli antichi. Gli antichi, comunque, riuscivano  a prevederne i moti durante le fasi dell’anno. Molti dei piu’ famosi monumenti megalitici erano dedicati al Sole, oltre che alla Luna ed alle stelle piu’ importanti, ed erano costruiti con criteri che permettevano di  stabilire con precisione il solstizio d’estate e gli equinozi di primavera e dell’autunno. Monumenti come Stonehenge in Inghilterra o quello di Nabta Playa in Egitto sono tra gli esempi piu’ notevoli. Il tempio di Kukulkan nella antica città  maia di Chichen Itza, postumo ai precednenti, era progettato per proiettare l’ombra di una scala su una parete si’ da descrivere il movimento sinuoso di un serpente  durante gli equinozi. Questa  stupefacente “protoastronomia” degli antichi denota una rimarchevole conoscenza dei  moti degli astri piu’ importanti, conoscenze che permettevano persino la previsione delle eclissi di Sole e di Luna. Già i cinesi ed i Sumeri avevano conoscenze avanzatissime su come gli astri si muovessero. Ma ancora non si aveva conoscenza su cosa fossero gli astri e su che cosa fosse quella meravigliosa sfera infuocata che si chiama Sole.

E’ con i greci che si comincia a indagare scientificamente sulla vera  natura del Sole. Il filosofo Anassagora, nel V sec. a. C. già immaginava il Sole come una sfera infuocata le cui dimensioni superavano la regione greca del Peloponneso. Per giunta egli non credeva che il Sole fosse trascinato dal carro del Dio Elios. per queste sue idee innovatove fu accusato di eresia e rischio’ la condanna a morte. Un grande contributo ci viene da un altro grande  pensatore: Eratostene di Cirene. Egli fu  porse il primo che, nel III sec. a. C. calcolo’ nientemeno che la distanza del Sole dalla terra che risultava di  circa 4 milioni di stadi, equivalenti a 149 milioni di chilometri, una distanza sorprendentemente simile a quella  reale oggi conosciuta, con un solo scaarto di appena l’1 % . Una grande svolta nella comprensione del Sole si ha molti secoli dopo con Copernico, che nel VI secolo sviluppo’ la teoria eliocentrica. Questa idea rivoluzionaria, che considerava il Sole al centro dell’universo, fu concepita già nel II sec. a. C. dallo scienziato greco Aristarco di samo. Aristotele (V sec. a. C.) aveva postulato invece che la terra era  era al centro , concetto ripreso poi da tolomeo  nel II sec. a.C. La rivoluzione di Copernico fu praticamente una “riscoperta”, ma una “riscoperta”che segno’ un salto gigantesco tra le antiche concezioni e la conoscenza scientifica della nostra stella. Ovviamente note sono le scoperte scientifiche di Galileo e le sue diatribe con le autorità accademiche ed ecclesiastiche.Queste ultime non potevano accettare le teorie di copernico, tantomeno gli studi di galileo intenti a dimostrare che il Sole era al centro dell’unoverso. E cio’ perche’ la Bibbia affermava che la Terra era il centro di tutto. Allora prevaleva il sistema aristotelico tolemaico, “in linea” con le scritture. Galileo compi’ studi  ed osservazioni scientifiche accurate. Egli si servi’ del cannochiale e di astri strumenti per i suoi calcoli ed i suoi esperimenti. Nel VII secolo il contributi dati da  pensatori e scienziati come cartesio e Newton segnarono un definitivo trionfo del sistema eliocentrico copernicano oggi universalmente accettato proprio grazie a quelle scoperte inequivocabili basate so prove scientifiche frutto a loro volta di studi ed esperimenti fatti con il rigore scientifico che fu la caratteristica principale di Galileo ,considerato il padre della scienza sperimentale. ma cosa sappiamo, oggi, del Sole? Gli studi di galileo e di Newton-ma l’elenco sarebbe lunghissimo-rivelarono molte cose sul Sole: la sua posizione nel sistema solare, le sue dimensioni, dettagli sulla sua superficie, la sua azione gravitazionale sui pianeti  in base agli studi di Newton e di Keplero, formulatori rispettivamente della legge di gravitaziione Universale e delle tra leggi sulle orbite dei pianeti. ma ancora non si aveva una chiara idea di cosa fosse realmente il Sole: di che elementi fosse costituito e quali le forze in gioco al suo interno. Ne’ tantomeno si sapeva circa la sua origine: quando e come si è formato il Sole.

Nei primi anni del XIX secolo gli scienziati si interrogarono sulla natura dell’energia solare. Un grande aiuto nella comprensione della natura del Sole ci venne dalla spettroscopia, grazie alle osservazioni delle linee di assorbimento dello spettro solare effettuate da Joseph Von Fraunhofer, ceh è considerato il “padre” di questa discipliina. Attualmente tali “linee di ssorbimento” si chiamano, in suo onore,”linee di Fraunhofer”. Il principio della spettroscopia è il seguente: ogni elemento assorbe una tipica frequenza di luce. Da tali “frequenze assorbite” si deduce da quali elementi è costituita una massa gassosa che viene osservata. Ogni “linea di assorbimento” è come il “marchio” di  di un determinato elemento chimico. Sempre nel XIX secolo Williamm Thompson, meglio noto come il barone Kelvin, immaginava il Sole come un liquido in graduale raffreddamento che, per via di questo processo, rilasciava calore. L’emissione energetica del Sole venne cosi’ spiegata da  Kelwin e da un certo Hermann Von Helmholtz con la loro teoria, detta appunto “meccanismo di Kelwin-Helmholtz”. La teoria suggeriva per il Sole un’età di soli 20 milioni di anni, stima decisamente inferiore ai 4,6 miliardi di anni stimati oggi  per la terra grazie agli studi ed ai rilevamenti geologici. Joseph Lockver, che fu lo scopritore dell’elio nello spettro solare-l’elio era un elemento fino ad allora sconosciuto e prese appunto questo nome, dal greco “Hélios”, sole-, suggeri’ che il sole si fosse formato dalla graduale aggregazione di frammenti rocciosi, simili alle meteore . Come vedremo, Lockver si era avvicinato di piu’ nella comprensione del reale meccansimo di formazione del Sole: quel meccanismo di aggregazione o di accrescimento comune alla formazione dei corpi celesti .

Fu pero’nel 1904 che  il fisico e chimico neozelandese Ernest Rutherford, uno dei padri dela fisica nucleare e precursore della teoria orbitale dell’atomo che immagino’ per prmo che l’energia del sole fosse generata da una sorgente interna di energia di calore, che egli attribui’ al decadimento radioattivo degli atomi instabili. Secondo Rutherford, gli atomi instabili del nucleo del sole decadevano, rilasciando neutroni ed altre particele subatomiche. In pratica gli atomi si rompevano, generando eneria, con un processo analogo a quello che avviene nelle attuali centrali nulcleari a fissione. Fu Einstein che con la sua relazione tra energia e massa riassunta dalla famosa formula E=mc²  a dare lo spunto per la comprensione dei meccanismi che stanno alla base dell’energia che alimenta la nostra stella. Energia che, come vedremo, non deriva dalla scissione degli atomi, ma dalla loro fusione. Questo straordinario fenomeno, che viene detto appunto “fusione nucleare”  produce anche la  cosiddetta “sintesi nucleare” degli elementi (che e’ alla base anche della nostra stessa esistenza!) ,  e che descrivero’ piu’ ampiamente nella seconda parte.

 

 

 

CIAO

Marghian

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