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Titolo: Domanda sul Sole

Sul libro di scienze che uso a scuola  ho letto che "attorno al nucleo
solare è presente uno strato di trasporto radiativo, dove l'energia prodotta
nel nucleo è trasportata verso gli strati esterni sotto forma di radiazioni
elettromagnetiche, prevalentemente raggi X e raggi gamma.
Lo strato di trasporto radiativo rallenta il flusso di energia verso
l'esterno. Senza gli strati esterni, il nucleo consumerebbe idrogeno a un
tasso molto più alto..."
Qualcuno potrebbe spiegarmi il motivo per cui lo strato di trasporto
radiativo rallenta il flusso di energia?
Grazie in anticipo a chi mi risponderà e un saluto a tutto il newsgroup!
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The Boss
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fs....@infinito.it
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 trasporto radiativo rallenta il flusso di energia?
Caro Boss,
io lo spiegherei in questo modo:
Esistono due modi principali di trasportare energia, il modo radiativo
(la materia e' ferma e l'energia si trasporta sotto forma di radiazione
elettromagnetica) e il modo convettivo (si sposta la materia stessa per
moti di turbolenza ecc.).
Il modo convettivo puo' essere un meccanismo molto piu' efficiente di
trasportare energia.
Forse bisognerebbe correggere il libro in questo senso:
"Lo strato di trasporto radiativo trasporta energia verso l'esterno in
modo poco efficiente."
La frase "Senza gli strati esterni, il nucleo consumerebbe idrogeno a un
tasso molto più alto" non mi e' chiara. Vogliamo immaginare cosa
succederebbe se, per un intervento divino, venisse eliminato lo strato
esterno (definito come lo strato in cui le reazioni nucleari non sono
efficienti) del sole? Mancando la pressione dell'atmosfera solare, il
nucleo nel quale avvengono le reazioni si espanderebbe immediatamente
raffreddandosi, e il sole si spegnerebbe, probabilmente in modo
definitivo.
Oltre tutto se pure e' vero che il nucleo del sole e' dominato dal
trasporto radiativo, negli strati piu' esterni i moti convettivi
esistono eccome!
Ciao
Mario Leigheb

 radiativo rallenta il flusso di energia?
	Infatti questo e' scorretto.
	Consideriamo il caso di una stella in una situazione
	di equilibrio - che brilla sempre in modo costante,
	e resta sempre uguale.
	Al centro di questa stella, nella zona dove la densita' 
	e la temperatura sono sufficientemente elevate da poter
	permettere reazioni nucleari, si produce una determinata
	quantita' di energia ogni secondo, e questa energia
	deve in qualche modo essere trasportata fuori, cosi'
	che l'energia emessa sia uguale a quella prodotta
	(altrimenti si romperebbe la situazione di equilibrio).
	Come prima soluzione, l'energia viene trasportata dai
	fotoni creati al centro della stella. I fotoni come
	sai viaggiano alla velocita' della luce, quindi uno
	si aspetterebbe di vederli uscire dalla stella in pochi
	istanti. Invece non succede, perche' questi fotoni devono 
	prima passare attraverso strati di materia molto densi:
	un certo fotone non riesce a percorrere un millimetro, che 
	subito va a "sbattere" contro un atomo, viene rimbalzato
	in un'altra direzione e va a sbattere contro un altro
	atomo, e cosi' via - tipo pallina di flipper - finche'
	un bel giorno, dopo alcuni milioni di anni, giungera' 
	come per caso alla superficie della stella, e da li'
	schizzera' via nello spazio, andando felicemente a
	scaldare i pianeti circostanti.
	Come puoi vedere, dunque, questo modo di trasferire 
	energia dall'interno all'esterno della stella e' piuttosto
	inefficiente: la radiazione ci mette milioni di anni 
	a raggiungere la superficie della stella (e' per questo 
	che, a volte, si parla di "radiazione fossile").
 
	Che cosa succede se al centro della stella viene prodotta
	piu' energia di quanto i fotoni riescano a trasportare?
	Succede che la stella si mette a "bollire": si formano
	dei moti convettivi, proprio come in una pentola di
	acqua bollente. Queste bolle viaggiano dalle parti
	piu' dense della stella verso quello meno dense (piu'
	esterne) a una velocita' complessiva molto maggiore di
	quella (media) dei fotoni ostacolati dalla materia,
	trasportando con se' l'energia da scaricare all'esterno
	in modo quindi molto piu' efficiente.
	Come vedi, dunque, lo strato di trasporto radiativo non
	ostacola affatto il trasferimento di energia: quando
	l'energia aumenta, semplicemente questo strato sparisce
	e diventa convettivo. Non ci sono ostacoli a che questo
	avvenga.
	Supponiamo ora che la produzione di energia al centro
	della stella sia cosi' elevata, da non poter essere
	smaltita _nemmeno_ col trasporto convettivo. Che cosa
	succede? Semplice: la stella e' costretta a diminuire
	la produzione di energia. Come ci riesce? Espandendosi.
	Se la stella si espande, la densita' e la temperatura 
	al suo centro diminuiranno, cosi' che le reazioni nucleari
	al suo centro avverranno meno facilmente, e sara' quindi 
	prodotta meno energia. Un nuovo equilibrio sara' raggiunto.
	Esistono stelle che non riescono mai a raggiungere
	un equilibrio stabile: si espandono per produrre
	meno energia, ma quando questo avviene si raffreddano
	troppo in fretta. Allora tornano a contrarsi per
	produrre di nuovo piu' energia, ma di nuovo, finisce
	che tornano a produrne troppa. Abbiamo cosi' una stella
	che si altalena continuamente fra i due stati - una
	stella variabile, come ad esempio nel caso delle stelle 
	cefeidi.
	Ciao,   Carlo