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IL PIANETA TERRA
Il sistema solare




   Alberto Adriani
La Formazione del Pianeta
Dati
La Formazione della Luna
Il Sole
Ma la nostra stella, che è una sfera di gas caldissimo (un gas ad alte
temperature è ionizzato e viene chiamato plasma), non emette soltanto
luce ma anche un flusso continuo di particelle cariche … il vento solare




… inoltre il Sole possiede anche un proprio campo magnetico, il quale
rimane intrappolato (congelato) nel plasma che costituisce il vento solare e
si muove con esso.
Il vento solare si allontana dal Sole ad una velocità di circa 400-800 km/s,
propagandosi liberamente nello spazio interplanetario … e dopo circa 2-3 giorni
raggiunge 1 AU,
Non raggiunge direttamente la Terra, ma le particelle cariche di cui esso è
composto interagiscono con il campo magnetico terrestre …




Dipolo Terrestre
… il vento solare deforma il campo magnetico terrestre creando una
regione denominata magnetosfera, schiacciata nella parte rivolta verso il
Sole ed allungata nella direzione opposta (coda geomagnetica),




la magnetosfera è la regione di spazio dominata dal campo magnetico
terrestre, una sorta di bolla (quasi) impermeabile al vento solare che le
scorre attorno.
onda d urto ad arco     guaina magnetica
   (bow shock)          (magnetosheath)




 cuspide




                                           coda geomagnetica
                  magnetopausa                (magnetotail)
Quando il campo magnetico interplanetario e diretto verso Nord la
magnetosfera e praticamente chiusa, e non permette l ingresso del vento
solare al suo interno.
La riconnessione magnetica avviene quando due campi magnetici con
direzioni opposte (antiparalleli) si incontrano,
questo meccanismo provoca una sorta di apertura della magnetosfera che
consente l accesso del plasma del vento solare all interno dell ambiente
terrestre …
… assieme ad una catena di eventi che porta allo sviluppo delle così dette
 tempeste magnetiche e alla generazione di correnti di particelle cariche
lungo le linee del campo magnetico terrestre, dette correnti allineate (FAC).
Stage2011 adriani-pianeta terra
Riassumendo….
Il meccanismo base per la formazione delle aurore è il seguente:

 1) accesso del vento solare nella magnetosfera grazie alla riconnessione,
 2) accelerazione del plasma (dipolarizzazione) nella coda magnetica
 terrestre,
 3) formazione di correnti lungo le linee del campo geomagnetico,
 4) intensificazione dell ovale aurorale (sottotempeste magnetiche)…
Le fasce di Van Hallen
L'atmosfera terrestre limita inferiormente l'estensione delle fasce ad un'altitudine di 200-1000
km.
La fascia di van Allen esterna si estende ad un'altitudine di circa 10.000–65.000 km ed è
particolarmente intensa a 14,500–19,000 km.




La fascia esterna contiene diversi tipi di particelle, fra cui elettroni e numerosi ioni. La
maggior parte degli ioni compaiono sotto forma di protoni energetici, ma vi è anche una certa
percentuale di particelle alfa e di ioni di ossigeno O+
La ionosfera
                                        è quella fascia dell'atmosfera nella quale
                                        le radiazioni del Sole, e in misura molto
                                        minore i raggi cosmici provenienti dallo
                                        spazio, provocano la ionozzazione dei
                                        gas componenti. La ionosfera si estende
                                        fra i 60 e i 450 km di altitudine.



                                            Strato D
                                            É lo strato più interno, si
                                            estende fra i 60 e i 90 km di
                                            altitudine. Il gas ionizzato è
                                            principalmente l'ossido di azoto
                                            (NO).


Strato E                            Strato F
Si estende fra i 90 e i 130 km di   Si estende fra i 130 e i 450 km di
altitudine. Il gas ionizzato è      altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno
l'ossigeno molecolare (O2).         atomico (O) e monossido d azoto (NO)
Struttura dell Atmosfera
L Atmosfera

Azoto (N2): 78,08%
Ossigeno (O2): 20,95%
Argon (Ar): 0.93%
Vapore acqueo (H2O): 0,33%
Anidride carbonica (CO2): 0,032%
                     (320 ppm)
Neon (Ne): 0,00181% (18 ppm)
Elio (He): 0,0005% (5 ppm)
Metano (CH4): 0,0002% (2 ppm)
Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm)
Kripton (Kr): 0,000011% (0,11 ppm)
Xeno (Xe): 0,000008% (0,08 ppm)
Ozono (O3): 0,000004% (0,04 ppm)


 Sono anche presenti, in tracce, Ossidi di Azoto (NO, NO2; N2O), Monossido di
 Carbonio (CO), Ammoniaca (NH3), Biossido di Zolfo (SO2), Solfuro di Idrogeno
 (H2S).
Il Bilancio Energetico
Il Bilancio Energetico
Il Bilancio Energetico
Il Bilancio
    Energetico

          Processi:
     trasformazioni e/o
trasferimento di energia in
         atmosfera
Il Bilancio Energetico
Il Bilancio Energetico in funzione della latitudine
La Circolazione dell Atmosfera
La Circolazione dell Atmosfera
La Circolazione dell Atmosfera




Circolazione dell'atmosfera a tre celle: di Hadley (H), di Ferrel (F) e polare (P). Sono
indicate anche le posizioni del getto subtropicale (GST) e di quello polare (GP), della
tropopausa tropicale (TT), intermedia (TI) e polare (TP), degli anticicloni subtropicali
(As) e di quelli termici polari (At), delle alte (Am) e basse (Bm) pressioni mobili delle
medie latitudini, degli alisei (AL) e della Zona di Convergenza Intertropicale (ZCIT)
La Circolazione degli Oceani
Variazione dei parametri orbitali
Variazioni di Temperatura e Anidride Carbonica
  per le variazioni del fattore di MIlankovitch
Variazioni di Temperatura per le variazioni dell attività solare
La Struttura Interna




                                             Composizione
                                             34,6% ferro
                                             29,5%
0-30/35 km -- Crosta                         ossigeno
0-60 km -- Litosfera                         15,2% silicio
30/35-2900 km – Mantello                     12,7%
2900-5100 km -- Nucleo esterno               magnesio
5100-~6375 km -- Nucleo interno              2,4% nichel
                                             1,9% zolfo
                                             0,05% titanio
Le variazioni della crosta terrestre
La Formazione delle Rocce
L evoluzione della crosta terrestre
La Struttura e Composizione Interna
Il Campo Magnetico Terrestre
Intensità e coordinate del Campo Magnetico
Stage2011 adriani-pianeta terra

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Stage2011 adriani-pianeta terra

  • 1. IL PIANETA TERRA Il sistema solare Alberto Adriani
  • 6. Ma la nostra stella, che è una sfera di gas caldissimo (un gas ad alte temperature è ionizzato e viene chiamato plasma), non emette soltanto luce ma anche un flusso continuo di particelle cariche … il vento solare … inoltre il Sole possiede anche un proprio campo magnetico, il quale rimane intrappolato (congelato) nel plasma che costituisce il vento solare e si muove con esso.
  • 7. Il vento solare si allontana dal Sole ad una velocità di circa 400-800 km/s, propagandosi liberamente nello spazio interplanetario … e dopo circa 2-3 giorni raggiunge 1 AU, Non raggiunge direttamente la Terra, ma le particelle cariche di cui esso è composto interagiscono con il campo magnetico terrestre … Dipolo Terrestre
  • 8. … il vento solare deforma il campo magnetico terrestre creando una regione denominata magnetosfera, schiacciata nella parte rivolta verso il Sole ed allungata nella direzione opposta (coda geomagnetica), la magnetosfera è la regione di spazio dominata dal campo magnetico terrestre, una sorta di bolla (quasi) impermeabile al vento solare che le scorre attorno.
  • 9. onda d urto ad arco guaina magnetica (bow shock) (magnetosheath) cuspide coda geomagnetica magnetopausa (magnetotail)
  • 10. Quando il campo magnetico interplanetario e diretto verso Nord la magnetosfera e praticamente chiusa, e non permette l ingresso del vento solare al suo interno.
  • 11. La riconnessione magnetica avviene quando due campi magnetici con direzioni opposte (antiparalleli) si incontrano, questo meccanismo provoca una sorta di apertura della magnetosfera che consente l accesso del plasma del vento solare all interno dell ambiente terrestre … … assieme ad una catena di eventi che porta allo sviluppo delle così dette tempeste magnetiche e alla generazione di correnti di particelle cariche lungo le linee del campo magnetico terrestre, dette correnti allineate (FAC).
  • 13. Riassumendo…. Il meccanismo base per la formazione delle aurore è il seguente: 1) accesso del vento solare nella magnetosfera grazie alla riconnessione, 2) accelerazione del plasma (dipolarizzazione) nella coda magnetica terrestre, 3) formazione di correnti lungo le linee del campo geomagnetico, 4) intensificazione dell ovale aurorale (sottotempeste magnetiche)…
  • 14. Le fasce di Van Hallen L'atmosfera terrestre limita inferiormente l'estensione delle fasce ad un'altitudine di 200-1000 km. La fascia di van Allen esterna si estende ad un'altitudine di circa 10.000–65.000 km ed è particolarmente intensa a 14,500–19,000 km. La fascia esterna contiene diversi tipi di particelle, fra cui elettroni e numerosi ioni. La maggior parte degli ioni compaiono sotto forma di protoni energetici, ma vi è anche una certa percentuale di particelle alfa e di ioni di ossigeno O+
  • 15. La ionosfera è quella fascia dell'atmosfera nella quale le radiazioni del Sole, e in misura molto minore i raggi cosmici provenienti dallo spazio, provocano la ionozzazione dei gas componenti. La ionosfera si estende fra i 60 e i 450 km di altitudine. Strato D É lo strato più interno, si estende fra i 60 e i 90 km di altitudine. Il gas ionizzato è principalmente l'ossido di azoto (NO). Strato E Strato F Si estende fra i 90 e i 130 km di Si estende fra i 130 e i 450 km di altitudine. Il gas ionizzato è altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno l'ossigeno molecolare (O2). atomico (O) e monossido d azoto (NO)
  • 17. L Atmosfera Azoto (N2): 78,08% Ossigeno (O2): 20,95% Argon (Ar): 0.93% Vapore acqueo (H2O): 0,33% Anidride carbonica (CO2): 0,032% (320 ppm) Neon (Ne): 0,00181% (18 ppm) Elio (He): 0,0005% (5 ppm) Metano (CH4): 0,0002% (2 ppm) Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm) Kripton (Kr): 0,000011% (0,11 ppm) Xeno (Xe): 0,000008% (0,08 ppm) Ozono (O3): 0,000004% (0,04 ppm) Sono anche presenti, in tracce, Ossidi di Azoto (NO, NO2; N2O), Monossido di Carbonio (CO), Ammoniaca (NH3), Biossido di Zolfo (SO2), Solfuro di Idrogeno (H2S).
  • 21. Il Bilancio Energetico Processi: trasformazioni e/o trasferimento di energia in atmosfera
  • 23. Il Bilancio Energetico in funzione della latitudine
  • 24. La Circolazione dell Atmosfera
  • 25. La Circolazione dell Atmosfera
  • 26. La Circolazione dell Atmosfera Circolazione dell'atmosfera a tre celle: di Hadley (H), di Ferrel (F) e polare (P). Sono indicate anche le posizioni del getto subtropicale (GST) e di quello polare (GP), della tropopausa tropicale (TT), intermedia (TI) e polare (TP), degli anticicloni subtropicali (As) e di quelli termici polari (At), delle alte (Am) e basse (Bm) pressioni mobili delle medie latitudini, degli alisei (AL) e della Zona di Convergenza Intertropicale (ZCIT)
  • 29. Variazioni di Temperatura e Anidride Carbonica per le variazioni del fattore di MIlankovitch
  • 30. Variazioni di Temperatura per le variazioni dell attività solare
  • 31. La Struttura Interna Composizione 34,6% ferro 29,5% 0-30/35 km -- Crosta ossigeno 0-60 km -- Litosfera 15,2% silicio 30/35-2900 km – Mantello 12,7% 2900-5100 km -- Nucleo esterno magnesio 5100-~6375 km -- Nucleo interno 2,4% nichel 1,9% zolfo 0,05% titanio
  • 32. Le variazioni della crosta terrestre
  • 34. L evoluzione della crosta terrestre
  • 35. La Struttura e Composizione Interna
  • 36. Il Campo Magnetico Terrestre
  • 37. Intensità e coordinate del Campo Magnetico