Il viaggio di un fotone nel Sole

I neutrini del Sole

Quanto tempo impiega un fotone emesso al centro del Sole per arrivare in superficie e abbandonarlo? Quale tipo di moto gli viene associato? Si può supporre che il suo moto avvenga a velocità costante?

tommaso iurisci
26 novembre 2007

Nel nucleo del Sole avvengono reazioni di fusione nucleare (4 nuclei di idrogeno si fondono a formare 1 nucleo di elio) che produce energia sotto forma di fotoni gamma, cioè molto energetici. Questi fotoni poi attraversano la zona radiativa: gli ioni assorbono i fotoni e poi li riemettono. Non si può quindi parlare di moto del singolo fotone, quanto di spostamento medio verso l'esterno del Sole dell'energia prodotta nel nucleo. Questo è un processo molto lento, che può durare anche qualche milione di anni. In questo cammino la temperatura del gas, che al centro è di circa 15 milioni di gradi, diminuisce, e così anche la frequenza o energia media del singolo fotone. Il libero cammino medio dei fotoni in questo moto casuale è dell'ordine dei centimetri. Quando raggiunge la superficie del Sole, la radiazione ha una temperatura di circa 5700 gradi. Il Sole emette infatti soprattutto nella banda ottica e nel vicino infrarosso.

Anna Wolter INAF, Osservatorio Astronomico di Brera, Milano

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