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Il Sole ruota attorno ad un asse che passa per il suo centro in circa un mese. Tuttavia, la rotazione del Sole e' strana: l'equatore ruota in circa 25 giorni, i poli in circa 35 giorni. Recenti tecniche ci permettono di avere un'idea anche della rotazione degli strati interni, ed anche quelli ruotano in modo simile, almeno nel 30% piu' esterno della struttura.

Riuscite ad immaginare come si fa a:

- Avere un'idea della rotazione differenziale della superficie del Sole? (suggerimento: con un po' di fatica, lo potevano fare gia' secoli fa: Galileo se n'era accorto!)
- Avere un'idea della rotazione differenziale delle zone interne al Sole? (suggerimento: questo e' piu' difficile e lo possiamo fare solo negli ultimi decenni, ma si basa comunque su cose che si possono vedere dalla Terra)

Potete cercare le risposte online ma sarebbe bello se provaste a tirare fuori qualche idea da soli

Non ho capito bene la domanda: chiedi un modo sperimentale per capire dalla terra che le diverse parti del sole ruotano a diverse velocità angolari?

Se stai chiedendo come dice Andrea delle prove sperimentali, immagino che il riferimento a Galileo implichi l'utilizzo delle macchie solari che alle varie latitudini della superficie potrebbero avere velocità angolare diversa...

nk1996 ha scritto:Se stai chiedendo come dice Andrea delle prove sperimentali, immagino che il riferimento a Galileo implichi l'utilizzo delle macchie solari che alle varie latitudini della superficie potrebbero avere velocità angolare diversa...

ecco anch'io pensavo questo!

Il problema rimane per gli strati interni... Direi magari Wien perché la frequenza di picco varia con la temperatura che varia a sua volta con la profondità e poi userei l'effetto Doppler ai lati per stabilire la velocità tangenziale...

Si', chiedo come si fa sperimentalmente a misurare questa cosa. Avete indovinato sulle macchie solari! https://www.youtube.com/watch?v=48uECTvqbhE

Per quanto riguarda gli strati interni:

Direi magari Wien perché la frequenza di picco varia con la temperatura che varia a sua volta con la profondità

E' un'idea intelligente e ci sono casi in cui usiamo il fatto che a lunghezze d'onda diverse vediamo temperature, e quindi profondita', diverse. Tuttavia, anche cambiando la lunghezza d'onda a cui si osserva, si vedono sempre strutture piuttosto superficiali (non vorrei dire stupidaggini ma direi comunque non piu' in profondita' di un 1% piu' in basso che la fotosfera). Invece c'e' una tecnica con cui ora hanno informazione sulla rotazione di una parte significativa della struttura, circa il 50% piu' esterno.

Per arrivarci, vi faccio una domanda relativa a un altro problema. Considerate la figura al link: https://www.dropbox.com/s/mettvhcr6fa7zhn/pic1.png?dl=0
Diciamo che ci sono tre masse ignote collegate da molle di costante elastica nota e uguale per tutte e tre. C'e' un muro tra la massa 2 e 3 che ci permette di vedere solo il moto della massa 3. E' possibile, osservando questo moto, determinare ?

Beh direi di si perchè quel sistema ha tre modi normali di oscillazione che dipendono dalle masse e dalla costante elastuca della molla e quindi dall osservazione delle tre frequenze possiamo determinare le masse. Mi azzarderei anche a dire che la cosa può essere estesa ad n masse e qui potrei trovare un analogia con il sole: il moto di ogni strato dipende da tutti gli altri strati, ma forse osservando i moti permessi agli strati più esterni possiamo trovare i moti degli strati interni.
Potrei aver detto cavolate pazzesche eh...

Ecco infatti il mio dubbio sul metodo con Wien era proprio che non si potesse vedere troppo in profondità... Riferendosi alla propista delle molle sono d'accordo con Andrea che si tratti di qualcosa del genere...

andrea96 ha scritto:Beh direi di si perchè quel sistema ha tre modi normali di oscillazione che dipendono dalle masse e dalla costante elastuca della molla e quindi dall osservazione delle tre frequenze possiamo determinare le masse. Mi azzarderei anche a dire che la cosa può essere estesa ad n masse e qui potrei trovare un analogia con il sole: il moto di ogni strato dipende da tutti gli altri strati, ma forse osservando i moti permessi agli strati più esterni possiamo trovare i moti degli strati interni.
Potrei aver detto cavolate pazzesche eh...

E' cosi': osservando la superficie possiamo avere informazioni sugli strati interni. In particolare, che osservazioni della superficie si possono usare?

Se hai tempo / voglia, scrivi qualche dettaglio (e i conti) su cosa sono i modi normali di osservazione; non sono argomento standard da Olimpiadi, nel senso che non sono nel sillabo ma fa bene saperli, e molti degli utenti probabilmente non li conoscono .

Allora innanzi tutto il sole ha una rotazione differenziale perchè non è per nulla approssimabile a un corpo rigido visto che è un ammasso di idrogeno e elio, direi che la modellizzazione più banale che posso fare ( fatta sul momento e molto a senso quindi potrebbe essere una cavolata ) è quella di tanti anelli sottili formati dai punti che si trovano alla stessa latitudine e distanza dall'asse di rotazione che interagiscono tra di loro in modo molto complicato, a senso direi anche la rotazione di ogni anello non è uniforme, ma la velocità angolare varia durante una rivoluzione, e forse proprio dall'osservazione di come varia la velocità angolare di ogni anello durante l'osservazione, utilizzando un modello dell'interazione dei diversi strati, si possono ottenere informazioni riguardo gli strati interni.
Riguardo i modi normali: in un sistema di oscillatori accoppiati, cioè sistemi tipo quello dell'immagine in cui ogni massa non oscilla indipendentemente ma è collegata all'oscillazione delle altre, lo studio generale del moto è molto complesso poichè per masse si ottiene un sistema di equazioni differenziali del tipo dove sono le posizioni di tutte le masse che hanno indice diverso da . Ora quelli che si chiamano modi normali del sistema sono quelli in cui tutte le masse oscillano alla stessa frequenza, ognuna con la sua ampiezza, si cercano dunque soluzioni nella forma (la a esponente non è l'indice ma è l'unità immaginaria); sostituendo si ottiene un sistema di equazioni nelle incognite e . Un modo che conosco per trovare le frequenze dei modi normali ( sinceramente non so se ce ne siano altri migliori, questo lo conosco perchè sul morin ) è quello di scrivere il sistema in forma matriciale, dove il vettore delle incognite è formato dalle : viene un sistema omogeneo dove la matrice coefficienti ha i termini dipendenti da e dagli , e per ammettere soluzione questa matrice non deve essere invertibile (altrimenti si potrebbe moltiplicare i membri per la matrice inversa e ottenere per ogni ), dunque il determinante deve essere nullo, e da lì si ricava l'equazione che determina le frequenze dei modi normali ( e si vede come per un sistema di masse si hanno sempre modi normali di oscillazione ).