Sunlight is way older than you think - Sten Odenwald

La luce del Sole è più vecchia di quello che pensi - Sten Odenwald

Traduttore: Renée Becattini Revisore: Anna Cristiana Minoli

You may know that it takes light a zippy eight minutes

Forse sapete che la luce impiega otto veloci minuti

to reach us from the surface of the Sun,

per raggiungerci dalla superficie del Sole,

so how long do you think it takes light

allora, quanto pensate che ci metta la luce

to travel from the Sun's core to its surface?

per viaggiare dal nucleo del Sole alla sua superficie?

A few seconds or a minute at most?

Pochi secondi o un minuto al massimo?

Well, oddly enough, the answer is many thousands of years.

Ebbene, curiosamente, la risposta è molte migliaia di anni.

Here's why.

Ecco perché.

Photons are produced by the nuclear reactions deep in the core of our Sun.

I fotoni sono prodotti dalle reazioni nucleari nel centro del nucleo solare.

As the photons flow out of the core, they interact with matter and lose energy,

Mentre fluiscono dal nucleo, interagiscono con la materia e perdono energia,

becoming longer wavelength forms of light.

diventando forme di luce a lunghezza d'onda maggiore.

They start out as gamma rays in the core,

Iniziano come raggi gamma nel nucleo,

but end up as x-rays, ultraviolet or visible light as they near the surface.

ma diventano raggi X, luce ultravioletta o visibile avvicinandosi alla superficie.

However, that journey is neither simple nor direct.

Tuttavia, il loro viaggio non è semplice né diretto.

Upon being born, each photon travels at a speed of 300,000 kilometers per second

Appena nato, ogni fotone viaggia alla velocità di 300.000 km/s

until it collides with a proton and is diverted in another direction,

fino a che non si scontra con un protone ed è deviato in un'altra direzione,

acting like a bullet ricocheting off of every charged particle it strikes.

agendo come un proiettile che rimbalza su ogni particella carica che incontra.

The question of how far this photon gets from the center of the Sun

Il problema di quanto lontano il fotone può arrivare dal centro del Sole

after each collision

dopo ogni collisione

is known as the random walk problem.

è conosciuto come problema della Passeggiata Aleatoria.

The answer is given by this formula:

La risposta è data da questa formula:

distance equals step size times the square root of the number of steps.

distanza = dimensione dei passi X radice quadrata del numero di passi.

So if you were taking a random walk from your front door

Quindi se passeggiaste casualmente dal vostro portone

with a one meter stride each second,

con una falcata di un metro al secondo,

it would take you a million steps and eleven days

ci vorrebbe un milione di passi e 11 giorni

just to travel one kilometer.

per coprire solo un chilometro.

So then how long does it take for a photon generated in the center of the sun

Allora quanto impiega un fotone generato al centro del Sole

to reach you?

per raggiungervi?

We know the mass of the Sun

Conosciamo la massa del Sole

and can use that to calculate the number of protons within it.

e possiamo usarla per calcolare il numero di protoni al suo interno.

Let's assume for a second that all the Sun's protons are evenly spread out,

Assumiamo per un attimo che i protoni del Sole siano tutti distribuiti equamente,

making the average distance between them about 1.0 x 10^-10 meters.

rendendo la distanza media tra loro di circa di 1.0 x 10^-10 metri.

To random walk the 690,000 kilometers from the core to the solar surface

Passeggiare casualmente lungo i 690 000 km fra il nucleo e la superficie solare

would then require 3.9 x 10^37 steps,

richiederebbe 3,9 x 10^37 passi,

giving a total travel time of 400 billion years.

risultando in un viaggio di 400 miliardi di anni.

Hmm, that can't be right.

Hmm, deve esserci un errore.

The Sun is only 4.6 billion years old, so what went wrong?

Il sole ha solo 4,6 miliardi di anni, allora cosa è andato storto?

Two things:

Due cose:

The Sun isn't actually of uniform density

Il Sole non ha realmente una densità uniforme

and photons will miss quite a few protons between every collision.

e i fotoni mancheranno svariati protoni tra ogni collisione.

In actuality, a photon's energy,

In realtà, l'energia di un fotone,

which changes over the course of its journey,

che cambia durante il corso del suo viaggio,

determines how likely it is to interact with a proton.

determina quanto è probabile interagire con un protone.

On the density question,

Per quanto riguarda la domanda sulla densità,

our models show that the Sun has a hot core,

i nostri modelli mostrano che il Sole ha un nucleo caldo,

where the fusion reactions occur.

dove le reazioni di fusione avvengono.

Surrounding that is the radiative zone,

Questo è circondato da una zona radioattiva,

followed by the convective zone, which extends all the way to the surface.

seguita dalla zona convettiva, che si estende fino alla superficie.

The material in the core is much denser than lead,

Il materiale nel nucleo è più denso del piombo,

while the hot plasma near the surface is a million times less dense

mentre il plasma vicino alla superficie è un milione di volte meno denso

with a continuum of densities in between.

con un continuo di densità diverse nel mezzo.

And here's the photon-energy relationship.

Ed ecco la relazione fotone-energia.

For a photon that carries a small amount of energy,

Per un fotone che trasporta una piccola quantità di energia,

a proton is effectively huge,

un protone è di fatto enorme,

and it's much more likely to cause the photon to ricochet.

ed è molto più probabile che porti il fotone a rimbalzare.

And for a high-energy photon, the opposite is true.

E per un fotone ad alta energia, è vero l'opposto.

Protons are effectively tiny.

I protoni sono in realtà piccoli.

Photons start off at very high energies

I fotoni iniziano con energie molto elevate

compared to when they're finally radiated from the Sun's surface.

se comparate a quando sono irradiate dalla superficie del Sole.

Now when we use a computer and a sophisticated solar interior model

Ora, quando usiamo un computer e un modello sofisticato dell'interno del Sole

to calculate the random walk equation with these changing quantities,

per calcolare l'equazione con queste quantità che cambiano,

it spits out the following number: 170,000 years.

viene fuori questo numero: 170 000 anni.

Future discoveries about the Sun may refine this number further,

Scoperte future sul Sole potrebbero definire questo numero più accuratamente,

but for now, to the best of our understanding,

ma per adesso, sulla base della nostra comprensione,

the light that's hitting your eyes today

la luce che colpisce oggi i nostri occhi

spent 170,000 years pinballing its way towards the Sun's surface,

ha passato 170 000 anni ad essere rimbalzata fino alla superficie del Sole,

plus eight miniscule minutes in space.

più otto minuscoli minuti nello spazio.

In other words, that photon began its journey two ice ages ago,

In altre parole, quel fotone ha cominciato il suo viaggio due ere glaciali fa,

around the same time when humans first started wearing clothes.

intorno al periodo in cui gli esseri umani hanno iniziato ad indossare i vestiti.