Arriva la seconda uscita de "I quaderni EduINAF", con una raccolta di esperimenti, giochi, laboratori, letture, approfondimenti sul Sole e sulle stelle

GIACOMINI, LIVIA

LA BARBERA, ANTONINO

SANDRELLI, Stefano

OA@INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica

2022Publication Year2022-10-17T15:21:10ZAcceptance in OA@INAFIl Sole e l'altre stelleTitleLA BARBERA, ANTONINO; SANDRELLI, Stefano; GIACOMINI, LIVIAAuthors10.20371/INAF/eduinaf/34674DOIhttp://hdl.handle.net/20.500.12386/32698HandleI quaderni EduINAFSeries2Number...il SoleI quaderni EduINAF -  Numero 2, gennaio 2022E L'ALTRE STELLEISSN 2785-7425Un quaderno a cura di Antonino La Barbera, Stefano Sandrelli  - Progetto grafico: Livia GiacominiPe  l  scuol secondari  d  II grad Pe  l  scuol   primari Pe  l  scuol   secondari  d  I grad Indicepagi   1pagi   7pagi   13Il Sole è una stella! Detta così sembrerebbe quasi un’affermazione banale per la sua semplicità.  Ma che vuol dire? Che cos'è il Sole? Che cosa sono le stelle? Gli esseri umani hanno impiegato molti secoli di ricerche e di studio prima di comprendere che le luci che illuminano le nostre notti sono tanti soli, soltanto molto, molto lontani. Con queste attività, faremo un piccolo viaggio per conoscere meglio questi astri! All  scope t  de  Sol    dell  stell ! 1Per la scuola primariaIl Sole in una manoSiamo pronti? Armiamoci di cartoncini, di un paio di forbici, di nastro adesivo, di qualche matita e andiamo nel bosco. Cerchiamo un grande albero denso di foglie grandi e larghe, cominciamo a osservare i raggi di sole tra le sue fronde e le figure che la luce e le ombre disegnano sulla terra. Spostiamoci poi  in una radura e cominciamo a giocare con i raggi di sole forando i nostri cartoncini e studiando i diversi modi di produrre le ombre sulle superfici e come queste possono variare, e usiamo le nostre mani per creare fantastiche figure con le ombre. Impariamo a conoscere il sole, la luce, le ombre con questa fantastica passeggiata ideata da Bob Miller, immersi nel bosco e accarezzati dai raggi solari. Lo stupore della natura e dei suoi giochi di luce renderà indimenticabile questa esperienza. Com  scoprir  l  luc , passeggiand  i  u  b sc ! 2https://play.inaf.it/il-sole-in-una-mano/Il Sole non deve MAI essere guardato direttamente. La luce solare, infatti, danneggerebbe in modo irreversibile i nostri occhi, bruciando porzioni di retina.  Ma questo significa che dobbiamo rinunciare a osservarlo? Certamente no! È possibile, infatti, costruire strumenti molto semplici che ci permettono di riprodurre l’immagine reale del Sole senza nessun genere di rischio. Con questa attività, realizzeremo un Visore solare utilizzando materiale facile da trovare: una scatola di cartone, delle forbici, del nastro adesivo. Useremo anche un cartoncino bianco e un foglio di alluminio, come quelli che si usano in cucina per conservare il cibo. E, infine, ci servirà... uno spillo! Costruisci un visore solare sicuroGuard  co  no  i  Sol , m  MAI dire ament !3https://astroedu.iau.org/it/activities/1409/Cappelli stellari!Che forma hanno le stelle? Quando le guardiamo a occhio nudo, sembrano semplici puntini luminosi, con quattro punte. Ma sono davvero fatte così? Attraverso le immagini dei telescopi utilizzati dagli astrofisici, scopriremo che la maggior parte delle stelle ha una forma sferica, che nessuna stella ha punte luminose e, soprattutto, che alcune stelle hanno caratteristiche davvero strane. Possiamo allora liberare la fantasia e scatenarci. Useremo materiale molto semplice e di facile reperibilità e disegneremo le stelle come ce le immaginiamo su tessuti o cartoncini colorati o altro materiale. Armati di fantasia e colori realizzeremo addirittura... un cappello!   Giochiam  co  l   form  apparent    real  dell  stell  4http://astroedu.iau.org/it/activities/1418/Costruiamo il SoleCome sarebbe bello poter andare sul Sole e toccare la sua superficie! Ma sappiamo bene che questo non è possibile: certamente ci scotteremmo a causa delle altissime temperature! Possiamo però provare a costruire un modello ed esplorare il Sole toccandolo. Prepariamo tutto il materiale che ci serve: un tessuto caldo per descrivere la superficie, qualcosa che ricordi  le macchie solari. Costruiamo le esplosioni di plasma, le facole e le linee dei campi magnetici. Facciamo in modo che tutto ciò si possa sentire sotto i nostri polpastrelli e vedere con le nostre dita. Questo ci aiuterà a conoscere la nostra stella in modo diverso, senza usare la vista, facendoci capire anche meglio quello che i nostri occhi vedono, o non vedono. U  Sol  tu   d  toccar 5http://astroedu.iau.org/it/activities/1308/Riso s    lin Il Sole in una manoUn laboratorio di Sarah Roberts (Cardiff University). Lo trovi su astroEDU al link: https://astroedu.iau.org/it/activities/1409/ Un’esplorazione tattile del Sole, ideata da Lina Canas (Núcleo Interativo de Astronomia, Portogallo). La trovi su astroEDU a:  http://astroedu.iau.org/it/activities/1308/Un’attività di Tibisay Sankatsing Nava (Leiden University). La trovi su astroEDU al link:  http://astroedu.iau.org/it/activities/1418/ Un’attività a cura di Sara Ricciardi (INAF) da svolgersi all’aperto e ispirata alla leggendaria passeggiata di Bob Miller. La trovi su Play INAF al link:  https://play.inaf.it/il-sole-in-una-mano/ 6Incontriamo il SoleCappelli stellari Costruisci un visore solare sicuro Torn  al 'indic Per la scuola  secondaria di I gradoStudiare il Sole ci fa conoscere da “vicino” il funzionamento di una stella. D’altra parte studiare le altre stelle del cielo ci permette di comprendere come è nato il nostro Sole o quale sarà il suo destino non appena avrà esaurito la sua scorta di idrogeno. Vi proponiamo alcune attività alla scoperta del Sole e delle stelle, vere e proprie centrali a fusione nucleare per la produzione di energia: capiremo perché le stelle brillano e come generano luce, costruiremo un vero strumento scientifico per studiare la luce, scopriremo come ruota il nostro Sole e ci avvicineremo al mistero dei buchi neri, costruendone un semplice modello. Ne  cuor  ardent  dell  stell !7Le stelle sono a distanze enormi e studiarle non è semplicissimo. Al telescopio appaiono infatti come semplici puntini. Per fortuna ne abbiamo una molto vicina: il nostro Sole. Conoscere il Sole pertanto ci dà la possibilità di comprendere meglio le stelle. Questo video è un vero identikit del Sole. In un viaggio dal centro dell’astro fino agli strati più esterni, attraverso le osservazioni dei satelliti scientifici, verremo a conoscenza dei risultati delle più recenti missioni spaziali. Scopriremo i segreti del nucleo del Sole che, come un enorme reattore a fusione nucleare, produce energia e luce.  Ci immergeremo  nelle macchie solari con la loro intensa attività magnetica e assisteremo alle enormi esplosioni di plasma che avvengono nelle zone più esterne.  Comprenderemo i meccanismi alla base delle gigantesche emissione di particelle cariche che raggiungono la Terra, producendo le tempeste magnetiche e le affascinanti aurore boreali. U  viaggi  dall  viscer  ve s  l  superfici  de  Sol Scopri la nostra stella!8https://edu.inaf.it/astrodidattica/sole-nostra-stella/In questa attività, osserveremo il Sole dalle immagini reali ottenute da un telescopio spaziale chiamato SDO (Osservatorio di Dinamica Solare). Scopriremo che la nostra stella, a seconda del periodo, presenta numerose macchie scure, chiamate macchie solari, che sembrano spostarsi sulla sua superficie. Seguendo i loro spostamenti, scopriremo che il Sole ruota intorno al proprio asse, e che la velocità della rotazione della nostra stella cambia a seconda della latitudine!  Un’attività che permette non solo di imparare come funziona il Sole, ma anche di seguire le orme di Galileo Galilei, formulando ipotesi e scoprendo il metodo scientifico. Il Sole sta ruotando?Segu  l  macchi  solar  com ...    Galile !9https://astroedu.iau.org/it/activities/2103/A caccia di spettriC struiam  un  spe r scopi  pe  scoprir  l  propriet  dell  luc La luce sembra bianca (o meglio, trasparente) ma in realtà è composta da tutti i colori dell’arcobaleno mescolati insieme. Uno dei primi a fare questa osservazione fu Newton, ma naturalmente l’arcobaleno era noto fin dall’antichità.  Con questa attività, costruiremo un semplice strumento che viene utilizzato, nelle sue forme più sofisticate, anche dagli astrofisici: lo spettroscopio. Useremo forbici e altri semplici oggetti. Dovremo procurarci anche un CD o un DVD nuovo oppure che non intendiamo più utilizzare. Attenzione però: non deve essere rigato! Una volta costruito lo spettroscopio, possiamo divertirci a guardare come ci appare la luce che proviene da sorgenti diverse: lampadine o candele, per esempio. O anche la luce emessa dalla fiamma del gas della cucina. Preparatevi a essere sorpresi! 10https://play.inaf.it/a-caccia-di-spettri/Costruisci un buco neroI  mister  de  buch  ner ,   co  un  a ivit  pratic 11Molte stelle, nella parte finale della loro vita, si trasformano in buchi neri. Capiamo meglio la natura di questi strani "relitti spaziali": che succede se ci avviciniamo troppo a essi? Che cosa significa che niente può sfuggirgli? Che vuol dire che lo spazio e il tempo sono deformati dalle masse?    Per rispondere a qualcuna di queste domande, ci impegneremo in un’attività manuale, costruendo un semplice  modello, che ci permetterà di afferrare meglio i concetti di buchi neri, gravità e spazio-tempo. Capiremo come le masse modifichino lo spazio circostante, torcendolo come un tappeto elastico, come gli orologi rallentino il loro ticchettare, come neanche la luce riesca a sfuggire alla enorme forza di gravità che si avverte attorno a questi straordinari “animali” del cosmo. http://astroedu.iau.org/it/activities/1304/Riso s    lin Scopri la nostra stella!Questa attività, parte del GalileoMobile Handbook of activities, è stata ideata da Philippe Kobel (GalileoMobile), María Dasí Espuig (GalileoMobile) e Deborah Scherrer, (Stanford Solar Center). La trovi su astroEDU al link: https://astroedu.iau.org/it/activities/2103/ Un laboratorio di making ideato da Maura Sandri (INAF). Lo trovi su Play INAF al link:   https://play.inaf.it/a-caccia-di-spettri/Un’attività hands-on di Monica Turner (UNAWE). La trovi su astroEDU al link: http://astroedu.iau.org/it/activities/1304/12Costruisci un buco neroA caccia di spettriIl Sole sta ruotando?Una video lezione sul Sole di Maria Pia Di Mauro (INAF). La trovi su EduINAF al link: https://edu.inaf.it/astrodidattica/sole-nostra-stella/Torn  al 'indic Le notti stellate suggeriscono da sempre immagini di pace e serenità, al punto che Aristotele aveva sostenuto che questa apparente immutabilità dei cieli riflettesse una natura totalmente diversa dal mondo terrestre. Ora sappiamo che le stelle del cielo sono tutt’altro che mondi di calma. Sono corpi celesti pieni di brio. Nascono da lenti e inesorabili processi di collasso gravitazionale delle nubi molecolari. Vivono per lunghi periodi come enormi reattori nucleari finché l’idrogeno che alimenta la fusione in elio non si esaurisce. Chiudono la loro esistenza con spettacolari e violente esplosioni oppure soffiando nello spazio la materia di cui sono composti, per trasformarsi in oggetti  esotici come nane bianche, stelle di neutroni o buchi neri, che suscitano la nostra curiosità ma sfidano la nostra capacità di comprensione. Con queste attività vi proponiamo un viaggio nella vita dinamica e burrascosa delle stelle, per comprenderne l’evoluzione e  seguirne il destino e  scoprire il ruolo che giocano persino per la nostra stessa esistenza. L  vit  burrasc s  dell  stell Per la scuola  secondaria di II grado13Osservando il cielo stellato, non sembra scontato concludere che il Sole sia una stella: le stelle appaiono piccolissime e bianche, mentre il Sole è sferico e colorato. Inoltre, a parte casi particolari ma piuttosto rari, le stelle sembrano sempre identiche a se stesse, notte dopo notte. Eppure si evolvono, ma molto lentamente, su tempi molto più lunghi della vita di un uomo. Con una semplice proporzione, per esempio, si scopre che la vita del Sole è più lunga della vita di una persona quanto un anno lo è rispetto a un battito di ciglia. Questa video lezione ci conduce alla scoperta della natura del Sole e delle altre stelle: seguiremo la loro evoluzione dalla nascita fino alla  loro trasformazione in nane bianche o alla loro stupefacente esplosione come supernovae. Evoluzione stellareUn  lezion  sull  vit  burrac s  dell  stell 14https://edu.inaf.it/corso_base_brera/evoluzione-stellare/Qual è la relazione fra stelle apparentemente molto diverse fra loro, come il nostro Sole, una Gigante Rossa e una Nana bianca? Attraverso questa applicazione, realizzata con veri dati di modelli astrofisici, possiamo scoprirlo facilmente in modo quantitativo. Vediamo come, al passare del tempo, si modificano anche le caratteristiche principali di una stella. Temperatura superficiale, luminosità, dimensioni cambiano man mano che all’interno della stella le reazioni nucleari trasformano gli elementi più leggeri in elementi più pesanti. Attraverso grafici interattivi misuriamo le grandezze fisiche più importanti, ne confrontiamo gli andamenti e scopriamo insieme le varie fasi dell’esistenza di una stella. Stelle in scatolaEsploriam  l  vit  dell  stell  co   'applicazion  sta  i    b  15http://astroedu.iau.org/it/activities/1306/Conta le macchie solariIl Sole è una stella piuttosto comune nell’Universo, ma ha una proprietà che la rende unica per noi uomini: è la stella intorno a cui orbita il nostro pianeta. Questo la rende la più vicina e l’unica che possiamo davvero studiare in dettaglio.  Osservando il Sole con i filtri opportuni, si scopre che la sua superficie esterna (la fotosfera) è costellata di vere e proprie macchie: ovvero zone nella quale la temperatura è leggermente inferiore e che quindi, per contrasto, ci appaiono molto più scure delle zone circostanti. Con questa attività, usando vere immagini astronomiche, studieremo la variazione nel tempo delle macchie solari e ne indagheremo la natura. Con diverse sorprese. Scopr  com    fa   i  Sol  usand  ver  immagin  astronomich   ...i  metod  scientific !16http://astroedu.iau.org/it/activities/1301/Relitti stellariChe cosa lascia dietro di sé una stella che non è più stella? Che cosa resta della sua lunghissima esistenza? Tuffiamoci nell’Universo alla scoperta dei relitti stellari, cioè di quel che resta di una stella dopo che le reazioni nucleari sono cessate.  Scopriremo le bellissime Nebulose Planetarie e come le spaventose esplosioni delle stelle più grandi ci regalino tanti di quegli elementi chimici di cui oggi siamo costituiti.  Ma scopriremo soprattutto che i relitti stellari hanno una nuova vita, estrema e molto lontana dal nostro modo di pensare e ai nostri occhi prenderà forma una realtà da fantasy, governata dalle strane leggi della fisica contemporanea: la Meccanica Quantistica e la Relatività.  All  scope t  dell  second  vit  dell  stell ,   tr  nan  bianch , stell  d  neutron    buch  ner  17https://edu.inaf.it/corso_base_brera/relitti-stellari-nane-bianche-stelle-di-neutroni-buchi-neri/Riso s    lin Una lezione a cura di Ilaria Arosio (INAF), che trovi su EduINAF al link: https://edu.inaf.it/corso_base_brera/evoluzione-stellare/ Un'attività di Edward Gomez (LCOGT) da svolgere con un computer con accesso a internet e un foglio di lavoro.  Trovi la descrizione completa su astroEDU al link: http://astroedu.iau.org/it/activities/1306/ Un laboratorio di João Fernandes (Universidade de Coimbra). Lo trovi su astroEDU al link: http://astroedu.iau.org/it/activities/1301/ Una Lezione a cura di Gabriele Ghisellini (INAF). La Trovi su EduINAF al link:  https://edu.inaf.it/corso_base_brera/relitti-stellari-nane-bianche-stelle-di-neutroni-buchi-neri/ Stelle in scatolaContiamo le macchie solariRelitti stellariEvoluzione stellare18 Torn  al 'indic sono delle raccolte di esperimenti, giochi, laboratori, letture, approfondimenti e altre esperienze intorno a un tema specifico. I quaderni sono pensati dalla redazione EduINAF come un invito per gli insegnanti a usare lo spazio e la scienza come strumenti con cui appassionare i propri studenti in classe e come ispirazione alla curiosità e alla scoperta, per i giovani di tutte le età. Ogni quaderno è distribuito  in formato digitale e in un formato stampabile ed è strutturato in tre percorsi adatti alla scuola primaria (in verde),  alla scuole secondaria di I grado (in arancione) e alla secondaria di II grado (in blu). I contenuti scelti sono selezionati da varie fonti (INAF e non) e rimandano alle risorse originali online.I quaderni EduINAFSeguici anche su:  edu.inaf.itI quaderni EduINAF -  Numero 2, gennaio 2022 ISSN 2785-7425

Il Sole e l'altre stelle

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