Insegnamento FISICA DELLO SPAZIO

Corso
Fisica
Codice insegnamento
A002520
Sede
PERUGIA
Curriculum
Astrofisica e astroparticelle
Docente
Nicola Tomassetti
Docenti
  • Nicola Tomassetti
Ore
  • 42 ore - Nicola Tomassetti
CFU
6
Regolamento
Coorte 2022
Erogato
2023/24
Attività
Affine/integrativa
Ambito
Attività formative affini o integrative
Settore
FIS/05
Tipo insegnamento
Opzionale (Optional)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
Elementi di eliofisica; fisica dei plasmi spaziali; particelle energetiche nell'eliosfera; relazioni Sole-Terra e fenomeni geospaziali; missioni spaziali, strumenti e metodi di misura; cenni di astrobiologia, radioprotezione e vita nello spazio.
Testi di riferimento
M. B. Kallenrode, "Space Physics - An Introduction to Plasmas and Particles in the Heliosphere and Magnetospheres", 2004 Springer.
C. T. Russell, J. G. Luhmann, R. J. Srangeway, “Space Physics - An Introduction”, 2017 Cambridge University Press
Obiettivi formativi
Acquisizione della conoscenza di base dei fenomeni solari e interplanetari, delle relazioni Sole-Terra, della meteorologia spaziale.
Comprensione dei meccanismi di base della fisica dei plasmi, di processi di accelerazione e trasporto di particelle nei plasmi spaziali.
Prerequisiti
Conoscenze di fisica classica e in particolare dell'elettromagnetismo, relatività speciale ed elettrodinamica.
Conoscenza degli strumenti del calcolo differenziale ed integrale.
Metodi didattici
Lezioni frontali
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale.
Programma esteso
Spazio e plasmi spaziali; proprietà dei plasmi, schermaggio, oscillazioni di plasma; descrizione cinetica, teoria delle orbite, particelle intrappolate, invarianti adiabatici. Cenni di elettrodinamica e magnetoidrodinamica, plasmi magnetizzati; il teorema del congelamento; il fenomeno della riconnessione magnetica. Il campo geomagnetico e il magnetismo terrestre; la radiazione in orbita bassa, le fasce di Van Allen, l'anomalia del sud atlantico. La magnetosfera, la ionosfera, le correnti magnetosferiche, le magnetosfere planetarie; relazioni Sole-Terra; indicatori di disturbanza geomagnetica; tempeste e sottotempeste magnetiche; aurore polari e fenomenologia aurorale. Eliosfisica e fisica solare; struttura del sole, spettri, macchie solari e variabilità solare; protuberanze, espulsioni di massa coronale, brillamenti, particelle energetiche; la meteorologia spaziale. Il vento solare; il campo magnetico interplanetario; la corrente eliosferica diffusa; lo shock di terminazione; l'eliopausa e la struttura dell'eliosfera; lo spazio interstellare locale. Missioni spaziali, misure e scoperte. Particelle energetiche nell’eliosfera; processi di diffusione, convezione, deriva, accelerazione; la modulazione solare dei raggi cosmici galattici; la modulazione geomagnetica e il cutoff. Osservazioni nello spazio, strumenti di misura, osservatori terrestri.
Cenni di astrobiologia, vita nello spazio e concetto di abitabilità; rischi da radiazione, radioprotezione e shielding.
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