Il Sistema Solare

1. Il Sistema Solare I PIANETI

2. Il Sistema Solare Il Sole e i 9 pianeti compongono il sistema solare, che comprende anche i numerosi satelliti (o lune) dei pianeti, una fascia di asteroidi che si trova fra le orbite di Marte e Giove, meteoriti e comete.

3. I Pianeti interni • I 4 pianeti più vicini al Sole sono Mercurio, Venere, la Terra e Marte. Tutti e 4 questi pianeti hanno una superficie di solida roccia. Mercurio e Venere sono roventi, mentre Marte è più gelido dell’Antartide. Solo sulla Terra esiste acqua allo stato liquido, per quanto ne sappiamo finora.

4. La fascia degli asteroidi • Gli asteroidi sono corpi rocciosi che orbitano intorno al Sole. Ve ne sono svariate migliaia in una fascia che si trova fra le orbite di Marte e di Giove. Il primo asteroide venne fotografato nel 1991, dalla sonda Galileo: si tratta di Gaspra, un asteroide di forma irregolare e tutto punteggiato di crateri. Il più grande mai rilevato finora è Cerere, che ha un diametro di 950 chilometri.

5. I Pianeti esterni • Giove, Saturno, Nettuno e Urano sono pianeti giganteschi, composti quasi completamente di gas; ciò significa che non hanno una superficie solida. Giove è il gigante del sistema solare: potrebbe contenere un migliaio di Terre! • Plutone, il più esterno del sistema solare, è anche il più piccolo e il più freddo. È talmente piccolo che gli astronomi non sanno ancora se considerarlo un pianeta o, piuttosto, un asteroide.

6. Caratteristiche dei pianeti terrestri • piccola massa • nessuno o pochi satelliti • bassa velocità di rotazione • elevata velocità di rivoluzione • Inoltre i pianeti terrestri hanno una densità che è in media cinque volte quella dell'acqua • Composizione, i pianeti di tipo terrestre sono essenzialmente costituiti da materiali rocciosi e metallici • l'atmosfera dei pianeti terrestri manca del tutto o comunque è rarefatta • Infine la temperatura (più elevata nei pianeti di tipo terrestre); le sue variazioni annue e giornaliere, dipendono da numerosi fattori: la distanza dal Sole, la presenza di un'atmosfera e la sua composizione chimica, l'inclinazione dell'asse di rotazione, ecc.

7. Caratteristiche dei pianeti gioviani • Grande massa • numerosi satelliti • elevata velocità di rotazione (per questo motivo i pianeti gioviani hanno una forma più schiacciata ai poli) • minore velocità di rivoluzione • la densità dei pianeti gioviani è solo 1,2 volte quella dell'acqua. • l'atmosfera è molto densa, ed è costituita da idrogeno, elio, ammoniaca e metano. • i pianeti di tipo gioviano sono costituiti per lo più da elio, idrogeno e piccole quantità di ghiaccio.

8. Mercurio: il pianeta più vicino al Sole. La temperatura di Mercurio e' così alta che alla sua superficie fonderebbe una lamina sottile di metallo. Mercurio e' il secondo piu' piccolo pianeta nel nostro Sistema Solare. Mercurio e', grosso modo, della stessa dimensione della nostra Luna. E' molto vicino al Sole Mercurio viaggia attorno al Sole piu' velocemente di ogni altro pianeta. Da questa particolarita' prende il nome. E' infatti stato chiamato cosi' da Mercurio , il veloce messaggero degli antichi dei della mitologia Greca. Mercurio puo' essere visto solo poco prima dell'alba o subito dopo il tramonto, ma non durante la notte. Questo perche' Mercurio appare, dalla Terra, sempre molto vicino al Sole.

9. Mercurio • Mercurio e' privo di atmosfera: l'unico gas presente, estremamente tenue, e' quello che affluisce sul pianeta a causa del vento solare. La pressione di questo gas, misurata dalla sonda Mariner 10, e' meno di un millesimo di miliardesimo di atmosfera. • La vicinanza del pianeta al Sole fa si' che la sua temperatura sia molto alta durante il periodo di insolazione:420 0C. Sull'altra faccia, quella non esposta al Sole, la temperatura raggiunge invece i -180 0C. La forte escursione termica e' dovuta alla mancanza di atmosfera; essa attenuerebbe le differenze di temperatura tra le varie zone in virtù della sua inerzia termica, cioe' della sua capacita' di trattenere il calore. • La superficie di Mercurio e' costellata di crateri ed enormi scarpate, alcune delle quali lunghe centinaia di chilometri e profonde anche tre. Il suo aspetto ricorda quello della Luna, con i suoi crateri e bacini, la superficie rugosa ricoperta di polvere e l'assenza di atmosfera.

10. Venere: Il pianeta Gemello della terra. Venere e la Terra hanno grosso modo la stessa dimensione. Venere e' il pianeta più vicino alla Terra, ma non ha oceani ne' c'e' vita umana sulla sua superficie. Venere diventa così caldo durante il giorno che alla sua superficie si potrebbe fondere una palla di cannone di piombo. La temperatura arriva a 484 gradi Celsius nella parte che guarda il Sole. Venere ha una coltre di nubi spessa e che gira rapidamente sulla sua superficie. Queste nubi trattengono il calore sotto di esse. Questo e' il motivo per il quale venere e' così caldo. Queste nubi riflettono anche la luce del Sole. Ed e' per questo che Venere appare così brillante dalla terra. Fra queste nubi vi sono costantemente delle tempeste.

11. Venere: • Venere deve la sua luminosità : • alla sua vicinanza al Sole, • e' il pianeta piu' vicino alla Terra. • La sua atmosfera riflette il 70 % della luce che riceve dal Sole. Esso e' infatti avvolto da una fitta coltre di nubi, che ostacolano la penetrazione della luce del Sole all'interno e la riflettono invece verso l'esterno.

12. Venere • La rotazione • Il problema della rotazione di Venere e' sempre stato molto controverso. Il pianeta e' circondato da una spessa coltre di nubi che ne oscurano completamente la superficie. Questo rende impossibile determinare il periodo di rotazione sulla base della semplice osservazione visuale. • Le moderne tecniche radar hanno permesso tuttavia di studiare il moto del pianeta. Le onde radio, infatti, riescono a penetrare oltre le nubi, fino al suolo venusiano. • Venere e le sue nubi hanno due moti di rotazione indipendenti tra loro ed entrambi ruotano in senso retrogrado (cioe' in senso inverso a quello di rotazione degli altri pianeti). • Venere ruota attorno al suo asse, inclinato di ben 177,36 gradi sull'eclittica, con un periodo di 243,16 giorni. L'insieme delle nubi ruota invece con un periodo di 4 giorni, cioe' con velocità 60 volte maggiore rispetto al pianeta.

14. Venere Immagine ultravioletta di Venere del 1995, nella quale sono evidenti le strutture delle nubi; L'atmosfera • L'atmosfera e' composta per il 96 % di anidride carbonica e per il 4 % di azoto, con tracce di biossido di zolfo, argon e vapore acqueo. • Al livello del suolo, la pressione e' pari a circa 92 atmosfere: sul nostro pianeta, una pressione cosi' alta si trova solo in mare, a 1 km di profondita'. La temperatura al livello del suolo e' compresa tra 446 e 482 oC, cioe' sul suolo venusiano i metalli come piombo e stagno fonderebbero: Venere appare decisamente un pianeta inospitale.... • L'alta temperatura e' dovuta in parte alla vicinanza del Sole, in parte all'effetto serra:

15. Marte: Il Pianeta Rosso • Marte e' il quarto pianeta del Sistema Solare. • E' detto anche "pianeta rosso“ per il suo caratteristico colore, dovuto all'ossido di ferro che abbonda sulla sua superficie. • Marte e' stato sempre indicato come il piu' probabile candidato ad accogliere la vita sulla sua superficie, perche' le sue condizioni ambientali sono quelle che piu' si avvicinano a quelle terrestri, tra tutti i pianeti del Sistema Solare.

16. Marte: Il Pianeta Rosso • Marte possiede, come tutti i pianeti tellurici, un denso nucleo ferroso del raggio di 1.700 Km, circondato da un mantello di roccia. • La densita' del pianeta (3,96) e' piu' bassa rispetto a quella degli altri pianeti dello stesso tipo e questo indica che il nucleo e' composto da elementi piu' leggeri: esso contiene probabilmente una larga frazione di solfuro di ferro. • Inoltre, l'assenza di campo magnetico indica che questo nucleo puo' essere solido. Un nucleo fluido produrrebbe infatti un sia pur tenue campo magnetico per effetto dinamo, a causa della rotazione differenziale del pianeta e del suo nulceo.

17. Marte: Il Pianeta Rosso • L'atmosfera marziana e' molto tenue: • Malgrado la scarsissima densita' atmosferica, Marte e' spazzato da fortissimi venti, che provocano delle vere e proprie tempeste di sabbia in grado di oscurarne anche per mesi la superficie. • Un'atmosfera cosi' rarefatta ha una piccolissima inerzia termica, cioe' una bassa capacita' di trattenere il calore: questo fa si‘ che la temperatura vari con grande rapidita' e ampiezza sul pianeta. L'escursione termica giornaliera e' quindi elevata: circa 60 gradi. • Le temperature rivelate dalle sonde variano da -123 a + 22 oC a seconda delle zone del pianeta e delle stagioni. • L'anidride carbonica e' il costituente principale dell'atmosfera marziana (95,3%); gli altri gas presenti sono l'azoto (2,7 %), l'argon (1,6 %), l'ossigeno e altri gas (0,4 %), mentre il vapore acqueo ne costituisce meno dello 0.04 %.

18. Marte: Il Pianeta Rosso • La superficie marziana ha una grande varieta' morfologica: vi si trovano monti, vallate, crateri, bacini e vulcani. • I crateri marziani sono stati in parte erosi dall'atmosfera, anche se ce ne sono di giovani: Marte viene tuttora bombardato da una certa quantita' di meteoriti. Alcuni crateri sembrano invece di origine vulcanica. • Ci sono su Marte alcuni antichi letti fluviali disseccati, quindi, l'acqua sembra essere esistita in quantita' piuttosto abbondanti sul pianeta. Attualmente non esiste invece acqua in forma liquida sulla sua superficie: alla pressione media di 6 millibar l'acqua evapora a 0 gradi centigradi, cioe' sublima. Probabilmente, se su Marte c'e' acqua, e' intrappolata nel sottosuolo gelato del pianeta sotto forma di permafrost, cioe' di terreno gelato.

19. Marte: Il Pianeta Rosso Un'altra importante caratteristica di Marte sono le sue calotte polari: esse sono depositi stratificati di anidride carbonica e sabbia alternate, che ricoprono i poli del pianeta. Le dimensioni delle due calotte sono diverse e variano nel corso delle stagioni marziane.

20. Marte: Il Pianeta Rosso • Esiste una curiosa formazione rocciosa sulla superficie di Marte che sembra raffigurare il volto di un uomo: alcuni hanno avanzato l'ipotesi che fosse una scultura di qualche civiltà aliena.

21. Giove: Il Pianeta più Grande Giove e' così grande che potrebbe contenere tutti gli altri pianeti del sistema solare. Giove e' un grande pianeta gassoso le cui nubi cambiano giornalmente di colore. Questo pianeta e' formato sostanzialmente di gas di idrogeno ed elio. Giove emette il doppio della luce che riceve dal Sole. Brilla nel cielo per nove mesi all'anno, quelli durante i quali e' piu' vicino alla Terra. Nella sua atmosfera si trovano vaste zone di gas in movimento. La piu' grande di queste e' chiamata la Grande Macchia Rossa. Gli scienziati pensano che sia un vasto uragano che dura da centinaia di anni. Tramite fotografie scattate da satelliti si e' potuto provare la presenza attorno a Giove di sottili anelli.

22. Giove: L'atmosfera L'aspetto del pianeta e' caratterizzato da fasce parallele di ampiezza e colori diversi, che circondano la sua superficie. In realta', come tutti i pianeti gassosi, Giove non ha una superficie solida, ma semplicemente il materiale gassoso diventa sempre piu' denso verso l'interno del pianeta. Quella che noi vediamo non e' quindi la superficie fisica, bensi' la parte superiore della sua atmosfera. Le bande colorate sono sistemi di nubi spinte da forti venti in direzione parallela all'equatore del pianeta, a velocita' anche superiori a 600 Km/h. I venti soffiano in direzioni opposte in due bande adiacenti.

23. Giove: L'atmosfera • Oltre alle fasce sono presenti protuberanze, vortici e macchie irregolari, la piu' grande delle quali e' la "Grande Macchia Rossa". Essa e' un enorme vortice atmosferico, di forma ellittica, lunga 25.000 Km e larga circa 12.000 Km. E' localizzata nell'emisfero sud del pianeta, ed e' stata scoperta dall'astronomo Cassini nel 1665. Altri vortici simili, piu' piccoli, si trovano lungo altre bande di nubi.

24. Giove: La struttura • Giove e' composto da un enorme corpo di idrogeno liquido. A grandi profondita' nel suo interno, infatti, la pressione e' cosi' elevata che gli atomi di idrogeno si spezzano in elettroni e protoni e il gas assume lo stato di metallo fluido. Questo e' possibile solo a pressioni superiori a 4 milioni di bars (1,013 bar = 1 atmosfera), come quelle che si trovano all'interno del pianeta. • Al centro c'e' probabilmente un piccolo nucleo solido di ferro e silicati, che contiene una massa 10-15 volte quella terrestre. • Il tutto e' circondato da una densa atmosfera di idrogeno, che costituisce gran parte del pianeta; essa e' composta prevalentemente di idrogeno ed elio, con tracce di ammoniaca, metano e vapor d'acqua. • Il pianeta e' composto per il 75 % della sua massa di idrogeno, per il 25 % circa di elio, con piccole tracce di altri elementi. Questa composizione, come quella di Saturno, e' molto simile alla composizione della nube primordiale dalla quale si pensa che si sia generato il Sistema Solare.

25. Giove: una stella mancata • Come Saturno, Giove emette una quantita' di energia due volte e mezzo superiore a quella che riceve dal Sole, quindi deve possedere qualche sorgente interna di energia, a differenza degli altri pianeti. Questa energia viene prodotta dalla lenta contrazione gravitazionale del pianeta, che trasforma energia potenziale gravitazionale in energia radiativa, producendo una temperatura centrale dell'ordine dei 20.000 gradi. • Questa temperatura e' insufficiente per innescare le reazioni di fusione termonucleare nel centro di Giove, ma se esso fosse almeno 90 volte piu' massiccio, la temperatura e la pressione al suo interno sarebbero tali da innescare la fusione nucleare ed esso diventerebbe una stella. • Giove possiede 16 satelliti: Adrastea, Amalthea, Ananke, Callisto, Carme, Elara, Europa, Ganimede, Himalia, Io, Leda, Lysithea, Metis, Pasiphae, Sinope e Thebe Cinque dei satelliti di Giove. Nell'ordine: Amalthea, Io, Europa, Ganimede e Callisto.

26. Saturno : Il pianeta con gli anelli Visto attraverso il telescopio Saturno e' uno degli oggetti celesti più belli. • Saturno e' un pianeta gassoso grande che ruota velocemente attorno al suo asse. Ruota così velocemente che si schiaccia ai poli e si ingrossa all'equatore. • La atmosfera di Saturno e' percorsa da venti che spirano a 1800 chilometri all'ora! Le macchie bianche che si vedono alla sua superficie si pensa che siano tempeste atmosferiche.

27. Gli anelli • Da terra sono visibili due grossi anelli detti A e B, ed uno piu' tenue, detto anello C. Tra i primi due c'e' una divisione detta di Cassini, in onore dell'astronomo che la scoprì nel 1675. • Gli anelli sono costituiti di un gran numero di particelle solide, cristalli di ghiaccio, silicati e forse grani di ferro di origine meteoritica. Alcuni grani potrebbero essere ricoperti di ghiaccio secco, cioe' anidride carbonica ghiacciata. • Queste particelle derivano probabilmente dalla disgregazione di piccoli satelliti di Saturno, a causa di impatti meteoritici o altro.

28. Urano: il gemello di Nettuno • Urano e' uno dei piu' piccoli fra i pianeti gassosi giganti, ma e' grande abbastanza da contenere 64 volte la Terra. • Urano possiede un'atmosfera, composta per l'83 % di idrogeno, per il 15 % di elio e per il 2 % di metano, con tracce di acetilene ed altri idrocarburi. • Anche qui sono presenti sistemi di nubi simili a quelle di Giove e Saturno, spinte da forti venti e confinate in bande orizzontali, tuttavia esse sono meno intense. I venti soffiano con velocita' comprese tra 140 e 570 Km/h. • Il colore azzurro di questo pianeta deriva dal metano presente nell'alta atmosfera, che assorbe la luce rossa e riflette quella celeste.

29. Urano: il gemello di Nettuno • L’asse di rotazione è inclinato di 82° rispetto alla perpendicolare del piano dell'orbita. Per questo motivo i suoi poli sono periodicamente rivolti proprio verso il Sole. • La rapida rotazione di Urano provoca sulla sua superficie dei venti di 600 km all'ora di velocita'. • Urano, come Giove e Saturno, e' circondato da un sistema di anelli, sebbene molto tenue e meno esteso di quello di Saturno. • Urano ha 15 lune. Alcune sono molto piccole: un centinaio di kilometri di diametro e di colore molto scuro. In questo fotomontaggio sono raffigurati Urano e i suoi cinque satelliti più grandi. (NASA-JPL)

30. Nettuno : Il pianeta blu • Nettuno ed Urano sono molto simili. Sono entrambi pianeti gassosi molto grandi di aspetto blu-verde. • Nettuno, nella sua atmosfera, ha venti che spirano a oltre 2000 chilometri orari. Questo pianeta ha dei grandi cerchi chiari sulla sua superficie che, secondo gli astronomi, sono tempeste. • Ha due anelli spessi e due sottili attorno. Nettuno ha anche otto lune. Quattro di queste lune orbitano attorno al pianeta all'interno dei suoi anelli.

31. Nettuno : Il pianeta blu • Fu osservato per la prima volta il 23 settembre del 1846 da J.G.Galle e L.d'Arrest. La sua posizione era stata prevista sia dall'astronomo inglese Adams che dal francese Le Verrier, che la calcolarono indipendentemente l'uno dall'altro studiando l'orbita di Urano. • La struttura di Nettuno e' diversa da quella di Giove e Saturno. Essa e' probabilmente simile a quella di Urano, cioe' il pianeta dev'essere composto di diversi ghiacci e roccia, mentre l'idrogeno costituisce solo il 15 % e l'elio e' scarso. • Come Urano, anche Nettuno non sembra possedere una stratificazione interna, ma come il primo, contiene quasi certamente un piccolo nucleo roccioso.

32. Plutone: Il Pianeta di ghiaccio Plutone è il piu' piccolo di tutti i pianeti. E' perfino piu' piccolo della Luna. • E' il pianeta conosciuto piu' distante dal Sole. • Ha un'orbita molto strana perche' ogni 248 anni entra dentro all'orbita di Nettuno e li' sta per una ventina di anni. Durante questi venti anni Plutone e' quindi piu' vicino al Sole di Nettuno. • Quando si avvicina al Sole Plutone possiede una atmosfera. Il Metano ed il nitrogeno ghiacciati ai poli evaporano infatti in parte. Quando torna ad allontanarsi questa atmosfera si righiaccia e si deposita a terra. • Plutone ha una sola luna conosciuta:Caronte. Caronte e' la meta' di Plutone ed alcuni chiamano il sistema Plutone + Caronte un pianeta doppio. Alcuni astronomi pensano che Plutone non sia un vero pianeta, bensi' una delle lune di Nettuno scappata alla sua attrazione gravitazionale.

33. Pianeti nani e oggetti minori • Tra Marte e Giove si trova la cosiddetta fascia degli asteroidi, composta da milioni di oggetti rocciosi caratterizzati da orbite più o meno variabili. Fra di essi, Cerere è attualmente ritenuto l'unico a presentare un equilibrio idrostatico (ovvero una forma sferoidale) e a meritarsi la qualifica di pianeta nano. • Oltre Nettuno si stende un'altra fascia di asteroidi, la fascia di Kuiper, la cui densità effettiva è sconosciuta. Tra questi si trovano Plutone ed Eris, che dal 2006 sono riconosciuti come pianeti nani dall'Unione Astronomica Internazionale. In precedenza Plutone era considerato il nono pianeta. • Sono stati successivamente riconosciuti pianeti nani più distanti di Plutone, come Makemake e Haumea. • Ancora più esternamente, tra 20 000 e 100 000 UA di distanza dal Sole, si ipotizza si trovi la nube di Oort, ritenuta il luogo d'origine delle comete.

34. Fascia principale e degli asteroidi troiani • Gli asteroidi sono per la maggior parte piccoli corpi del sistema solare composti principalmente di rocce e di metalli. • Il raggio di un asteroide di questa fascia può andare da centinaia di chilometri fino a pochi centimetri. Tutti gli asteroidi, salvo il più grande, Cerere, sono classificati come corpi minori del sistema solare, ma alcuni, come gli asteroidi Vesta e Igea possono essere riclassificati come pianeti nani se dimostreranno di avere raggiunto l'equilibrio idrostatico.