IL SISTEMA SOLARE

1. IL SISTEMA SOLARE Nascita e formazione Il Sole I pianeti interni di tipo terrestre I pianeti esterni gassosi Le lune Asteroidi e Comete I pianeti extrasolari

2. NASCITA E FORMAZIONE • Circa 5 miliardi di anni fa, da una nebulosa di gas e polveri, si formarono per autogravitazione centinaia di nuove stelle, tra cui anche il Sole

3. La nascita dei pianeti • Anno 0: da una massa di gas informe inizia a condensarsi il “protosole” • Anno 1.000.000: si forma un disco di gas e polveri ruotante attorno al protosole • Anno 10.000.000: il disco di gas e polveri inizia a formare i “protopianeti” • Anno 100.000.000: i pianeti si sono formati

4. I pianeti interni: formazione • I pianeti interni, di natura rocciosa, si sono formati nelle regioni più vicine al Sole. L’intenso calore proveniente dal nostro astro e gli effetti del vento solare non hanno permesso di trattenere grandi quantità di gas, come invece è avvenuto per i pianeti esterni.

5. I pianeti esterni: formazione • I pianeti esterni, composti da un nucleo roccioso, hanno potuto accrescersi con grandi quantità di gas per la scarsa azione del vento solare a quelle distanze. Attorno ai grandi pianeti gassosi si sono poi formati complessi sistemi di lune

6. Le distanze dei pianeti • Mercurio, il pianeta più vicino, dista in media 58 milioni di km dal Sole. • La Terra, il terzo pianeta in ordine di distanza, orbita a 150 milioni di km. • Giove, il più grande di tutti, si trova a quasi 800 milioni di km dal Sole. • Plutone, il più lontano, ha un’orbita fortemente ellittica che lo porta a quasi 6 miliardi di km dalla nostra stella.

7. Le dimensioni • Giove, il pianeta più grande, ha un diametro di 142.800 km, dodici volte quello della Terra • Plutone è il più piccolo, il suo diametro è di circa 2.200 km, inferiore a quello della Luna • La Terra è il più grande tra i pianeti interni (12.742 km) • Ganimede, satellite di Giove, è la più grande luna del Sistema Solare; con i suoi 5.270 km di diametro supera per dimensioni anche il pianeta Mercurio • La massa di tutti i pianeti raggiunge appena l’1% di quella solare

8. IL SOLE IL SOLE

9. L’interno del Sole • Il Sole ha un diametro di 1,5 milioni di km, nel nucleo la temperatura è di 15 milioni di gradi • L’idrogeno che viene trasformato in elio mediante le reazioni nucleari libera energia che impiega un milione di anni ad attraversare la zona radiativa • La fotosfera è la superficie visibile del Sole, ha una temperatura di 5.700 gradi • Le protuberanze sono provocate da violente esplosioni sulla superficie, che a volte seguono le linee dell’intenso campo magnetico solare

10. La fonte di energia • Nel nucleo del Sole atomi di idrogeno si combinano per formare atomi di elio; da questa reazione nucleare viene liberata energia sotto forma di raggi X e gamma

11. Le macchie solari • Sono zone più fredde della superficie del Sole (4.000° anziché 5.700°) • Da queste regioni fuoriescono gli intensi campi magnetici solari • Si manifestano in maggior numero con una periodicità di 11 anni

12. Il campo magnetico e la rotazione • La rotazione solare avviene in modo differenziato tra equatore (25 giorni) e poli (34 giorni) • Questo provoca uno stiramento delle linee di forza del campo magnetico.

13. Il vento solare • E’ costituito da un flusso continuo di particelle ionizzate emesse dal Sole, che si disperdono in ogni direzione. • Quando raggiungono la Terra vengono deviate dal campo magnetico e a volte possono dar vita ad aurore boreali

14. Le protuberanze • La superficie del Sole è scossa da violente esplosioni che eiettano plasma solare a distanze enormi, anche ad oltre 200.000 km • La loro temperatura è di 10.000° e seguono l’andamento delle linee di forza del campo magnetico • Da Terra si possono ammirare durante le eclissi totali di Sole

15. La Corona solare La corona solare E’ l’atmosfera del Sole; da Terra la si può osservare soltanto durante le eclissi Ha una temperatura di diversi milioni di gradi, ma una densità molto bassa

16. Il ciclo solare • Ha una durata di 11 anni circa, durante i quali aumenta l’attività solare con la produzione di un gran numero di macchie • Ogni 22 anni si inverte la polarità del campo magnetico

17. Il Sole visto dallo spazio • Sonde spaziali come l’americana “SOHO” possono osservare il Sole in tutte le lunghezze d’onda, evidenziando strutture altrimenti invisibili da terra

18. Il Sole e la Vita • L’energia che il Sole produce viene irraggiata nello spazio e solo una minima parte raggiunge la Terra • Ciò è però sufficiente per far vivere il nostro pianeta • Le piante sfruttano l’energia solare per la fotosintesi clorofilliana • L’atmosfera e gli oceani della Terra vengono animati dal calore del Sole

19. I PIANETI INTERNI I PIANETI INTERNI

20. Mercurio • Diametro: 4880 km • Densità: 5,4 g/cm3 • Massa: 0,055 T • Gravità: 0,37 T • Temperatura: +350 –170 • Distanza Sole: 57,9 mil. • Periodo rivoluz.: 88 giorni • Periodo rotaz.: 59 giorni • Velocità orbitale: 47,9 km/s • Diam apparente: 12”,9 max • Satelliti: nessuno

21. Venere • Diametro: 12104 km • Densità: 5,2 g/cm3 • Massa: 0,815 T • Gravità: 0,88 T • Temperatura: +480 • Distanza Sole: 108,2 mil. • Periodo rivoluz.: 224,7 giorni • Periodo rotaz.: -243 giorni • Velocità orbitale: 35 km/s • Diam apparente: 63”,1 max • Satelliti: nessuno

22. L’atmosfera di Venere • E’ composta per il 97% da anidride carbonica con tracce minime di vapor d’acqua (0,2%) • In superficie cadono piogge di acido solforico, indice che vi sono violente eruzioni vulcaniche

23. La superficie di Venere • Su Venere l’effetto serra è esasperato al massimo: le nubi di anidride carbonica trattengono il calore solare e portano la temperatura a valori di quasi 500°. • La pressione al suolo è di 90 atmosfere, uguale a quella presente 900 metri sott’acqua.

24. Il volto svelato di Venere • L’impenetrabile coltre di nubi ha impedito per anni di vedere la superficie • Grazie alle sonde radar (Magellano) è stato possibile cartografare la superficie • Come sulla Terra, anche su Venere ci sono continenti elevati rispetto alle zone circostanti • Ci sono montagne molto alte (Mt. Maxwell) e vulcani attivi

25. Le fasi di Venere • Essendo un pianeta interno all’orbita terrestre, Venere presenta delle fasi simili a quelle lunari • Quando Venere è più vicino alla Terra si ha la “Congiunzione Inferiore”, all’opposto la “Congiunzione Superiore”; nei casi intermedi le “Elongazioni”

26. Terra • Diametro: 12742 km • Densità: 5,51 g/cm3 • Massa: 5,977x1027 g • Gravità: 1 T • Temperatura: +15 • Distanza Sole: 149,6 mil. • Periodo rivoluz.: 365,25 giorni • Periodo rotaz.: 23h 56m 04s • Velocità orbitale: 29,8 km/s • Satelliti: Luna

27. Il pianeta vivente • La Terra è l’unico pianeta del Sistema solare su cui l’acqua sia presente allo stato solido, liquido e gassoso. • La temperatura è idonea allo sviluppo della vita • L’alternarsi delle stagioni favoriscono il ricambio delle masse d’aria tra i poli e l’equatore • Lo scudo dell’ozono protegge la Terra dalle mortali radiazioni UV solari

28. Il sistema Terra - Luna • La luna orbita a 380.000 km dalla Terra • Il periodo di rivoluzione della Luna attorno al nostro pianeta è di quasi 29 giorni, uguale a quello di rotazione • La Luna presenta sempre la stessa faccia

29. Marte • Diametro: 6787 km • Densità: 3,9 g/cm3 • Massa: 0,108 T • Gravità: 0,38 T • Temperatura: -23° • Distanza Sole: 227,9 mil. • Periodo rivoluz.: 687 giorni • Periodo rotaz.: 24h 37m 23s • Velocità orbitale: 24,1 km/s • Diam apparente: 25”,2 max • Satelliti: Phobos Deimos

30. Il suolo di Marte • Le sonde atterrate su Marte hanno mostrato un pianeta desolato, simile ai deserti pietrosi della Terra • Marte ha una tenue atmosfera di anidride carbonica, non sufficiente però a innescare un effetto serra per riscaldare il pianeta • Tutto l’ossigeno si è combinato con le rocce del suolo, dandogli il caratteristico colore rossastro, visibile anche da Terra

31. Dov’è l’acqua? • Sulla superficie di Marte sono chiari i segni della presenza, in un lontano passato, di acqua allo stato liquido • Oggi tutta l’acqua è ghiacciata e si trova ai poli e nello strato di “permafrost”, pochi metri sotto la superficie

32. Mondo di giganti • Sulla superficie di Marte si trovano alcune delle strutture geologiche più grandi del Sistema solare: • La Valle Marineris è il più grande Canyon, lungo 4500 km, largo 120 e profondo 7 • Il Monte Olimpo è un vulcano a scudo alto 27.000 mt e largo alla base 600 km

33. Come si vede da Terra • Marte ha un’orbita molto eccentrica perciò, in rapporto alla stagione, si trova a distanze diverse dal Sole • Il momento in cui si trova più vicino alla Terra si chiama “opposizione” e si verifica circa ogni due anni • Nelle opposizioni più favorevoli le sue dimensioni sono ragguardevoli • Se l’opposizione è sfavorevole il pianeta apparirà molto più piccolo

34. I PIANETI ESTERNI I PIANETI ESTERNI

35. Giove • Diametro: 142800 km • Densità: 1,3 g/cm3 • Massa: 317,9 T • Gravità: 2,64 T • Temperatura: -150° • Distanza Sole: 778,3 mil. • Periodo rivoluz. 11,86 anni • Periodo rotaz.: 9h 50m 30s • Velocità orbitale: 13,1 km/s • Diam apparente: 49”,8 max • Satelliti: 39 lune

36. Atmosfera turbolenta • Giove è un pianeta gassoso; i suoi principali componenti sono l’idrogeno, l’elio, il metano e l’ammoniaca • La superficie delle nubi è scossa da venti ad oltre 300 km/h • Le nubi si dispongono su bande o fasce parallele all’equatore; all’interno di queste si possono sviluppare turbolenze e vortici che permangono anche per secoli, com’è il caso della “Grande Macchia Rossa”

37. Stella mancata • Giove assomiglia molto più ad una stella che ad un pianeta • La sua composizione chimica è infatti molto simile al Sole ed il nucleo del pianeta emette molto più calore di quanto Giove ne riceva dalla nostra stella • La sua massa non è di molto inferiore a quella necessaria per innescare le reazioni nucleari

38. Un altro sistema di mondi • L’osservazione di Giove fatta da Galileo nel 1610 ha rivoluzionato la visione del Mondo: c’era un altro centro di attrazione dell’universo! • Si può correttamente definire Giove e la sua coorte di lune come un sistema solare “in miniatura” • Attorno al pianeta orbitano più di 30 satelliti, quattro dei quali (Io, Europa, Ganimede e Callisto) hanno taglia e caratteristiche di veri e propri pianeti

39. Gli anelli di Giove • Nel 1979 la sonda Voyager 1, mentre stava attraversando il piano equatoriale di Giove, fece una scoperta inaspettata e curiosa: anche il pianeta gigante aveva un sistema di anelli, molto più tenui però di quelli di Saturno

40. Saturno • Diametro: 120057 km • Densità: 0,7 g/cm3 • Massa: 95,2 T • Gravità: 1,15 T • Temperatura: -180° • Distanza Sole: 1427 mil. • Periodo rivoluz. 29,46 anni • Periodo rotaz.: 10h 14m • Velocità orbitale: 9,6 km/s • Diam apparente: 20”,8 max • Satelliti: 30 lune

41. Il Signore degli anelli • Gli anelli, ben visibili anche da Terra, sono composti da rocce e polveri vaganti in orbita attorno al pianeta • Sono mantenuti stabili dalla presenza di piccoli satelliti “pastore” • Gli anelli principali sono sei, suddivisi ognuno in decine o centinaia di sottosistemi • Hanno uno spessore di pochi chilometri e con il passare degli anni, si presentano sotto diverse angolazioni • All’interno degli anelli vi sono delle zone vuote, chiamate divisioni, visibili anche con un telescopio

42. Una famiglia numerosa • Sono ben 30 le lune orbitanti attorno a Saturno. La più grande, Titano, ha un diametro di oltre 5.000 km e un’atmosfera molto densa, simile a quella che aveva la Terra primordiale. Una missione spaziale, la Cassini-Huygens, svelerà presto (nel 2004) se su Titano ci siano forme di vita extraterrestre.

43. Un mondo che galleggia sull’acqua • Composto dagli stessi elementi chimici di Giove, Saturno ha però una caratteristica peculiare: la sua densità è così bassa (0,7 g/cm3) che potrebbe galleggiare su un ipotetico mare che fosse in grado di contenerlo!

44. Urano • Diametro: 51118 km • Densità: 1,29 g/cm3 • Massa: 14,6 T • Gravità: 1,17 T • Temperatura: -210° • Distanza Sole: 2869,6 mil. • Periodo rivoluz. 84,01 anni • Periodo rotaz.: 17h 14m • Velocità orbitale: 9,6 km/s • Diam apparente: 3”,8 max • Satelliti: 17 lune

45. Un pianeta inclinato • Urano ha una caratteristica peculiare: il suo asse di rotazione è inclinato di quasi 90° sul piano dell’orbita; il pianeta perciò “rotola” anziché ruotare su se stesso. • Possiede inoltre un sistema di 11 anelli molto sottili, a malapena visibili da Terra • La sua composizione chimica è molto simile a quella di Giove e Saturno

46. Un mondo di ghiaccio • Quando nel 1986 la sonda Voyager 2 ha sorvolato il sistema di Urano ha ripreso da vicino le sue 5 lune principali, dei mondi desolati di ghiaccio e roccia con diametri tra i 500 e i 1500 km

47. Nettuno • Diametro: 49530 km • Densità: 1,64 g/cm3 • Massa: 17,14 T • Gravità: 1,18 T • Temperatura: -210° • Distanza Sole: 4450,6 mil. • Periodo rivoluz. 164,79 anni • Periodo rotaz.: 16h 07m • Velocità orbitale: 5,4 km/s • Diam apparente: 2”,1 max • Satelliti: 8 lune

48. Un pianeta tutto blu • Le nubi sono spinte da venti impetuosi, i più forti di tutto il Sistema Solare: vicino alla Grande Macchia Oscura possono raggiungere i 2.000 Km/h. • L'atmosfera del pianeta ha una composizione molto simile a quella di Urano: idrogeno (85 %), elio (13 %) e metano (2 %); quest'ultimo e' responsabile del caratteristico colore del pianeta, in quanto assorbe la radiazione rossa e riflette quella blu

49. Lune ed anelli • Anche attorno a Nettuno la sonda Voyager 2 ha individuato la presenza di anelli, sebbene molto sottili e deboli. • Nel suo peregrinare attorno al Sole il pianeta è accompagnato da otto satelliti il più grande dei quali, Tritone, risulta particolarmente interessante per la presenza di ghiaccio d’acqua in superficie e di strutture simili a “gayser” che eruttano materiale scuro

50. Plutone • Diametro: 2280 km • Densità: 2,03 g/cm3 • Massa: 0,0022 T • Gravità: 0,03 T • Temperatura: -220° • Distanza Sole: 5900 mil. • Periodo rivoluz. 248,54 anni • Periodo rotaz.: 6d 09h • Velocità orbitale: 4,7 km/s • Diam apparente: 0”,3 max • Satelliti: Caronte