Il nostro Sistema Solare

1. Il nostro Sistema Solare

2. I pionieri del Sistema Solare • 1500 a.c. SUMERI: • Invenzione della scrittura cuneiforme. • Scoperta del pianeta Venere. • 1830 a.c. – 626 a.c. Astronomi Babilonesi: • Primo trattato astronomico della storia ‘tavoletta di Venere Amnisaduqa’. • Scoperta dei pianeti Sole, Luna, Mercurio, Marte, Giove e Saturno. • Applicazione della matematica alle previsioni dei moti periodici dei pianeti. • 384 a.c. Aristotele: • Modello Geocentrico dell’universo. La Terra al centro del tutto. • la Terra é formata da 4 elementi: Terra, Aria, Acqua e Fuoco. • esiste un 5 elemento che si chiama Etere. • I pianeti si muovevano in orbite concentriche intorno alla Terra nel seguente ordine: Luna, Mercurio, Venere, Sole, Marte, Giove, Satruno.

3. Modello geocentrico o eliocentrico ? • 300 a.c. Aristarco di Samo: • Teoria eliocentrica. La Terra ruota intorno al Sole percorrendo una circonferenza. • I pianeti ruotano intorno al Sole nel seguente ordine: Mercurio, Venere, Terra, Luna, Marte, Giove e Saturno. • La Terra ruota su se stessa attorno a un asse inclinato rispetto al piano della sua orbita intorno al Sole. • Se la Terra é in movimento intorno al Sole, perché le stelle appaiono fisse nell’universo ? Effetto della parallasse. • 150 d.c Claudio Tolomeo: • Teoria geocentrica. La Terra al centro dell’universo e tutti i pianeti ruotano intorno alla Terra. • Le stelle fisse si trovano su una sfera molto lontana dalla Terra. • Secondo I Greci il cerchio rappresentava la perfezione e quindi tutti I pianeti e le stelle dovevano avere orbite perfettamente circolari. • Teoria degli ‘epicicli’ per spiegare il moto retrogrado dei pianeti.

4. I sostenitori dell’eliocentrismo. • 1500 d.c. Nicoló Copernico: • Teoria Eliocentrica. Il Sole al centro del sistema di orbite dei pianeti componenti il Sistema Solare. Dimostrazione matematica della teoria eliocentrica. • Mercurio e Venere hanno orbite piú piccole rispetto alla Terra e quindi appaiono sempre vicine al Sole. Marte, Giove e Saturno hanno orbite piú grandi, si muovono piú lentamente, per cui ogni volta che la Terra le sorpassa appaiono muoversi all’indietro. • La Terra ruota intorno al proprio asse ogni 24 ore e il suo asse di rotazione ruota intorno al nord geografico compiendo una rotazione ogni 26000 anni (precessione degli equinozi). • 1600 d.c. Galileo Galilei: • Perfezionamento dell’invenzione del telescopio e utilizzo per la ricerca astronomica. Scoperta di 4 lune del pianeta Giove. • Padre della ‘Filosofia naturale’ che oggi chiamiamo Fisica. • Osservazione delle fasi di Venere, delle macchie solari. • Confermó tramite l’osservazione scientifica la teorie di Copernico sulla teoria eliocentrica. • Processato fú costretto a negare le sue scoperte astronomiche riportate all’interno del trattato ‘Dialogo sopra i massimi sistemi del mondo’.

5. Le orbite dei pianeti sono ellittiche. • 1600 d.c. Giovanni Keplero: • Le orbite dei pianeti intorno al Sole non sono perfettamente circolari ma sono governate dalle seguenti regole: • I pianeti percorrono orbite ellittiche di cui il Sole occupa uno dei due fuochi. • Un raggio vettore percorre aree uguali in tempi uguali. • Il rapporto tra il quadrato del periodo di rivoluzione e il cubo del semiasse maggiore dell’orbita é costante. • 1700 d.c. Isaac Newton: • Padre della dinamica e meccanica classica. • Dimostró che le leggi della natura governano il movimento dellla Terra e degli altri pianeti intorno al Sole. • Scopritore della legge di gravitazione universale.

6. Quanto sono grandi i pianeti

7. Il pianeta Mercurio. E’ il più piccolo dei pianeti dopo Plutone, e quello che orbita più vicino e più velocemente intorno al Sole. A causa della bassa gravità è privo di atmosfera: riesce a trattenere solo un velo di elio. La mancanza di atmosfera crea inoltre una fortissima escursione termica (500° circa fra notte e giorno). Data la sua vicinanza al Sole è molto difficile osservarlo: da terra è visibile solo all’alba e al tramonto, molto basso sull’orizzonte. Ha un movimento di rivoluzione molto rapido: 88 giorni per completare la rotazione intorno al Sole, mentre il movimento di rotazione è molto lento: il giorno siderale corrisponde a 58,65 giorni terrestri. Questa lenta rotazione espone al Sole lo stresso emisfero per lunghi periodi. Mercurio è stato bersagliato da meteoriti, pertanto la sua superficie è simile a quella lunare, coperta di crateri e con zone pianeggianti prodotte da colate laviche. Mercurio non ha satelliti.

8. Il pianeta Venere. è il secondo pianeta in ordine di distanza dal Sole e il più vicino alla Terra. Anche questo pianeta può essere osservato solo all’alba e al tramonto. Al tramonto è il primo astro a comparire nel cielo e per questo gli antichi lo chiamavano Vespero o stella della sera; all’alba, precede di poco il Sole e per questo gli antichi lo chiamavano stella del mattino. Pur essendo il pianeta più simile alla Terra per dimensioni e struttura, la sua temperatura elevatissima e la sua composizione atmosferica non permettono la vita. La pressione è di circa 90 atmosfere e la temperatura di 500°. L’alta percentuale di anidride carbonica determina inoltre un pesante effetto serra. Le nubi, situate a una quota di 50 km e composte prevalentemente da acido solforico, trasportate da venti di oltre 400 km/h, compiono il giro del pianeta in 4 giorni mentre il suolo ne impiega circa 243.Pertanto, poiché il tempo impiegato per una completa rivoluzione intorno al Sole è di 224 giorni, il giorno siderale al suolo è più lungo dell’anno venusiano. A differenza degli altri pianeti (con la sola eccezione di Urano), Venere ruota intorno al proprio asse in senso retrogrado, per cui chi vivesse sul pianeta vedrebbe il sole sorgere da ovest e tramontare ad est Questo pianeta non ha satelliti

9. La nostra Terra. La Terra, il nostro pianeta, è il terzo a partire dal Sole. Il settanta per cento della sua superficie è ricoperto d'acqua. La presenza di acqua e di un'atmosfera sono importantissime per gli esseri viventi che si trovano sulla Terra. L'atmosfera terrestre ci protegge anche dalle radiazioni dannose del Sole. La Terra orbita attorno al Sole, e nel frattempo ruota attorno al proprio asse. Questo asse non è verticale, ma un po' inclinato rispetto all'orbita. Questo fa sì che esistano le stagioni.

10. Il pianeta Marte. è chiamato “pianeta rosso” per il suo colore, dovuto alla presenza di ferro rugginoso nelle rocce e nelle sabbie. La sua massa è 1/10 di quella della Terra; la temperatura oscilla da molte decine di gradi sottozero a pochi gradi sopra lo zero; l’atmosfera è molto rarefatta (circa un centesimo di quella terrestre) formata prevalentemente da anidride carbonica. La durata del giorno e il periodo di rotazione è simile a quella terrestre (circa 24 ore e mezzo). Il suo periodo di roatzione intorno al Sole é invece di 686 giorni. Le escursioni termiche provocano immense tempeste di sabbia che avvolgono interamente il pianeta. La superficie di Marte è desertica, ma la presenza di canyon e pianure di tipo alluvionale fanno pensare che un tempo non fosse così e che fosse presente un fluido di scorrimento, forse acqua di cui sono state trovate poche tracce ai poli. Il pianeta ha avuto anche una intensa attività vulcanica testimoniata dalla presenza di molti vulcani spenti di grandi dimensioni (il più grande è il Monte Olimpo). Marte ha due satelliti: Phobos e Deimos con diametro rispettivamente di 22 e 14 km, di forma irregolare.

11. Il pianeta Giove. è il pianeta più grande del sistema solare. Ha un volume di oltre 1.300 volte quello della Terra. E’ il capostipite dei pianeti gassosi. Ruotando sul proprio asse molto velocemente (compie un giro completo in appena 9 ore e 50 minuti) la forza centrifuga provoca un notevole schiacciamento ai poli e una diversa velocità di rotazione ad ogni latitudine. Infatti non ruota come un corpo solido ma più velocemente all’equatore che ai poli. L’atmosfera presenta nubi e macchie; è costituita principalmente come nel Sole da idrogeno (90%) ed elio (9%) ed in misura inferiore da metano, ammoniaca,che danno al pianeta i caratteristici colori giallo, arancione ed ocra all’atmosfera. I forti venti producono anche dei vortici, fra cui la più evidente è la “grande macchia rossa”, una tempesta di immense proporzioni che sconvolge l’atmosfera del pianeta da almeno 3 secoli. Giove possiede 63 Lune. I più grandi, in ordine di distanza dal pianeta, sono: Io, Europa, Ganimede e Callisto detti anche satelliti medicei in omaggio alla casata fiorentina, in quanto scoperti da Galileo Galilei nel 1610. Il suo periodo di rotazione intorno al Sole é di 4333 giorni.

12. Il pianeta Saturno. è il pianeta meno denso del sistema solare, con densità inferiore a quella dell’acqua: ciò determina lo schiacciamento del pianeta ai poli, pur non raggiungendo la velocità di rotazione di Giove. E’ simile a quest’ultimo in quanto dotato di un’atmosfera composta prevalentemente di idrogeno ed elio, suddivisa in bande chiare e scure parallele all’equatore; ha una rotazione differenziata in quanto la superficie non è solida. Ha un movimento di rivoluzione molto lento: ~29 anni per completare la sua rotazione intorno al Sole, mentre il movimento di rotazione è molto veloce: 10 ore e 47 minuti. Ciò che caratterizza Saturno è l’anello, formato da una successione di anelli concentrici con diametri diversi. Sono costituiti da polveri, frammenti di ghiaccio d’acqua, rocce ghiacciate, con dimensioni comprese tra 1 cm e alcuni metri. Hanno un diametro di circa 250.000 km ed uno spessore che non supera il chilometro. Saturno possiede 60 Lune di cui il più grande è Titano, dotato di un’atmosfera simile a quella della Terra primitiva, il che ha indotto a ritenerlo uno dei corpi più adatti alla formazione della vita.

13. Il pianeta Urano. scoperto per caso nel 1781, ha un moto rotatorio retrogrado ed è l’unico pianeta ad avere l’asse di rotazione inclinato di 82° rispetto al piano dell’orbita: l’equatore è quasi perpendicolare alla direzione della rivoluzione, per cui il pianeta sembra quasi rotolare nel suo percorso. Si ipotizza che ciò sia stato causato dall’impatto con un corpo solido grande quanto la Terra che lo abbia ribaltato, spostandolo da una posizione originaria simile a quella degli altri pianeti. L’atmosfera è composta di idrogeno, elio e metano che le dà un colore aranciato-azzurro. Urano presenta 11 anelli concentrici di composizione simile a quelli di Giove e Saturno, ma di colore più scuro. Ha diversi satelliti, tutti più piccoli della nostra Luna: oltre ai 5 già conosciuti, la sonda Voyager 2 ne ha scoperti 10 e altri ne sono stati scoperti successivamente, portando il totale a un presumibile 20 o 21 satelliti. Urano é molto freddo (-216 deg.) e ruota intorno al Sole in 84 anni. Come Venere il suo moto di rotazione é retrogrado e compie una rivoluzione in 17 ore.

14. Il pianeta Nettuno. Scoperto la sera del 23 settembre1846 da Johann Gottfried Galle con il telescopio dell'Osservatorio astronomico di Berlino. Nettuno fu il primo pianeta ad essere stato trovato tramite calcoli matematici più che attraverso regolari osservazioni: cambiamenti insoliti nell'orbita di Urano lasciarono credere agli astronomi che vi fosse, all'esterno, un pianeta sconosciuto che ne perturbasse l'orbita. Nettuno ha una composizione simile a quella di Urano ed entrambi hanno composizioni differenti da quelle dei più grandi pianeti gassosiGiove e Saturno. A causa di ciò talvolta gli astronomi collocano questi due pianeti "minori" in una categoria separata, i cosiddetti "giganti ghiacciati". L'atmosfera di Nettuno, sebbene sia simile a quella di Giove e Saturno, essendo composta principalmente da idrogeno ed elio, possiede anche maggiori proporzioni di "ghiacci", come acqua, ammoniaca e metano. l'interno del pianeta è composto essenzialmente da ghiacci e rocce come il suo simile Urano. Le tracce di metano presenti negli strati più esterni dell'atmosfera contribuiscono a conferire al pianeta Nettuno il suo caratteristico colore azzurro intenso. ll pianeta compie una rivoluzione attorno al Sole in circa 164,79 anni, mentre compie una rotazione completa intorno al proprio asse in circa 16 ore.

15. Il pianeta Plutone. Plutone è un pianeta nano orbitante nelle regioni periferiche del sistema solare, con un'orbita eccentrica a cavallo dell'orbita di Nettuno; fu scoperto nel 1930 da Clyde Tombaugh e inizialmente classificato come il nono pianeta. E’ il più piccolo pianeta del sistema solare (è più piccolo della Luna). Percorre in 248 anni la sua orbita, che ha un piano molto inclinato rispetto all’eclittica ed una forma ovale molto accentuata, che lo porta a viaggiare per un certo periodo entro l’orbita di Nettuno. Ha un’atmosfera spessa 300 km, composta principalmente di azoto. Il suo unico satellite, Caronte, le cui dimensioni sono di circa la metà, dista da Plutone solo 17.000 km: Plutone e Caronte vengono considerati come un sistema planetario doppio. All'assemblea generale dell'Unione Astronomica Internazionale svoltasi a Praga nell'agosto 2006 è stato deciso di escludere Plutone dal novero dei pianeti a causa delle sue ridotte dimensioni e della sua orbita, fortemente inclinata ed ellittica, che interferisce con quella di Nettuno. I pianeti del sistema solare sono pertanto 8 e non più 9.