Quando è nato l’universo??? Come definiamo l’universo?

1. L'universo.... Tra i 15 e i 18 miliardi di anni fa Due concezioni: l'una che intende l'universo come tutto ciò che è incluso nella parte da noi visibile dell'intero (universo osservabile), e l'altra che lo intende invece come tutto ciò che esiste al di là del grado di esperienza che ne facciamo. Quando è nato l’universo??? Come definiamo l’universo?

2. Storia dell’astronomia…..non va confusa con l'astrologia!!! L'astronomia, che deriva dal greco e significaleggi delle stelle, è la scienza il cui oggetto è l'osservazione e la spiegazione degli eventi celesti. Studia le origini e l'evoluzione, le proprietà fisiche e chimiche degli oggetti che formano l'Universo e che possono essere osservati sulla sfera celeste. I primi astronomi erano rappresentati dai sacerdoti, in grado di svolgere una funzione utile alla società, creando i primi calendari, indispensabili per l'organizzazione della vita sociale ed agricolo-pastorale. I Greci diedero importanti contributi all'astronomia con l'opera di Claudio Tolomeo (sistema geocentrico). Durante il Medioevo, nel mondo occidentale l'astronomia faceva parte del corso ordinario di studi. Durante il Rinascimento, Nicolò Copernico realizzò l'importante lavoro di un sistema eliocentrico (non fu il primo a proporre l'ipotesi di un sistema con al centro il Sole, ma di certo il primo ad argomentare in maniera scientifica la sua teoria). Il suo lavoro fu difeso e ripreso da Galileo Galilei e Keplero. Quest'ultimo fu il primo astronomo a fornire leggi che descrivessero il movimento dei pianeti intorno al Sole, anche se non comprese le cause fisiche delle sue scoperte, la cui comprensione fu in seguito merito di Newton.

3. Leggi di Keplero ('600) • Prima legge di Keplero • I pianeti percorrono orbite ellittiche, di cui il sole occupa uno dei due fuochi. Afelio: posizione più lontana dal sole Perielio: Posizione più vicina al sole

4. Seconda legge di Keplero • Il raggio vettore che congiunge il centro del Sole al centro dei pianeti descrive aree uguali in tempi uguali. • la velocità di rivoluzione dei pianeti intorno al sole non è costante; • i pianeti accelerano avvicinandosi al perielio: • rallentano verso l’afelio.

5. Terza legge di Keplero • Il quadrato del tempo di rivoluzione di ciascun pianeta è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole. • Il tempo di rivoluzione è il tempo impiegato dal pianeta a compiere un’intera orbita intorno al sole. • I pianeti più lontani dal sole sono più lenti! Motiva l’affermazione. http://www.galileo.fr.it/marc/meccanica/dinamica/leggi_di_keplero/Kepler.htm

6. Perché i pianeti si muovono secondo le leggi di Keplero? Legge di gravitazione universale di I. Newton 1665 Due corpi si attraggono con una forza proporzionale alla loro massa m e inversamente proporzionale alla loro distanza al quadrato R. G = 6,67 10-11 N m2 kg-2

7. Distanze astronomiche: ANNO LUCE è la distanza percorsa dalla luce in un anno alla velocità di 300.000 km/sec. 1 Al= 9.460.610.000.000 (9 trilioni, 460 miliardi e 610 milioni) km ovvero quasi 9.500 mld di km. Per percorrere queste enormi distanze la luce, anche se velocissima, impiega un po’ di tempo. Ad esempio la luce solare per arrivare a terra impiega 8 minuti! Come fai a calcolare il tempo avendo lo spazio e la velocità?

8. Le stelle Sono corpi celesti che irradiano energia sotto forma di luce e calore. Una stella è un corpo celeste che brilla di luce propria. Un pianeta, invece, brilla di luce riflessa dal sole (corpo errante). E’ uno sferoide luminoso che genera energia nel proprio nucleo attraverso processi di fusione nucleare; tale energia è irradiata nello spazio sotto forma di onde elettromagnetiche. Quelle visibili nel cielo notturno ad occhio nudo sono circa 6.000 e si raggruppano in costellazioni 88!

9. Le Costellazioni • Sono raggruppamenti fittizi di stelle che rappresentano, ma solo per un effetto prospettico, figure di animali, oggetti o personaggi mitologici. • La sfera celeste comprende 88 costellazioni, di cui 48 sono le tolemaiche e, quindi, conosciute sin dall'antichità. • tra queste ricordiamo Orione, Cassiopea, il Grande e Piccolo Carro, il Cigno e le Costellazioni dello Zodiaco .

10. Cassiopea: costellazione boreale circumpolare Stella polare

11. Tipi di stelle

12. Nascita dell'universo Teoria del Big Bang (grande scoppio) La materia che costituiva l’universo era concentrata in un singolo punto di infinita densità, che si trovava ad una T pari a 100 miliardi di gradi. Ad un certo momento questo ammasso inizia ad espandersi, tale dilatazione continua ancora !!! Non è una vera e propria esplosione.

13. E come evolverà..? • Tre teorie a confronto…. • Universo chiuso: I miliardi di stelle di cui è composto (galassie) sono di numero finito e tenderanno ad avvicinarsi (collasso), fino a formare un ammasso di materia come era inizialmente. Possibile nuovo Big Bang! • Universo piatto: Il numero di galassie è infinito e si espandono per sempre. • Universo aperto:Il numero di galassie è infinito e si espandono velocemente, fino a quando l’universo diventerà grandissimo e freddissimo!

14. Le galassie • Sono le unità strutturali dell'Universo, formate da miliardi di stelle, nebulose e gas interstellari. • Fino all'inizio del '900, si credeva che la nostra Galassia costituisse l'intero cosmo e che tutte le stelle e le nebulose visibili ne facessero parte; soltanto negli anni '20 l'astronomo Edwin Hubble scoprì che alcune di quelle stelle e nebulose sono esterne alla Via Lattea e sono in realtà galassie molto distanti. • Il telescopio spaziale Hubble ha rilevato un'immagine del più lontano ammasso di galassie distante 12 miliardi di anni luce.

15. Forma delle galassie Galassie ellittiche Forma sferica con distribuzione uniforme delle stelle. Galassie a spirale Nucleo centrale con disco appiattito in rotazione, dal quale originano bracci a spirale. Galassie irregolari Non hanno una forma geometrica ben definita.

16. La Via Lattea • La Galassia a cui appartiene il sistema solare: la Via Lattea. • Un insieme di circa 100 miliardi di stelle, nebulose e materiale interstellare.

17. Il sistema solare • Il Sole • I pianeti (Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno) e loro satelliti • I pianeti nani, che non hanno ripulito dalla presenza di corpi minori lo spazio circostante (Plutone, Cerere ed Eris) • Corpi minori (asteroidi, comete, meteore e meteoriti) Pianeti terrestri: crosta rocciosa, piccola m, rari satelliti Pianeti gioviani: corpi gassosi, grande m, numerosi satelliti

18. Asteroidi: piccoli pianetini, si trovano nella fascia di Kuiper tra Marte e Giove. Aphopis di 390 m Comete: Spesso descritte come "palle di neve sporche", le comete sono composte per la maggior parte di sostanze volatili come biossido di carbonio, metano e acqua ghiacciati, mescolati con polvere e vari minerali. La loro sublimazione quando la cometa è in prossimità del Sole causa la formazione della chioma e della coda. La cometa di Halley, la più famosa, passa ogni 76 anni vicino alla Terra

19. Meteore:frammenti di un corpo celeste che entrando all'interno dell'atmosfera terrestre si incendia a causa dell'attrito, è chiamata comunemente stella cadente. Meteoriti:frammenti di corpi celesti che attratti dal campo gravitazionale della Terra, non si disintegrano del tutto ed in parte cadono sulla sua superficie.

20. Stelle cadenti • La Terra attraversa periodicamente alcuni sciami meteorici. • 10 agosto, lo sciame delle Perseidi, 17 novembre quello delle Leonidi

21. Meteor Crater (Arizona) Da alcuni calcoli, la roccia, un asteroide o una cometa che incrociò l’orbita della terra, potrebbe avere colpito il suolo alla velocità di 72,000 km l’ora, lasciando un cratere di 1.2 km di larghezza e 150 metri di profondità. L'energia sprigionata dall'esplosione causata dall'impatto, valutata in circa 150 volte quella della bomba atomica che distrusse Hiroshima, scagliò in aria grandi blocchi di terreno e sollevò in maniera permanente la crosta terreste circostante.

22. Fascia degli asteroidi

23. Il sole Fotosfera: granuli, zone di grande d più luminose e calde. Macchie solari: gruppi di zone scure e a T minore,

24. Mercurio Mercurio è il più piccolo fra tutti i pianeti terrestri e quello più vicino al Sole. Non ha atmosfera. La temperatura è di 400 °C/-170 °C. Mercurio dista dal Sole 58 000 000 km. Il periodo di rotazione è di 55 giorni. Mentre quello di rivoluzione è di 88 giorni. Il nome di “Mercurio” deriva dal messaggero degli Dei, nell’ antica mitologia romana.

25. VENERE Venere è il secondo pianeta in ordine di distanza dal sole ed è il più vicino alla Terra. È l’oggetto più brillante e visibile nel cielo al crepuscolo o al mattino. La sua atmosfera contiene anidride carbonica. E’ un pianeta caldo T=500 °C. Il suo moto è opposto a quello della Terra, ecco perché il sole sorge ad ovest e tramonta ad est!! Il simbolo è la rappresentazione stilizzata della mano della dea Venere che sorregge uno specchio.

26. La Terra è il terzo pianeta più vicino al sole ed è l’unico pianeta abitato da forme di vita. La superficie è composta dal 70% di acqua (pianeta blu). L’atmosfera è composta da azoto (78%), ossigeno (21%), anidride carbonica (0,02-0,05%), gas rari come Argon ed Elio (0,9%). L’unico satellite naturale è la luna. TERRA

27. Marte Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal sole. La T è molto bassa, quasi sempre sotto lo zero (-62 °C). Uguale periodo di rotazione Terra, alternanza stagioni. Atmosfera: CO2 allo stato solido, azoto e vapor acqueo. Passata attività vulcanica (Monte Olympus 24 km9

28. Giove • Il più grande pianeta per superficie e massa. L’atmosfera (H, He, metano, ammoniaca e vapor acqueo) ha una luminosità gialla con struttura a bande chiaro-scure, dovute a sistemi di nubi. • T sup. media pari a -148 °C . • Emette radiazioni infrarosse > radiazioni solari ricevute. • 63 satelliti, 4 galileiani! La macchia rossa rappresenta un vortice atmosferico

29. Saturno • T sup. media pari a -178 °C • Fascia di anelli: piccoli frammenti solidi, quali forse ammoniaca ed altre sostanze.

30. Scoperto casualmente con il telescopio da Herschel fine ‘700 • L’asse di rotazione si trova sul piano dell’orbita intorno al sole!! • Numerosi anelli e 27 satelliti (2006) • Atmosfera composta da H, elio e metano (colorazione turchese)

31. Non osservabile ad occhio nudo, scoperto nella metà dell’800, sulla base di calcoli teorici (influenza sul moto di Urano) • Atmosfera simile a quella di Giove • 10 satelliti, di cui il più grande è Tritone Pianeti nani: Plutone, Cerere ed Eris