Ciao! Che cosa abbiamo detto finora del Sistema Solare?

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1 Ciao! Che cosa abbiamo detto finora del Sistema Solare? Perché si chiama sistema e quale posto occupa il Sole. Quale si pensa sia la sua forma come la si conosce oggi grazie all osservazione del cielo da Terra e dallo spazio. Quali sono i fattori fondamentali per capire il suo funzionamento : campi gravitazionale e magnetico, emissione di radiazione e di vento solare. E adesso quali sono gli altri componenti del Sistema Solare? Nella zona più interna, più vicina al Sole, troviamo i pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone. Fra Marte e Giove si trovano migliaia di asteroidi, piccoli corpi rocciosi, delle dimensioni, al massimo, di qualche chilometro (ricordi, sono più piccoli di quelli contenuti nella fascia di Kuiper!). Nella tabella che segue sono riassunte le caratteristiche principali dei 9 pianeti. 13

2 Distanza dal Sole (km) Diametr o (km) Periodo di rotazione confronta to con il giorno terrestre Periodo di rivoluzion e confronta to con l anno terrestre N sate lliti Composizio ne dell atmosf era Pianeta Mercurio Venere Terra giorni 88 giorni 0 Non ha atmosfera giorni 225 giorni 0 Anidride carbonica, azoto giorno 1 anno 1 Azoto, ossigeno, argo Marte giorno 30m 16 mesi 2 Anidride carbonica, azoto, argo Giove ore 12 anni 39 Idrogeno, elio Saturno h e 14m 29 anni 18 Idrogeno, elio Urano Nettuno h 14 m 84 anni 20 Idrogeno, elio, metano h 3 m 165 anni 7 Idrogeno, elio, metano Plutone giorni 9 h 248 anni 1 Azoto, metano, 14 monossido

3 Ed ecco un altro dato: i primi 4 pianeti Mercurio, Venere, Terra e Marte sono chiamati terrestri, e sono solidi, mentre gli altri quattro Giove, Saturno, Urano, Nettuno, sono chiamati pianeti giganti perché sono quelli che hanno maggiori dimensioni, o gassosi perché sono composti in gran parte di gas... Adesso guarda la tabella: i primi quattro pianeti sono tutti piccoletti, Venere e la Terra sono molto simili. Giove, invece, ha un diametro che è circa 12 volte quello della Terra: quindi nel suo volume, può contenere almeno1000 volte il nostro pianeta. Cosa si può dedurre dalla tabella? Le distanze fra un pianeta e l altro sono grandi, soprattutto quelle tra i pianeti più distanti dal Sole. Confronta adesso le distanze dei pianeti con i loro diametri (guarda quanti zeri ci sono nei numeri della prima colonna della tabella rispetto a quanti ce ne sono in quelli della seconda colonna! Questo vuol dire che i numeri della prima colonna sono molto, ma molto più grandi di quelli della seconda!) 15

4 Si può dedurre una cosa che forse non ti aspettavi: nella parte di Sistema Solare che contiene i pianeti lo spazio è sostanzialmente vuoto di materia. I pianeti (e anche la Terra), che sembrano enormi, sono come minuscole biglie che si muovono in uno spazio molto vasto. Ma nello spazio c è anche il vento solare, la radiazione... quindi è un vuoto non proprio vuoto! Ancora, studiando la tabella vediamo che il periodo di rivoluzione, ovvero il tempo che ogni pianeta impiega per compiere un giro attorno a Sole, cresce notevolmente man mano che ci si allontana dal Sole stesso. Ricorda che tutti i pianeti ruotano attorno al Sole lungo un percorso, chiamato orbita, che ha la forma di una ellisse, ma molto poco schiacciata. E facilmente comprensibile che più ci si allontana dal Sole più le orbite percorse dai pianeti saranno grandi. Esperienza. Fissa un punto sul pavimento che indica la posizione del Sole. Per terra, sul pavimento, disegna due punti a distanze diverse dal Sole che rappresentano due pianeti che occupano due posizioni diverse (ad esempio Venere e Giove). Disegna l orbita percorsa dai due pianeti e porre lungo le linee disegnate due corde; tagliale in modo che i fili delle corde si sovrappongano esattamente alle orbite disegnate. 16

5 Metti pari una estremità delle due corde e confrontane la lunghezza: quale è più lunga? Quale orbita è più lunga quindi da percorrere? Quale dei due pianeti impiegherà più tempo a percorrerla? Chi però regola il moto dei pianeti è il Sole che, contenendo la stragrande maggioranza della massa del sistema (ricordi? Il 99,6 per cento della massa del Sistema Solare è contenuta nel Sole) e quindi esercita una grande attrazione gravitazionale sui singoli pianeti. Vicino ad un pianeta il campo gravitazionale che predomina è quello del pianeta, non quello del Sole. Ti ricordi la domanda: se lasci cadere una gomma, come mai la gomma non cade sul Sole, ma continua a cadere sulla Terra? Questo ci spiega perché la Luna ruota attorno alla Terra invece di cadere sul Sole. Torna adesso alla tabella: come mai alcuni pianeti hanno satelliti e altri no? Ricorda che il campo gravitazionale di un corpo dipende dalla sua massa, ma diminuisce molto rapidamente con la distanza dal corpo stesso. Ad esempio, alla distanza di Giove il campo gravitazionale del Sole è abbastanza forte da tenere imbrigliato nella sua orbita il grande pianeta, ma nelle vicinanze del pianeta stesso (ricorda quanto distante è Giove dal Sole!) il campo gravitazionale di Giove è sufficiente, a sua volta, a tenere nella loro orbita i tanti satelliti di cui il pianeta è dotato. Occorre sempre fare un confronto fra distanze dal Sole e masse dei pianeti. 17

6 I primi 4 satelliti di Giove, in ordine di distanza dal pianeta sono Io, Europa, Ganimede e Callisto, nomi legati alla mitologia greca. Sono stati i primi satelliti conosciuti e furono visti da Galileo Galilei, nel gennaio del 1610, quando volse al cielo per la prima volta nella storia il cannocchiale. Ebbene, pensa a quanto dovette meravigliarsi nel vedere che attorno al grande pianeta, che fino ad allora si poteva guardare solo ad occhio nudo e che sembrava ben poco diverso da una stella, Galileo Galilei vide questi 4 satelliti! e soprattutto quando, al passare delle nottate, vide che si spostavano, girando attorno a Giove! I satelliti dei pianeti scoperti sono, ad oggi, più di 100 e sono molto vari come forma, dimensione e massa. Se ne scoprono sempre di nuovi, anche ai giorni nostri, perché con le sonde spaziali, si riescono a vedere satelliti molto diversi tra di loro, ma anche molto piccoli, invisibili da terra. Ad esempio il grande Titano (satellite di Saturno) ha un diametro che è circa la metà di quello della Terra, ma più grande di quello di Mercurio (4800 chilometri) e più del doppio di quello di Plutone (2300 chilometri). 18

7 Ci sono invece satelliti piccoli, poco più che asteroidi di qualche chilometro di grandezza e molto irregolari, come i due satelliti di Marte Phobos e Deimos. Diciamo che potremmo suddividere i satelliti in: regolari come forma e che hanno grandi dimensioni come la Luna, e i satelliti dei grandi pianeti gassosi. irregolari come forma e dimensioni, quasi grandi sassi. Forse questi ultimi asteroidi catturati dalla attrazione gravitazionale del pianeta mentre gli passavano vicino e quindi sono rimasti in orbita attorno al pianeta che li ha catturati al volo. Ancora una volta ci si imbatte nell importanza che ha, nel Sistema Solare, il campo gravitazionale creato dalle masse dei vari corpi che lo compongono. Una particolarità nell insieme Pianeti-Satelliti è rappresentato proprio dal sistema Terra-Luna perché, in rapporto al proprio pianeta, la Luna e il satellite più massiccio del Sistema Solare. Sempre a causa dell attrazione gravitazionale esercitata dal pianeta, attorno a Giove, Saturno, Urano e Nettuno troviamo degli anelli di materiale che, orbitano attorno al pianeta formando una fascia che dà luogo, come nel caso di Saturno, ad un fantastico anello. In realtà dalla Terra è possibile vedere solo gli anelli di Saturno, quelli degli altri pianeti sono troppo deboli per esser visti anche coi più potenti telescopi, ma le sonde spaziali che sono passate nelle vicinanze di 19

8 Giove, Urano e Nettuno hanno rivelato che anch essi sono dotati di strutture simili. Di cosa si tratta? È molto semplice, sono milioni di pezzi di roccia, ghiaccio e detriti solidi che ruotano attorno al pianeta in orbite ben ordinate. In genere i satelliti sono tutti molto più piccoli del pianeta attorno al quale orbitano. Un caso a parte è Plutone, che è dotato di un satellite, Caronte, poco più piccolo in dimensioni del pianeta. Proprio per questa sua particolarità molti astronomi lo considerano una sorta di pianeta doppio, formato da due corpi simili. Guarda ancora la tabella: non tutti i pianeti hanno atmosfera. Come mai alcuni hanno un atmosfera ed altri no? Anche questo è legato principalmente al campo gravitazionale dovuto al pianeta o satellite stesso. L atmosfera è un miscuglio di gas, é quindi formato di particelle che, avendo una loro massa, risentono dell attrazione gravitazionale del pianeta stesso. Maggiore è la massa del pianeta o satellite, maggiore sarà anche l attrazione gravitazionale che esso esercita sulle singole particelle di atmosfera. Queste particelle peraltro sono in movimento continuo e quindi tendono a scappare dal pianeta. Quindi maggiore è la massa del 20

9 pianeta, maggiore sarà l attrazione esercitata sulle singole particelle dell atmosfera e più difficile, per le particelle, lasciare il pianeta stesso. Ricorda però che non c è solo l attrazione gravitazionale, ma esistono anche altri fattori molto importanti: la radiazione, il campo magnetico ed il vento solare che diminuiscono di intensità quando ci si allontana dalla fonte che li produce. Questo fa sì che mentre Mercurio, vicinissimo al Sole sia sottoposto a temperature di centinaia di gradi al suolo, il lontanissimo Plutone sia probabilmente ad una temperatura inferiore ai 200 gradi sotto lo zero! Ma se solo la distanza e la radiazione emessa fossero le uniche cose importanti, Venere dovrebbe essere più freddo di Mercurio, e invece sappiamo che la temperatura, misurata dalle sonde che sono arrivate sul pianeta, arriva a quasi 500 gradi sopra lo zero! Venere ha un atmosfera molto densa che rinchiude il pianeta in una sorta di serra che intrappola la radiazione che entra nell atmosfera. Anche nel caso dell atmosfera dei vari pianeti occorre tener conto di più fattori: massa del pianeta o satellite, distanza dal Sole, quantità di radiazione ricevuta, tipo di gas che la compongono. I pianeti ricevono anche particelle del vento solare: particelle cariche elettricamente emesse in continuazione dal Sole in tutte le direzioni. Quando queste particelle arrivano in prossimità della nostra Terra, il campo magnetico terrestre funge da vero e proprio scudo e le devia (ricordi il discorso delle calamite?). 21

10 Come si può quindi capire che un pianeta possiede un campo magnetico? Basta osservare queste particelle che provengono dal Sole e guardare come si comportano nelle vicinanze del pianeta. Nel caso della Terra, la maggior parte delle particelle le gira attorno e prosegue la sua corsa; quelle che riescono a superare la barriera del nostro campo magnetico vengono instradate verso i poli e possono dar luogo allo spettacolare fenomeno della aurora che, nel nostro emisfero prende il nome di boreale e si osserva frequentemente nei paesi scandinavi. Ricorda che se vuoi avere altre informazioni, vedere più immagini o anche rivolgere una domanda direttamente ad un astronomo puoi recarti sul s i t o W e b 22

11 Entra nel sito e clicca sul tuo Osservatorio, quello di Monte Rosa. 23