Origine ed evoluzione del Sistema solare-introduzione

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1 Origine ed evoluzione del Sistema solare-introduzione Primo Levi 2013-Bedogni Roberto INAF Osservatorio Astronomico di Bologna via Ranzani, Bologna - Italia Tel, Fax, roberto.bedogni@oabo.inaf.it

2 I corpi maggiori del Sistema solare Pianeti terrestri Pianeti gioviani

3 I corpi minori del Sistema solare Pianeti nani Pianetini-TNOs

4 Asteroidi e comete Asteroidi Comete

5 L evoluzione dei pianeti del Sistema solare Il Sistema solare è costituito da quei corpi celesti che risentono della attrazione gravitazionale del Sole Gli 8 Pianeti (Mercurio,Venere,Terra, Marte, Giove,Saturno,Urano,Nettuno) Gli Asteroidi tra cui i Corpi Minori Gli oggetti transnettuniani (Plutone,Sedna, Eris) nella fascia di Kuiper (da 30 a 100 U.A.) Le Comete provenienti dalla Nube di Oort che si estende non oltre U.A. cioè circa 0,3 anni luce ed, al massimo, sino a 2 anni luce. La stella più vicina Alfa Centauri è a circa 4 anni-luce.

6 Pianeti terrestri e pianeti gassosi ---- D (AU) R/R t ρ (gr/cm 3 ) Sole ,41 Mercurio 0,39 0,38 5,43 Venere 0,72 0,95 5,25 Terra 1,0 1,00 5,52 Marte 1,5 0,53 3,95 Giove 5,2 11 1,33 Saturno 9,5 9 0,69 Urano 19,2 4 1,29 Nettuno 30,1 4 1,64 Plutone 39,5 0,18 1,83 Densità dell acqua= 1 gr/cm 3

7 La distanza da una stella dal quale un pianeta potrebbe sostenere forme di vita può essere calcolata conoscendo la dimensione e la luminosità della stella stessa. L'equazione è la seguente: D UA = (L stella / L sole ) ½ dove D UA = raggio della zona abitabile espresso in unità astronomiche, L stella indica la luminosità della stella, e indica la luminosità del Sole. L sole Abitabilità Un pianeta, per essere abitabile, deve trovarsi sufficientemente vicino al centro galattico, dove si concentrano alti livelli di elementi pesanti, grazie ai quali possono originarsi pianeti rocciosi. Ma non deve trovarsi troppo vicino al centro della galassia: questo, per evitare un numero di impatti troppo alto con comete e asteroidi e le radiazioni delle supernovae

8 Le orbite dei pianeti Le orbite dei pianeti sono prossime al piano dell eclittica cioè al piano orbitale terrestre ed il Sole è il loro centro (con inclinazione media ~ 1,75 ) Sono praticamente circolari (con eccentricità media e ~ 0,04) Anomalie di Mercurio (e ~ 0,2) e Plutone (e ~0,248) (TNO) I pianeti ruotano tutti nello stesso senso (diretto) attorno al Sole

9 Il caso di Urano Urano a differenza di tutti gli altri pianeti non ruota attorno al Sole ma rotola (telescopio spaziale HST)!

10 I Pianeti Terrestri 1. Vicini al Sole (grande influenza dell irraggiamento solare) 2. Piccoli, il più grande è la Terra ( km di diametro) 3. Con elevate densità (tra 3 e 5,5 gr/cm 3 ) 4. Superfici solide 5. Atmosfere che sovrastano le superfici 6. Hanno nuclei solidi 7. Senza satelliti (atipico il sistema Terra-Luna sono asteroidi Phobos e Deimos i satelliti di Marte)

11 Le atmosfere dei pianeti terrestri Mercurio Venere Terra Marte (non in scala) I Pianeti Terrestri non hanno, data la loro piccola massa, la possibiltà di trattenere gli elementi più leggeri. Nei Pianeti Terrestri predominano gli elementi pesanti nei loro composti più semplici: N 2 (azoto molecolare) CO 2 (anidride carbonica) L atmosfera di Venere e della Terra, in minor grado quella di Marte, si basano su Carbonio, Azoto ed Ossigeno Sono atmosfere secondarie prodotte in seguito all azione chimica (evoluzione geologica) e biologica (la presenza della vita organica per la Terra).

12 Evoluzione del Sistema solare i pianeti terrestri

13 Le atmosfere dei pianeti interni Marte Terra Venere

14 Mercurio Mercurio è difficilmente visibile da Terra, ad occhio nudo, somiglia molto alla Luna ed è stato esplorato nel 1973 dalla sonda Mariner 10 ed in questi ultimi anni dal Messenger.

15 La sonda Messenger esplora Mercurio 2008

16 Mercurio Sonda Messenger

17 Venere L emisfero di Venere è stato ricostruito utilizzando le immagini radar della sonda Magellano

18 La sonda Venus Express esplora Venere 2008

19 Sonda Venus Express Venere

20 L atmosfera di Venere L atmosfera di Venere è spessa (grande opacità) e densa

21 Marte Sonda Viking orbiter

22 I canali di Marte Giovanni Virginio Schiaparelli Il telescopio rifrattore dell Osservatorio di Brera (Milano)

23 Le prime immagini di Marte riprese dal Mariner 4 Le prime immagini di Marte riprese da una sonda spaziale nel lontano 1965 esclusero l esistenza dei canali di Marte.

24 Superficie di Marte Mars express

25 Phoenix Lander - acqua ai poli

26 Frana al polo sud di Marte

27 Una sintesi della storia primordiale di Marte -4.5 miliardi di anni fa -Formazione di Filosilicati -Si forma Marte (acqua + atmosfera di CO 2 ) -Attività geologica che determina la formazione dell altopiano Tharsis e della Valle Marineris -Flussi giganti di acqua in superficie -4.0 miliardi di anni fa -Attività vulcanica con specie ricche di solfati -Formazione dei solfati -L acqua termina il su ruolo- attività transiente -Svanisce l attività interna, ed il campo magnetico, e sparisce l atmosfera -3.0 miliardi di anni fa -Ossidazione della superficie -Assenza di acqua

28 Acqua liquida su Marte?

29 Evoluzione del Sistema solare i pianeti giganti ed i loro satelliti

30 Giove - la dinamica dell atmosfera Sonda Voyager

31 Callisto Io Ganimede Europa Giove ed i pianeti medicei visti dalla sonda Galileo

32 Europa un satellite di ghiaccio Europa mostra dettagli della sua superficie, confermati dalla missione Galileo, che suggeriscono l esistenza di uno strato di ghiacchio sotto il quale si trovi un altro strato di acqua liquida profondo decine di km

33 La superficie di Europa satellite di Giove sonda Galileo

34 Il sistema di Saturno

35 Titano visto dal Voyager

36 Titano satellite di Saturno visto dalla sonda Cassini nell autunno 2004

37 Un panorama dalla superficie di Titano ripreso dal modulo Huygens (gennaio 2005)

38 Satelliti di Saturno-missione Cassini

39 Encelado satellite di Saturno La sonda Cassini ha osservato su Encelado dei Geyser di materiale (acqua) espulso dalla sottosuolo di questo satellite ghiacciato

40 La Terra

41 La Terra e la Luna un pianeta doppio

42 La formazione della Luna

43 Il modello dell Impatto Gigante

44 L Impatto Gigante Che Se il cosa corpo ha che lasciato ha colpito in eredità la prototerra al nostro era pianeta delle? dimensioni e della composizione di Ganimede

45 LRO Lunar Reconnaissance Orbiter

46 Chandrayaan-1 spacecraft cratere Clark NASA's Moon Mineralogy Mapper, M3, 25 settembre 2009 comunicato NASA

47 La presentazione è terminata