Ciao! G2V relativamente piccola tranquilla colore giallo-rosso chilometri chilometri

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1 Ciao! Come abbiamo visto nelle pagine precedenti il Sistema Solare è un insieme di molti corpi celesti, diversi fra loro. La sua forma complessiva è quella di una sfera di migliaia e migliaia di passi (ti ricordi, abbiamo misurato in passi!). Questa sfera racchiude entro di sé: la nube di Oort, all'interno la fascia di Kuiper, e ancora più all interno, la zona dei pianeti. Ma come stanno assieme tutti questi corpi e quali sono i loro rapporti, insomma che succede nel Sistema Solare? Anche il nome Sistema Solare ci indica il fatto che il Sole regola tutto il sistema di pianeti, satelliti, comete. Come "funziona" il sistema Solare? Gli astronomi dicono che il Sole è una stella di tipo G2V. Questa sigla vuol dire che è una stella relativamente piccola e tranquilla, con una vita regolare e non troppo agitata, e di colore giallo-rosso. Anche se come stella è relativamente piccola il Sole, rispetto alle dimensioni della Terra, è decisamente un gigante: circa chilometri di diametro contro i chilometri della Terra. È quindi una gigantesca sfera di gas con temperature che crescono dall esterno dove abbiamo una temperatura di gradi verso il centro dove pensiamo vi siano temperature di milioni di gradi e il materiale è molto, molto più denso. 6

2 Ma queste informazioni servono a poco..., per comprendere il funzionamento del Sistema Solare occorre analizzare alcune caratteristiche del Sole: 1. ha una massa enorme e quindi genera un campo gravitazionale enorme 2. emette continuamente radiazione 3. emette continuamente un flusso di particelle 4. è dotato di un campo magnetico piuttosto forte. Esaminiamole una alla volta: 1. La massa del Sole è il 99.6 % della massa totale del sistema Solare. Tutti gli altri corpi presenti: pianeti, satelliti, migliaia e migliaia di asteroidi, miliardi di nuclei cometari, nubi di polveri etc. sono, tutti assieme rappresentano lo 0,4 % del totale. Decisamente poco, eppure pensa che in questo poco è compresa anche la nostra Terra. Parliamo prima di tutto della Terra e della sua attrazione gravitazionale per poi estendere il discorso al Sole. Se hai una gomma in mano e la lasci, questa cade ai tuoi piedi. Non ti meravigli sicuramente di quello che sta succedendo! La Terra attira la gomma, ma anche la gomma attira la Terra? Esperienza Prendi una fune e ad un lato della fune mettiti tu, dall altra parte tutti i tuoi compagni di classe. Bene in questo esempio tu rappresenti la gomma, i tuoi compagni rappresentano la Terra. E adesso cominciate a giocare: tu verrai trascinato dai tanti, ma anche tu riuscirai a spostare gli altri, di poco poco... fai fatica ad accorgertene! Si può dire che più grande è il corpo, maggiore è l attrazione che questo corpo esercita sugli altri, ma esiste comunque un azione reciproca. 7

3 Qualunque altro corpo si metta al posto della gomma, anche esso sarà attratto dalla Terra cioè risentirà della forza della Terra, cioè dell attrazione gravitazionale originata dalla Terra (insomma per dirla in breve torna a cadere!). Si può dire che la Terra è sorgente di un campo gravitazionale; si può anche dire che ogni corpo, proprio una massa, esercita una attrazione gravitazionale su tutti gli altri. Ora si torna al Sole. Poiché ha una massa tanto grande creerà un campo gravitazionale molto intenso che si espande in tutto il Sistema Solare. Tutti gli altri corpi risentono di quest attrazione e tutti, dai pianeti ai satelliti agli asteroidi, creano a loro volta un campo gravitazionale, ma più piccolo, perché la loro massa è molto minore di quella del Sole. Ma perché la Terra e tutti gli altri pianeti, asteroidi, etc. non cadono sul Sole? Proviamo a farcene una idea. Esperienza Prendi una gomma per cancellare. Tenila inizialmente in mano, poi lasciala cadere. Essa cade a terra. Ora lanciala distante con poca forza, cadrà un po più in là. Ripeti più volte l esperienza dando spinte sempre maggiori. Cosa 8

4 succederà alla gomma? Se riuscissi a darle una sufficiente spinta iniziale la gomma entrerebbe in orbita attorno alla Terra (pensa che bello: avresti costruito un satellite-gomma!). E esattamente quello che succede a pianeti, asteroidi... Evidentemente avevano una spinta tale da contrastare la forza di attrazione prodotta dal Sole non abbastanza da poter scappare, ma a sufficienza per poter non cadere sul Sole. Quindi dipende tutto dalla spinta iniziale, cioè dalla spinta che avevano al momento della formazione del Sistema Solare. 2. Il Sole produce energia al suo interno, nel cosiddetto nucleo, grazie alle reazioni di fusione nucleare. In questa zona la densità è elevatissima cioè le particelle del gas, in gran parte idrogeno, stanno molto vicine una all altra, si muovono in tutte le direzioni, si urtano continuamente, portando la temperatura a diversi milioni di gradi. In queste condizioni avviene la fusione nucleare. Che cosa è la fusione nucleare? Ecco un esempio pratico: pensa che i nuclei degli atomi di idrogeno siano piccole automobili, tutte uguali (ad esempio delle piccole Smart ) che si scontrano, si fondono e danno origine ad un automobile più grossa (ad esempio una Renault Espace ). Le Smart rappresentano dei nuclei di idrogeno, la Espace rappresenta il nucleo dell elio. Da questo scontro c è qualche pezzo che rimane ( un pezzetto di volante, di ruota...), un pezzetto in sovrappiù. Bene questo sovrappiù all interno del Sole si trasforma in energia che inizia il suo lento cammino verso la superficie, passa i vari strati di gas e qualche milione di anni dopo, arriva alla superficie del Sole e da lì viene emessa in tutto lo spazio. 9

5 Questa energia impiega altri 8 minuti per arrivare sulle nostre teste, cioè per percorrere la distanza Terra-Sole, ma è quella prodotta dal Sole qualche milione di anni prima. Per arrivare ai confini della Nube di Oort ed uscire dal Sistema Solare impiega circa 6 giorni. Ma che cosa succede quando ti allontani dal Sole? Esperienza Metti una torcia accesa in una stanza buia in modo che il fascio di luce della torcia illumini uno schermo. Se avvicini la torcia allo schermo la zona illuminata, cioè colpita dalla radiazione è piccola, ma risulterà molto luminosa. Se allontani la torcia, la zona illuminata sarà maggiore ma risulterà poco illuminata. 3. Date le temperature in gioco sia al centro (milioni di gradi) che sulla superficie del Sole (migliaia di gradi) alcune particelle vengono strappate dal Sole stesso e lanciate nello spazio circostante. Il flusso di queste particelle viene chiamato vento Solare. Quindi il Sole, ci manda anche particelle. Pensa a che cosa succede ad una macchina che lancia palle da tennis in tutte le direzioni. Se metti uno schermo a un metro di distanza questo sarà colpito da un certo numero di palle. Il numero di palle che colpisce lo stesso schermo diminuirà velocemente più lontano metti lo schermo. 4. Infine occorre considerare che tutta questa attività di produzione di energia nel nucleo e di trasporto della stessa dal centro della sfera di gas alla sua superficie 10

6 genera, entro il Sole, delle grandi zone che ruotando producono un intenso campo magnetico. Cosa si intende per campo magnetico e come varia? Esperienza Procurati una calamita, un pezzettino di ferro molto più leggero della calamita, un foglio di carta e della limatura di ferro. Metti la calamita su una superficie molto liscia. Poni il pezzetto di ferro ad 1 centimetro dalla calamita, verrà attratto dalla calamita e vi si attaccherà. Ora prova a metterlo alla distanza di 2 centimetri, il fenomeno si ripeterà. Continua ad allontanare il pezzetto di ferro. Che cosa succede? Si può dire che il campo di forza creato dalla calamita dipende dalla distanza dalla calamita stessa? Quanto detto sul campo magnetico ci aiuta a capire anche qualcosa di più sul campo gravitazionale. I due campi sono dovuti a fenomeni diversissimi anche se per alcune cose si comportano in modo molto simile. 11

7 Occorre fare però molta attenzione: perché la Luna non cade sul Sole dato che la massa del Sole è enormemente superiore a quella della Terra? Anche se Il Sole ha una massa enormemente più grande della Terra, la sua distanza dalla Luna è enormemente più grande di quella della Terra e quindi, in quel punto vince (cioè è maggiore) il campo di attrazione gravitazionale della Terra. E quindi importante considerare anche la distanza a cui ci troviamo dal corpo. Si può quindi dire che in ogni punto del Sistema, da Mercurio ad un nucleo di cometa al limite estremo della nube di Oort si devono considerare quattro elementi importanti: campo gravitazionale, campo magnetico, vento solare e radiazione. Per sapere cosa succede in un punto occorre fare i calcoli e considerare tutti i campi che entrano in gioco, non solo quelli del Sole, ma anche quelli degli altri corpi. Ricorda che se vuoi avere altre informazioni, vedere più immagini o anche rivolgere una domanda direttamente ad un astronomo puoi recarti sul sito Web Entra nel sito e clicca sul tuo Osservatorio, quello di Monte Rosa. 12