Qualche cenno al Sole Corso di Astronomia Daniele Gasparri Lezione 1, 25/11/2011: Breve viaggio attraverso l Universo - Sfera celeste ed orientamento - Cenni al Sistema Solare - Corpi e proprietà dell Universo 1
Chi siamo Mi chiamo Daniele Gasparri, presidente dell associazione astrofili Paolo Maffei Sono un astronomo ed un divulgatore scientifico. I miei siti web per approfondire i temi dell astronomia: www.danielegasparri.com www.lezionidiastronomia.it danielegasparri.blogspot.com Sito web dell associazione astrofili: www.astrofilimaffei.org 2
Breve viaggio attraverso l Universo: Cominciamo alzando gli occhi al cielo \ Il cielo che vediamo sembra proiettato su una cupola: la sfera celeste. La sfera celeste è lo specchio dei movimenti della Terra. La sfera celeste non è altro che una finestra su un Universo estremamente complesso, che abbiamo la fortuna di osservare e comprendere, seppure a fatica 3
Le costellazioni Cominciamo a dare una spiegazione a quello che vediamo, senza fretta Quei puntini che vediamo nel cielo sono stelle Prima di capire cosa sono, possiamo divertirci a disegnare delle figure a noi familiari: le costellazioni Le costellazioni hanno origini antiche Le figure hanno origini mitologiche, che vedremo nelle prossime lezioni 4
Cosa sono le costellazioni? Le costellazioni non sono nient altro che dei disegni fatti unendo i puntini Quei puntini in realtà sono stelle estremamente lontane, che nulla hanno in comune tra di loro. Ma cosa sono le stelle? Un attimo di pazienza, lo capiremo tra poco. Prima bisogna comprendere cosa è l Universo e quali sono le proprietà principali 5
Che cosa è l Universo? L Universo è in prima approssimazione il contenitore di tutto quello che esiste, dalla Terra a tutte le stelle e le galassie L Universo, però, non è un semplice secchio, è qualcosa di molto più complesso, un immenso tessuto che non si limita ad essere spettatore di quello che succede al suo interno 6
Il nostro posto nell Universo E difficile immaginare l Universo. Quello che possiamo fare è descriverlo attraverso gli oggetti contenuti e le loro proprietà. I procedimenti mentali che ci permettono di capire al meglio cosa sia l Universo sono personali, per questo motivo mi limito a darvi uno spaccato dell Universo che conosciamo. Sta a voi trovare una definizione personale. 7
Cosa abbiamo capito? Quello che sicuramente abbiamo capito è che l Universo è diverso da tutte le nostre esperienze su questo piccolo pianeta. Tutte le grandezze: dimensioni, distanze, tempi e gli oggetti contenuti, sono molto diversi rispetto a quello che conosciamo. 8
Le distanze Qual è la massima distanza che possiamo percorrere sulla Terra, senza passare due volte per uno stesso punto? Circa 40 000 km, la lunghezza della circonferenza del nostro pianeta Qual è la distanza del Sole, che ci sembra così brillante? 150 000 000 km! Qual è la distanza della stella più vicina al sole? Circa 40 000 000 000 000 km! Qual è la massima distanza che posso percorrere nell Universo osservabile? Circa 140 000 000 000 000 000 000 000 km!! 9
Le distanze: capirle meglio Le distanze tra gli oggetti celesti sono così elevate che con l attuale tecnologia servirebbero decine di migliaia di anni per raggiungere solamente la stella più vicina 10
L anno luce Le distanze nell Universo si esprimono attraverso l anno luce La luce nel vuoto dello spazio viaggia a velocità fissata a circa 300 000 km/s. In un anno la luce percorre circa 9 500 miliardi di km. Un anno luce è quindi la distanza che la luce percorre in un anno Nonostante sia enorme, la galassia più vicina a noi dista 2,3 milioni di anni luce! 11
Lontano nello spazio, lontano nel tempo La luce è l informazione che viaggia più veloce nell Universo, ma ha una velocità finita Visto che noi vediamo gli oggetti grazie alla luce che ci inviano, se la luce impiega alcuni anni, noi li vediamo come erano nel passato L Universo è una macchina del tempo che ci fa vedere nel passato. Maggiore è la distanza, più indietro nel tempo vediamo. 12
Alcune proprietà: tempi Cosa vuol dire vecchio e cosa giovane? Per noi una persona di 100 anni è anziana, un bambino di 10 è giovane. Ma noi, siamo l eccezione, non è detto che l Universo segua i nostri tempi I tempi dell Universo sono molto diversi rispetto ai nostri 13
Alcune proprietà: dimensioni Cosa è grande e cosa è piccolo? La Terra è grande? Per noi si, ma per l Universo è minuscola Il Sole è oltre 100 volte più grande del nostro pianeta Alcune stelle sono 1000 volte più grandi del Sole. Le galassie contengono centinaia di miliardi di stelle, eppure sono per il 99% vuote. 14
Quindi: cosa è l Universo? Qualcosa che non siamo abituati a conoscere, qualcosa che non possiamo immaginare, talmente diverso rispetto alla nostra realtà da richiedere uno sforzo immenso per poterlo immaginare o anche solamente accettare 15
Il nostro vicinato La Terra fa parte di una famiglia di corpi celesti che ruotano intorno al Sole. Il Sistema solare è composto da 8 pianeti, alcuni pianeti nani, satelliti naturali e miliardi di piccoli corpi celesti, detti asteroidi 16
Il pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno: hanno tutti una storia unica da raccontare 17
Il pianeti I più brillanti e vicini, come Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno sono facili da osservare ad occhio nudo I pianeti comunque non emettono luce propria e ci appaiono brillanti solo perché sono vicini. Volete una prova? La Terra vista da oltre 6 miliardi di km! Sapete dirmi che pianeta è rappresentato in questa eccezionale foto? 18
Le stelle: Molto più di semplici puntini Secondo voi, quanta luce devono emettere per rendersi visibili ad occhio nudo a distanze anche superiori a 1000 anni luce? Quanto dovrebbe essere potente questa lampadina? Una stella come il Sole emette 380 000 000 000 000 000 000 000 000 Watt, ed è una stelle di taglia medio-piccola! Le stelle sono delle immense fornaci nucleari che illuminano un Universo altrimenti completamente buio 19
Quante stelle e dove? Le stelle che vediamo nel cielo fanno parte della Via Lattea, una galassia. Tutte le stelle orbitano intorno al centro della galassia. Nella Via Lattea ce ne sono circa 200 miliardi Il Sole e il sistema solare orbitano intorno al centro a circa 200 km/s e ci impiegano 225 milioni di anni 20
I mostri del cielo: le galassie Tutti i corpi celesti dell Universo tendono a stare insieme La forza di gravità tende a raggruppare stelle e pianeti in grandi agglomerati: le galassie Le galassie hanno diametri anche superiori a 100 000 anni luce e contengono centinaia di miliardi di stelle e probabilmente pianeti. 21
I mostri del cielo: le galassie Quante galassie ci sono nell Universo? Provate a contarle! In un campo qualsiasi pari ad 1/30 della Luna piena ad occhio nudo ci sono circa 10 000 galassie. Ne consegue che in tutta la sfera celeste se ne possono osservare circa 500 miliardi! 22
Proprietà dell Universo La vita nasce, cresce e muore, la Terra ruota, le stagioni cambiano, persino il terreno cambia, i continenti si spostano. Cosa ci insegna tutto questo? Che la Natura non ama stare immobile, la Natura è in continua evoluzione 23
Eppur si muove Se qualcosa a noi ci sembra fermo e statico, non è detto che sia veramente così Niente nell Universo è immobile ed uguale a se stesso: tutto si muove e si evolve A noi sembra tutto fermo perché spesso i tempi sono incompatibili con la durata della nostra vita Le stelle nascono ed esplodono, le galassie ruotano e si fondono. 24
Eppur si muove Non solo i corpi celesti, ma lo stesso Universo, inteso come la struttura portante di tutto quello che succede al suo interno, si modifica, si evolve.ed un tempo molto lontano ebbe anche un inizio. Probabilmente avrà anche una fine, anche se ancora non sappiamo quale 25