Exista

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WebQuest sulle energie sostenibili: stiamo per colonizzare un pianeta appena scoperto, utilizzando energie da fonti rinnovabili ed a basso impatto ambientale...

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Il Sistema solareIl sistema solare è un sistema planetario formato da una serie di corpi celesti

che sono mantenuti in orbita della forza di gravità esercitata dal Sole.

Pianeti: -Mercurio-Venere-Terra -Marte -Giove

-Saturno -Urano

-Nettuno

Pianeti nani: -Plutone (ed altri 4)

Corpi minori: -satelliti dei

pianeti-asteroidi-meteoriti-comete

I pianeti si suddividono in:

-terrestri o rocciosi interni -gassosi o gioviani

esterni

separati da una fascia principale di asteroidi

- Sei dei pianeti e tre dei pianeti nani hanno in orbita attorno a essi dei satelliti naturali - Tutti i pianeti esterni sono circondati da anelli planetari,

composti di polvere e altre particelle.

Il Sistema Solare si trova su un braccio della galassia “Via Lattea”

Compie un moto di rivoluzione su un’orbita ellittica

Il Sole è l’unica stella del sistema e unica fonte di calore

La Terra

-Atmosfera (Atmòs) formata da gas, acqua allo stato gassoso, liquido o cristalli, polveri e

microgranuli salini

Composizione dell’aria

-Idrosfera (Hydròs) formata da acqua allo stato liquido (oceani, mari, laghi e fiumi) e allo stato

solido (calotte polari)

Suddivisione fisica-chimica:

-Litosfera (Lithòs) formata da terreno e rocce allo stato

solido o fluido

-Biosfera (Biòs) parte compresa tra 8 km di altezza e 11 km di profondità nei mari, in

cui si svolge la vita. In questa sfera la Terra cambia continuamente a

causa dell'attività umana e biologica ed a causa dell'attività

endogena (geologica) ed esogenza (erosiva).

Suddivisione geologica:

-nucleo di materiali metallici (parte più interna solida e esterna

fluida)

-strato roccioso (mantello)

-involucro esterno di roccia solidificata (crosta occupata per il 71% da acqua allo stato liquido e

solido che è in continuo movimento per correnti, onde (provocati dalla

gravità o dal vento) e maree (provocate dalla forza di gravità

della Luna e in misura minore dal Sole; per il 29% da terra)

La Terra non è statica nello spazio e compie alcuni movimenti detti moti:

-Moto di rotazione: gira su se stessa in

senso antiorario, attorno ad un asse inclinato di 23,5° e passante per i poli. Da esso derivano

l'alternanza del giorno e della notte e l'apparente moto del cielo. Il moto

dura circa 24 ore.

-Moto di rivoluzione: moto orbitale che

compie attorno al Sole in 365,25 giorni (anno), con una traiettoria di forma ellittica che la porta ad

una distanza variabile di 152 milioni di km (afelio)

e a 147 milioni di km (perielio) dal Sole.

-Moto di Nutazione: una oscillazione causata

dall'influenza gravitazionale della Luna che comporta un andamento

ondulatorio della traiettoria dell'asse terrestre nell'ambito del

moto di precessione con un periodo uguale a quello di

rotazione dei nodi lunari18,6 anni.

-Moto di traslazione: si tratta di quel

movimento che la Terra compie insieme a tutto il sistema solare attorno al centro della galassia

-Moto di Precessione degli equinozi:

moto che fa cambiare lentamente l'orientamento del suo asse di

rotazione rispetto alla sfera ideale delle stelle fisse: l'asse terrestre

subisce una precessione (una rotazione dell'asse attorno alla verticale, simile a quella di una

trottola) a causa della forma non perfettamente sferica della Terra e le forze gravitazionali della Luna e del

Sole agendo sulla sporgenza equatoriale, cercano di allineare l'asse

della Terra con la perpendicolare al piano dell'eclittica. La posizione dei

poli celesti cambia.

L’orbita ellittica terrestre misura 940.000.000 km e la Terra la percorre in 365,6 gg viaggiando a una velocità di

90 m/s o 107.232 km/h

Lo Shuttle viaggia a 29.780 km/h

Quanto è veloce la terra più dello shuttle? 107.232 km/h / 29.780 km/h

= 3,6 volte

Lo Shuttle viaggerà percorrendo la stessa direzione del pianeta ma verso opposto

al fine di incontrarlo in un preciso punto della metà

dell’orbita ellittica di Exista (=alla Terra):

940.000.000 : 2 = 470.000.000 km

Quindi per ogni tratto del percorso dello Shuttle, Exista ne percorre in senso

inverso 3,6

Dalla Terra a Exista

470.000.000 : 4,6 (3,6 + 1) = 102.173.913 km distanza da

percorrere

Divido la distanza per la velocità dello Shuttle102.173.913 km : 29.780 km/h = 3430,95 h

Trasformo le ore in giorni3430,95 / 24 = 143° giorno sarà il momento di incontro dello

Shuttle con Exista dalla partenza

Exista

Shuttle

143° giorno

Km 102.173.913

Exista

La vita su ExistaEssere vivente:

essere capace di utilizzare materiale dall’ambiente circostante per mantenere la propria struttura, organizzazione e potersi

riprodurre.

Teoria di Oparin sull’origine della vita:- La carenza di ossigeno atmosferico precede la catena degli eventi che ha condotto all'evoluzione della vita.

- Il catalizzatore delle prime reazioni fu costituito dalle radiazioni ultraviolette che, in presenza di ossigeno, sono state schermate dalla formazione di ozono.

- In un'atmosfera povera di ossigeno e per azione della luce solare, si sono prodotte molecole organiche.

- Le molecole organiche accumulate nei mari primitivi, hanno formato il “brodo primordiale” (soluzione molto calda di acqua e molecole carboniose che avrebbe interagito con i componenti chimici dell'atmosfera terrestre primitiva per originare molecole organiche, in condizioni anaerobiche).

- Queste prime sostanze organiche si sono combinate formando molecole sempre più complesse, fino ad arrivare a una tipologia di molecola simile alla cellula.

- Queste si sono accresciute per fusione con altre e riprodotte attraverso la divisione in “cellule” figlie, ottenendo così un metabolismo primordiale in cui i fattori che promuovevano l'integrità cellulare si mantenevano, al contrario di altri che si estinguevano.

Perché c’è la vita su Exista

Forza di Gravità

Atmosfera

Gas serra Ossigeno

Temperatura ottimale

vapore acqueo e acqua liquida

Piante (autotrofi)

Effetto serra

Ciclo del carbonio

Organismi eterotrofi 6CO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ +

6O₂Fotosintesi

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂ORespirazione cellulare

+ E Solare

Energia

Elettrica

Meccanica

Nucleare

Chimica

Termica

RadianteQuella che accende le

lampadine e fa funzionare gli elettrodomestici

Potenziale o cinetica è quella posseduta dai corpi posti ad una certa

altezza o in movimento

Quella immagazzinata nel nucleo degli atomi

Quella contenuta nei cibi e nei combustibili e quella che fa

funzionare la batteria

O calore è data dal movimento delle molecole all’interno dei corpi che aumenta con l’innalzamento della

temperatura

Si trasmette nello spazio attraverso le onde

elettromagnetiche (Sole)

Come produrre energia?

Energie rinnovabili

Combustibili fossiliNucleareGenerate da fonti che si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e il

cui utilizzo non pregiudica le risorse

naturali per le generazioni future

Combustibili derivanti dalla trasformazione (

carbogenesi), sviluppatasi in milioni di

anni, di sostanza organica, seppellitasi sottoterra nel corso

delle ere geologiche, in forme molecolari via via

più stabili e ricche di carbonio

Fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei degli atomi

- E. Geotermica- E. Idroelettrica

- E. Solare- E. Marina- E. Eolica

- Carbone- Petrolio

- Gas naturale

- Uranio 235

Prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole verso la Terra

Energia SolareVANTAGGI:- è gratuita, inesauribile,

diffusa in tutto il mondo- non inquina e non produce residui - è adatta anche

per usi di tipo domestico SVANTAGGI:- è una fonte discontinua (sparisce di

notte e quando è nuvoloso)- gli impianti solari sono ancora costosi-per

produrre buoni quantitativi di elettricità è necessario coprire grandi aree con pannelli solari - il calore del

sole può essere sfruttato per produrre acqua calda:

Energia EolicaE’ il prodotto della conversione dell’energia cinetica del vento in altre forme di energia.

VANTAGGI

- l’energia del vento è gratuita, inesauribile, non produce residui e non

inquina

SVANTAGGI:

-solo alcune località sono adatte all’utilizzo dell’energia eolica.

- gli impianti sono ancora costosi e necessitano di ampie superfici

- i generatori eolici possono dare luogo ad un inquinamento acustico

Generata per mezzo di fonti geologiche di calore

Energia Geotermica

VANTAGGI- la materia non costa nulla- e’ una fonte inesauribile

SVANTAGGI- soltanto alcune zone del pianeta ne

consentono l’utilizzo- altera il microclima

- l’impianto costa

Energia Idroelettrica

Sfrutta la trasformazione dell’energia potenziale (posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello. Viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi con creazione di dighe e di condotte forzate.

VANTAGGI:-l’energia dell’acqua è rinnovabile e assolutamente

pulita-durante la notte quando la domanda di energia è minore l’acqua di alcuni impianti specializzati può

essere pompata verso l’alto per essere poi riutilizzata nei momenti in cui c’è bisogno di energia

SVANTAGGI:-l’energia idroelettrica è disponibile solo dove

esistono fiumi e bacini idrici naturali o artificiali-i bacini artificiali possono avere un notevole impatto ambientale, modificando l’equilibrio idrogeologico e

gli ecosistemi-in caso di incidenti alle dighe, si possono causare

gravi danni alle popolazioni

Petrolio Carbone Gas naturale

VANTAGGI- attualmente sono la fonte più economica di energia

(non si calcola l’impatto ambientale)- sono facili da trasportare

- un impianto serve molte personeSVANTAGGI

- non sono rinnovabili- emettono sostanze inquinanti durante la

combustione- si trovano solo in alcune parti del mondo

- gli impianti hanno un forte impatto ambientale- determina dipendenza da i paesi che possiedono i

giacimenti - le tecnologie moderne per diminuire gli effetti

sull’ambiente sono troppo costose- gravi danni agli ecosistemi in caso di incidenti

Uranio 235

VANTAGGI- non viene emessa CO₂

- riduce le dipendenze dai paesi produttori di combustibili fossili - con poco materiale viene prodotto un enorme quantitativo di energia

- vantaggi economiciSVANTAGGI

- gravi conseguenze in caso di incidente - scorie nucleari

- localizzazione di una centrale e proteste locali- terrorismo

- trasporto di materie nucleari