Premessa

Questo Ebook è un trattato di Astronomia: è stato realizzato in formato epub per favorire una didattica 2.0 e permettere la lettura ai ragazzi attraverso gli strumenti informatici (tablet) nella scuola dove attualmente insegno discipline scientifiche.

Il libro è di facile consultazione da parte degli studenti ed è ricco di immagini, esercitazioni, link interessanti e video che riproducono in maniera fedele i fenomeni esistenti nell'Universo.

A livello multimediale, il testo interagisce con immagini semplici, link significativi e test di abilità on-line per la verifica. I contenuti toccano a vari livelli la storia dell'Astronomia, la nascita dell’Universo, le stelle, la vita nello spazio, il sistema solare e le scoperte più recenti.

L'insegnante

D. Rita Fazzello

All'inizio…..com’era

Tutti gli esseri viventi respirano, mangiano, crescono e si moltiplicano. Questi organismi variano dai più semplici batteri unicellulari per poi aumentare di complessità man mano che si passa alle piante, agli uccelli, ai mammiferi e infine agli esseri umani. La Terra è il solo mondo che si conosca in grado di sostenere la vita, ma nessuno sa in che modo sia iniziata. Sembra che il procedimento coinvolga l'unione di certi composti chimici, peró che cosa trasformi questi composti chimici in organismi viventi rimane un mistero. Studi su formazioni rocciose antichissime hanno dimostrato che la vita sulla Terra è iniziata circa 3,8 miliardi di anni fa. A quel tempo, la Terra era un luogo decisamente inospitale: l'aria era densa e velenosa e comete e meteoriti piovevano sul pianeta in continuazione. La giovane Terra era un mondo d'acqua con piccole aree di terraferma. Molti scienziati ritengono che la vita sia iniziata nei laghi e negli oceani. Molti degli ingredienti che hanno dato inizio alla vita possono essere stati portati dalle comete e dai meteoriti.

La vita é cominciata negli oceani? I fulmini e la luce ultravioletta proveniente dal Sole hanno probabilmente scomposto i gas ricchi di idrogeno dell'atmosfera. Parte dell'energia può essersi sprigionata anche da sorgenti di acqua bollente, le cosiddette "fumarole nere", presenti sul fondo marino. Nel tempo, gli elementi chimici più semplici si sono aggregati formando sostanze più complesse.

Raccoltisi negli oceani o nei laghi, questi composti chimici hanno formato un "brodo primordiale". Un giorno, si verificò un incidente: una molecola iniziò a fare copie di se stessa. Sulla Terra era iniziata la vita

Che cos'è lo spazio?

Nello spazio, nessuno può sentirvi urlare. Questo avviene perché nello spazio non c'è aria, è vuoto, e le onde sonore non possono propagarsi nel vuoto. Lo 'spazio esterno inizia a circa 100 km dalla superficie della Terra, dove lo schermo d'aria del nostro pianeta scompare. Senza aria per disperdere la luce solare e creare un cielo azzurro, lo spazio appare come una coperta scura cosparsa di stelle. Di solito si pensa che lo spazio sia completamente vuoto, ma questo non è vero: i vasti spazi tra le stelle e i pianeti sono pieni di enormi quantità di polveri e gas dispersi. Anche le parti più vuote dello spazio contengono almeno qualche centinaio di atomi o molecole per metro cubo. Lo spazio è anche pieno di numerose forme di radiazioni, che sono pericolose per gli astronauti. Molte di queste radiazioni infrarosse e ultraviolette provengono dal Sole; altre, di maggiore carica energetica e formate da particelle che viaggiano a velocità prossime a quelle della luce, come i raggi X, i raggi gamma e i raggi cosmici, arrivano invece da sistemi solari molto distanti.

L'Universo

L'universo è tutto ciò che possiamo toccare, sentire, sperimentare, misurare o rilevare. Comprende esseri viventi, pianeti, stelle, galassie, nubi di polvere, luce e anche tempo. Prima della nascita dell'universo, il tempo, lo spazio e la materia non esistevano. L'universo contiene miliardi di galassie e ogni galassia contiene milioni o miliardi di stelle. Lo spazio tra le stelle e le galassie è in gran parte vuoto. Tuttavia, anche luoghi molto lontani dalle stelle e dai pianeti contengono particelle disperse di polvere o alcuni atomi di idrogeno per centimetro cubo. Lo spazio contiene inoltre radiazioni (per esempio luce e calore), campi magnetici e particelle altamente energetiche (per esempio i raggi cosmici).

L'universo è incommensurabile. Un moderno aereo da caccia impiegherebbe più di un milione di anni per raggiungere la stella più vicina al Sole. Viaggiando alla velocità della luce (300.000 chilometri al secondo), occorrerebbero 100.000 anni solo per attraversare la nostra Via lattea.

Nessuno conosce le esatte dimensioni dell'universo, perché non siamo in grado di vederne i confini se esistono. Tutto ciò che sappiamo è che l'universo visibile ha un'estensione di almeno 93 miliardi di anni luce (un anno luce è la distanza che la luce percorre in un anno circa 9.000 miliardi di chilometri).

L'universo non ha sempre avuto le stesse dimensioni. Gli scienziati credono sia iniziato con il Big Bang che si è verificato circa 14 miliardi di anni fa. Da allora, l'universo si è espanso verso l'esterno a grandissima velocità. Quindi la parte di spazio che vediamo oggi è miliardi di volte più grande di come era quando l'universo era molto giovane. Le galassie, inoltre, tendono ad allontanarsi mano a mano che lo spazio tra di loro si espande.

Il Big Bang

http://www.youtube.com/watch?v=47vBuuSFH_Q

Molti astronomi ritengono che l'universo abbia avuto inizio con il cosiddetto Big Bang circa 14 miliardi di anni fa. Allora l'intero universo era compreso in una bolla migliaia di volte più piccola di una capocchia di spillo, ma più calda e più densa di qualsiasi cosa possiamo immaginare. Poi, improvvisamente, questa bolla esplose e nacque l'universo come noi lo conosciamo. Tempo, spazio e materia hanno tutti avuto inizio con il Big Bang. In una frazione di secondo, l'universo crebbe, da dimensioni inferiori a quelle di un singolo atomo, fino a superare quelle di un'intera galassia e continuò a crescere ad un ritmo incredibile. L'espansione continua ancora oggi. Mentre l'universo si espandeva e si raffreddava, l'energia si trasformò in particelle di materia e antimateria. Questi due tipi opposti di particelle per lo piú si distrussero reciprocamente, ma una parte della materia riuscí a sopravvivere e le particelle più stabili, chiamate protoni e neutroni, iniziarono a formarsi quando l'universo aveva un solo secondo di vita. Nei tre minuti successivi, la temperatura calò a 1 miliardo di gradi centigradi, abbastanza per permettere a protoni e neutroni di unirsi e formare nuclei di idrogeno ed elio. Dopo circa 300.000 anni, la temperatura dell'universo scese intorno ai 3.000 gradi. I nuclei riuscirono finalmente a catturare gli elettroni per formare gli atomi e l'universo si riempì di nubi di idrogeno ed elio.

La storia della Scienza Spaziale Europea

Clicca e interagisci con la mappa

http://www.esa.int/esaKIDSit/SEM7OE808BE_OurUniverse_0.html

La nascita delle galassie

Non possiamo vedere nulla di quanto è accaduto nei primi 300.000 anni dell'universo. Gli scienziati tentano di immaginarlo basandosi sulla loro conoscenza delle particelle atomiche e mediante modelli realizzati al computer. La sola prova diretta del Big Bang è una debole luminosità nello spazio. Veicoli spaziali e telescopi montati su palloni aerostatici vedono questo fenomeno come una debole trama di gas più caldi e più freddi, che si trova tutto intorno a noi. Queste increspature mostrano anche dove le nubi di idrogeno erano leggermente più dense. Con il passare di milioni di anni, le aree dense attirarono materia, perché avevano una maggiore forza di gravità e, quasi 100 milioni di anni dopo il Big Bang, il gas divenne caldo e denso a sufficienza perché si formassero le prime stelle. Le nuove stelle si formavano ad un ritmo 10 volte superiore a quello attuale e i grandi ammassi stellari divennero ben presto le prime galassie.

La formazione delle stelle osservata con Hubble

Il telescopio spaziale Hubble e potenti telescopi terrestri stanno ora iniziando a individuare le galassie nate circa un miliardo di anni dopo il Big Bang. Queste piccole galassie erano molto più vicine tra loro di quelle attuali e le collisioni erano piuttosto comuni. Come due fiamme che si avvicinano l'una all'altra, le galassie si univano dando luogo ad altre galassie di dimensioni maggiori. La nostra galassia, la Via Lattea, è nata proprio in questo modo.

Buchi neri

I buchi neri sono gli oggetti più strani dell'universo. Un buco nero non ha una superficie, come un pianeta o una stella, ma è piuttosto una regione dello spazio nella quale la materia è sprofondata su se stessa. Questo catastrofico crollo ha causato la concentrazione di un'enorme quantità di massa in uno spazio incredibilmente piccolo. L'attrazione gravitazionale in questa regione è così forte da non lasciare fuoriuscire nulla, nemmeno la luce. Sebbene i buchi neri non siano visibili, ne possiamo stabilire l'esistenza dal modo in cui influenzano la polvere, le stelle e le galassie vicine. Molti di essi sono circondati da dischi di materiale. Vorticando attorno al buco nero, i dischi raggiungono temperature molto elevate ed emettono raggi X. I buchi neri possono essere di svariate dimensioni. Molti di essi hanno una massa pari soltanto ad alcune volte quella del Sole. Questi buchi neri di massa stellare si formano quando una stella pesante circa 10 volte più del Sole termina la propria esistenza in un'esplosione di supernova. Ciò che resta della stella (ancora diverse masse solari) precipita in un'area del diametro di appena qualche chilometro. La maggior parte delle galassie, compresa la Via Lattea, contiene dei buchi neri con supermassa al proprio centro. Questi buchi neri possono essere milioni o miliardi di volte più pesanti del Sole. I buchi neri con supermassa sono inoltre il "motore" delle galassie attive e di antiche galassie chiamate quasar. I quasar possono essere centinaia di volte più brillanti delle più grandi galassie ordinarie.Gli oggetti che cadono nei buchi neri vengono letteralmente "stirati" fino al punto di rottura. Un astronauta che si avventurasse troppo vicino a un buco nero e ne fosse risucchiato, verrebbe fatto a pezzi dalla straordinaria forza di gravità.

Gioca a ricomporre l’immagine della materia oscura

http://www.esa.int/esaKIDSit/SEM6AOSVYVE_ga.html

La stella più vicina a noi

Il Sole è la stella più vicina alla Terra. È il Sole a fornirci luce e calore, ma genera anche le pericolose radiazioni ultraviolette che possono provocare scottature solari e persino il cancro. Senza il Sole non ci sarebbe luce e il nostro pianeta sarebbe semplicemente un mondo buio e ghiacciato senza oceani di acqua liquida e senza vita. Questa enorme sfera di gas incandescenti ha un diametro di 1,4 milioni di chilometri, pari a 109 pianeti come la Terra affiancati. Con una massa di 2 milioni di trilioni di trilioni di trilioni di chilogrammi, il suo peso è pari a 330.000 volte quello della Terra. Dentro al Sole troverebbero posto 1.300.000 pianeti Terra. Il Sole può sembrare piccolo quando lo si guarda all'alba o al tramonto, ma questo dipende solo dalla sua enorme distanza dalla Terra: il Sole si trova infatti a 150 milioni di km da noi. A questa distanza, la luce solare impiega piú o meno 8 minuti per raggiungerci, anche se viaggia a circa 300.000 km/s. Questo significa che quando vediamo il Sole tramontare, l'evento si è verificato in effetti otto minuti prima!

Eclissi solari

Le eclissi solari attirano sempre pubblico da ogni parte del mondo. Questi fenomeni si verificano solo durante la fase di Luna nuova, quando la Luna passa davanti al Sole e lo copre. Tutto ciò che rimane visibile è un disco nero contornato da un anello luminoso: la corona. Il cielo diventa scuro e compaiono le stelle. Uccelli ed animali si azzittiscono, perché pensano che sia arrivata la notte. Le eclissi solari sono possibili perché, anche se la Luna è circa 400 volte più piccola del Sole, il Sole è 400 volte più distante. Perció la Luna, anche se di dimensioni cosí ridotte rispetto al Sole, si trova esattamente nella posizione giusta per riuscire a coprirlo! Questo non succede in nessun altro posto del sistema solare. Ogni anno si verificano almeno due eclissi solari, ma la maggior parte sono parziali, cioé la Luna copre solo una parte del disco solare.

Le eclissi solari totali, invece, sono visibili solo da una piccola porzione della superficie terrestre, cioé la regione coperta dall'ombra della Luna. Attenzione peró: é molto pericoloso osservare le

eclissi o il Sole senza un'appropriata protezione per gli occhi.

SOHO

Il satellite SOHO dell'ESA/NASA osserva costantemente il Sole dal 1996. SOHO si trova a 1,5 milioni di chilometri dal lato sud della Terra. Da quella posizione, il satellite ha una visuale ideale delle tempeste che imperversano sulla superficie del Sole. SOHO invia tutti i giorni immagini spettacolari alla Terra. In questo modo gli scienziati possono conoscere la superficie in costante mutamento del Sole ed esplorare i flussi di gas sotto la sua superficie. SOHO è inoltre in grado di individuare le macchie e le tempeste solari sul lato più remoto del Sole, altrimenti non visibili.

SOHO riesce a prevedere gli eventi meteorologici spaziali che influiscono sul nostro pianeta, ad esempio le nubi di gas caldi in rapido movimento che il Sole soffia verso la Terra. Queste nubi possono causare l'interruzione dell'alimentazione elettrica, disturbare le comunicazioni radio e danneggiare i satelliti.

I 12 strumenti di SOHO studiano la parte interna del Sole, la sua superficie visibile e l'atmosfera turbolenta, sino alle regioni più distanti dove il vento solare si scontra con una brezza di atomi provenienti da stelle più distanti. Le scoperte effettuate grazie a queste informazioni includono le complesse correnti di gas che scorrono sotto la superficie visibile del Sole e i rapidi cambiamenti nello schema dei campi magnetici. Nell'atmosfera del Sole, SOHO è inoltre in grado di vedere esplosioni, onde d'urto e tornado.

Nelle immagini di SOHO sono state scoperte anche migliaia di comete che passano vicinissime al Sole

Il sistema solare

Il sistema solare è costituito dal Sole e da tanti altri oggetti più piccoli che gli ruotano attorno. A parte il Sole, i componenti più grandi del sistema solare sono gli otto pianeti principali. Più vicini al Sole ci sono quattro pianeti terrestri relativamente piccoli: Mercurio, Venere, Terra e Marte. Oltre Marte si trova la fascia di asteroidi, una regione di spazio popolata da milioni di oggetti di roccia, residui della formazione dei pianeti avvenuta 4,5 miliardi di anni fa.

All'estremità remota della fascia di asteroidi si trovano i quattro giganti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Questi pianeti sono molto più grandi della Terra, ma molto leggeri rispetto alla loro grandezza. Infatti sono costituiti soprattutto da idrogeno ed elio. Fino a poco tempo fa, il più lontano pianeta conosciuto era il piccolo mondo ghiacciato di Plutone. Però, visto che Plutone è molto più piccolo persino della nostra Luna, molti astronomi credono che non possa essere considerato un pianeta vero e proprio.

Nel 2005, è stato scoperto un oggetto molto lontano dal Sole grande almeno quanto Plutone, chiamato Eris. Negli ultimi anni sono stati scoperti più di 1000 mondi ghiacciati come Eris oltre Plutone, detti "oggetti della Fascia di Kuiper". Nel 2006, l'Unione Astronomica Internazionale ha deciso di classificare Plutone ed Eris come "pianeti nani".

Ancora più lontano, si trovano le comete della Nube di Oort. Sono così lontane da non essere visibili neanche con i telescopi più potenti. Ogni tanto una di queste comete viene disturbata sul suo percorso e si dirige verso il Sole, diventando, così, visibile nel cielo di notte.

Mercurio

Mercurio è il primo pianeta del sistema solare partendo dal Sole. Non è facile osservarlo perché è sempre vicino al Sole nel cielo. Anche quando si trova nella posizione migliore, è molto vicino all'orizzonte ed è visibile solo per poche ore dopo il tramonto o prima dell'alba. Questo pianeta, che prende il nome dal messaggero alato degli dei, gira attorno al Sole in soli 88 giorni, ma ruota su se stesso molto lentamente, impiegando ben 58,6 giorni per compiere un giro completo. Esattamente due terzi del suo periodo orbitale.

Mercurio è un mondo piccolo e roccioso. È grande quanto l'Oceano Atlantico e la Terra potrebbe contenerlo 18 volte.

Mercurio è molto simile alla Luna. La sua superficie è costellata di crateri da impatto. Non ha atmosfera, né acqua. A mezzogiorno la temperatura all'equatore può arrivare a 450 gradi C, mentre le notti sono estremamente fredde, con temperature inferiori a -180 gradi C. Nei crateri profondi e scuri vicino ai poli potrebbe esserci del ghiaccio d'acqua.

Mercurio è inaspettatamente denso: probabilmente ha un grande nucleo di ferro, che riempie quasi tutta la sua massa interna, e presenta anche un campo magnetico sorprendentemente forte.

Per ora abbiamo a disposizione immagini ravvicinate di meno della metà della sua superficie, grazie alla sonda Mariner 10. L'ESA e il Giappone stanno pianificando di inviare due sonde orbitali verso Mercurio nel 2013, con la missione BepiColombo, così chiamata in onore di un famoso matematico e scienziato italiano.

Venere

Venere è il secondo pianeta partendo dal Sole, quindi è sempre abbastanza vicino al Sole nel cielo. Appare come una luminosa "stella" mattutina o serale: è il corpo celeste più luminoso nel cielo notturno dopo la Luna. Con un telescopio è possibile vedere il suo passaggio attraverso varie fasi, proprio come la Luna. Venere è così luminoso perché è coperto di nubi che riflettono gran parte della luce del Sole. Le nubi giallastre sono costituite di zolfo e acido solforico.

Sotto certi aspetti Venere è un pianeta gemello della Terra. Ha all'incirca le stesse dimensioni ed è fatto degli stessi materiali rocciosi. È anche il pianeta che si avvicina più di qualunque altro alla Terra.

Tuttavia, è coperto di una spessa atmosfera di anidride carbonica, il gas che noi espiriamo. Questa atmosfera è così densa,che camminandoci all'interno si avrebbe la sensazione di attraversare un corso d'acqua.

L'anidride carbonica intrappola la maggior parte del calore del Sole. Anche gli strati di nuvole agiscono come una coperta. Il risultato è un "effetto serra velocissimo", che ha fatto aumentare la temperatura del pianeta fino a 465°C, un livello abbastanza alto da sciogliere il piombo. Questo significa che Venere è ancora più caldo di Mercurio.

Senza una protezione speciale, un visitatore su Venere morirebbe all'istante, schiacciato dall'enorme pressione dell'aria, soffocato dall'atmosfera, bruciato dal caldo torrido e disciolto dall'acido.

La superficie di Venere è stata mappata con il radar. Le mappe mostrano migliaia di vulcani e crateri da impatto. Ci sono due principali zone montuose, con vette più alte del monte Everest.

Decine di veicoli spaziali hanno visitato Venere, ma rimangono ancora molti misteri. Venus Express dell'ESA è in orbita quasi polare attorno al pianeta da aprile 2006. La maggior parte dei suoi strumenti studia l'atmosfera densa e le nubi in rapido movimento, o analizza gli effetti del Sole sul nostro pianeta. Il suo sensore a infrarossi è inoltre riuscito a mappare parte della superficie del pianeta nostro vicino, rivelando la possibile presenza di vulcani attivi.

La nave spaziale Terra

La Terra

Tutti gli abitanti della Terra sono viaggiatori spaziali. In primo luogo la Terra viaggia attorno al Sole alla velocità di 30 km/s – 45 volte più veloce del Concorde. La Terra impiega 365 giorni (un anno) per completare un'orbita attorno al Sole. La Terra ruota anche molto velocemente su sé stessa, come una trottola inclinata su un lato. Le persone che vivono vicine all'equatore viaggiano da Ovest a Est ad una velocità di 1.670 km l'ora. (La velocità è minore per le persone che vivono vicino ai poli). Dato che tutto attorno a noi si muove nello stesso modo, non possiamo notare che stiamo viaggiando ad altavelocità. Il modo più ovvio per accorgersi di questo fatto è guardare il Sole, la Luna e le stelle che sembrano attraversare il cielo. È l'inclinazione dell'asse terrestre che unisce i poli Nord e Sud a originare le stagioni sulla Terra. Quando il polo Nord punta verso il Sole, allora è estate nei paesi dell' emisfero nord. Quando il polo Nord si allontana dal Sole, gli stessi paesi entrano nella stagione invernale. Le stagioni sono l'esatto opposto per i paesi dell’ emisfero sud.

Il pianeta Terra – un mondo d'acqua

La Terra è diversa da tutti gli altri pianeti sinora osservati. Si tratta del solo mondo che conosciamo ad avere larghe distese di acqua in superficie e una grande quantità di ossigeno nella sua atmosfera. Si tratta inoltre del solo mondo conosciuto in grado di sostenere la vita. Questo lo rende molto speciale. Vista dallo spazio o dalla Luna, la Terra appare come un pianeta azzurro – una sorta di oasi nello spazio. Questo avviene perché sette decimi della sua superficie sono coperti da oceani. Quando l'acqua è scaldata dal Sole, si trasforma in gas (noto come vapore acqueo). Se questo gas si raffredda, si ritrasforma in gocce d'acqua, formando nubi e pioggia. Questo ciclo dell'acqua è reso possibile dal fatto che la Terra si trova a 150 milioni di km dal Sole, nella zona 'privilegiata' del sistema solare. Come terzo pianeta a partire dal Sole, la Terra non è né troppo calda né troppo fredda e questo rende possibile la presenza degli oceani. La temperatura è inoltre proprio quella perfetta per la vita ed è rimasta costante per miliardi di anni.

La vita sulla Terra

Lo studio dei fossili contenuti in rocce antiche ci dice che la vita ha probabilmente avuto inizio circa 4 miliardi di anni fa, quando la Terra era molto giovane. Nessuno sa in che modo sia iniziata la vita sulla Terra. Molti scienziati credono che sia iniziata nell'acqua. Ma si trattava di specchi d'acqua sulla superficie, o sotterranei, o sul fondo degli oceani dove l'attività vulcanica forma sorgenti bollenti? Gli esperimenti dimostrano che i constituenti chimici della vita potrebbero però essersi formati anche nello spazio o sulla Terra. Molti di loro devono comunque essere arrivati sulla Terra con la caduta di meteoriti e comete. In qualche modo, questi semplici composti chimici 'organici' si sono uniti a formare molecole più avanzate, che poi hanno iniziato a copiare sé stesse e a crescere. Quello che sappiamo per certo è che – una volta iniziata – la vita è incredibilmente resistente. Batteri viventi sono stati trovati sotto i ghiacci dell'Antartide, nell'acqua bollente e all'interno di rocce sino a cinque chilometri di profondità nel sottosuolo. Sappiamo anche che questi organismi possono sopravvivere per anni nell'inospitale ambiente dello spazio. Quando le piante si sono diffuse, hanno rilasciato in atmosfera grandi quantità di ossigeno. La Terra è quindi diventata l'unico pianeta del sistema solare con un'atmosfera ricca di ossigeno. Cercando l'ossigeno su altri pianeti, un giorno potremmo trovare prove di vita extraterrestre.

Minacce dallo spazio

La Terra è il più grande dei quattro pianeti rocciosi del nostro sistema solare. È molto pesante per le sue dimensioni. Al suo centro si trova un grande nucleo ricco di ferro, nel quale la temperatura raggiunge 6.000 gradi Celsius – tanto caldo quanto la superficie del Sole. Il nucleo esterno è liquido e si muove con la rotazione del pianeta, agendo come la dinamo di una bicicletta. Questa dinamo fa sì che la Terra si comporti come un magnete di forte intensità. Il campo magnetico terrestre forma una bolla invisibile attorno al pianeta e agisce da scudo. Questo scudo protegge il pianeta dalla maggior parte delle particelle ad alta velocità sparate nello spazio dalle tempeste solari. Talvolta le particelle riescono a superare la barriera nei pressi dei poli magnetici. Questo dà luogo alle aurore terrestri – comunemente note come aurora boreale e australe. Inoltre, la superficie terrestre è protetta anche da una spessa atmosfera. Questa blocca la maggior parte delle radiazioni nocive provenienti dallo spazio. L'atmosfera fa anche bruciare i piccoli oggetti che la attraversano. Le scie di questi oggetti sono le famose stelle cadenti. Solo le meteoriti e le comete più grandi raggiungono la superficie ed esplodono, lasciando dietro di sé grandi crateri. A differenza della Luna e degli altri pianeti rocciosi, oggi ci sono ben pochi crateri da impatto sulla superficie terrestre. La maggior parte di essi sono stati erosi o riempiti dall'azione dei corsi d'acqua, del vento e del ghiaccio.

Marte, il pianeta rosso

Marte viene spesso chiamato il 'pianeta rosso' perché nel cielo notturno appare come una stella arancione-rossa. Il colore spinse gli antichi greci e romani a chiamarlo come il loro dio della guerra. Oggi, grazie ai satelliti esplorativi e scientifici, sappiamo che l'aspetto del pianeta è dovuto alla prevalenza della ruggine nelle rocce marziane. Marte è il quarto pianeta a partire dal Sole. Orbita attorno al Sole a una distanza media di 228 milioni di km, una volta e mezzo la distanza della Terra, quindi eventuali visitatori umani lo troverebbero molto freddo. Sebbene le estati nei pressi dell'equatore possano essere piuttosto tiepide, la temperatura media è di 63 gradi Celsius sotto lo zero, simile agli inverni in Antartide. Inoltre, le notti possono essere freddissime. I primi uomini su Marte dovranno affrontare anche altri problemi. L'aria è circa 100 volte meno densa rispetto alla Terra ed è composta per la maggior parte da biossido di carbonio. Gli esploratori umani dovranno indossare maschere a ossigeno e tute speciali ogni volta che usciranno dalle proprie abitazioni sigillate. Le violente tempeste che colpiscono il pianeta possono sollevare grosse nubi di polvere. A volte queste nubi si estendono con tale rapidità sull'intero pianeta da nascondere alla vista tutta la superficie.

Giove

Oltre la fascia di asteroidi troviamo Giove, il quinto pianeta partendo dal Sole. Tutto quello che riguarda Giove è enorme. È così grande che potrebbe facilmente inghiottire tutti gli altri pianeti (o più di 1.300 Terre) e pesa anche più del doppio di tutti gli altri pianeti messi insieme. Nonostante le sue enormi dimensioni peró, Giove è il pianeta che gira più velocemente, riuscendo a ruotare su se stesso in meno di 10 ore. Giove è cinque volte più distante dal Sole rispetto alla Terra, perciò la temperatura sulla sua superficie è molto bassa, attorno ai –145 gradi C. Ogni 13 mesi circa si avvicina alla Terra e diventa molto luminoso nel cielo notturno.

Giove è una gigantesca palla di gas e non ha una superficie solida. È composto principalmente di idrogeno ed elio, due gas molto leggeri. Al telescopio, la sua atmosfera appare come una nuvola con strisce e macchie colorate. La formazione colorata più grande, chiamata Grande Macchia Rossa, è una gigantesca tempesta, grande diverse volte più della Terra, che si manifesta ininterrottamente da più di 300 anni.

Giove ha anche un sottile anello di polvere, largo oltre 100.000 km, che è stato scoperto dalla sonda spaziale Voyager. Attorno a Giove orbita inoltre la più numerosa famiglia di satelliti (63 in base all'ultimo conteggio).

Quattro di questi, scoperti dallo scienziato italiano Galileo nel 1610, sono molto grandi. ‘Io’ ha centinaia di vulcani che ricoprono la sua superficie di zolfo giallo-arancio. ‘Europa’ ha una superficie liscia e ghiacciata che assomiglia al guscio di un uovo crepato. ‘Ganimede’ ha chiazze chiare e scure con solchi e crateri. ‘Callisto’ ha una superficie antica, cosparsa di crateri.

Saturno, il gigante di gas

Saturno è il sesto pianeta a partire dal Sole. Si pensava che fosse il più lontano dei pianeti sino a che venne inventato il telescopio. Secondo per dimensioni solo a Giove, Saturno è composto principalmente dai soli gas leggeri idrogeno ed elio. Il volume di Saturno permetterebbe di contenere sino a 764 pianeti Terra, ma il gigante di gas ha un peso solo 95 volte superiore a quello del nostro pianeta roccioso. Se si potessero buttare tutti i pianeti in uno specchio d'acqua, Saturno sarebbe l'unico a galleggiare. Nonostante le sue dimensioni, Saturno ruota su sé stesso in poco più di 10 ore. La sua rotazione è così rapida che si espande verso l'esterno all'equatore, fatto che lo fa somigliare a un pallone schiacciato. Al telescopio, Saturno appare di colore giallo chiaro. Non ha una superficie solida, quindi quelle che vediamo sono nubi che appaiono come bande chiare e scure. Queste nubi sono mosse da potenti venti. La maggior parte del calore che genera questi venti proviene dall'interno del pianeta. Sopra la cima delle nubi si trova un sistema di anelli piatti e discoidali.

Molte delle informazioni che abbiamo su Saturno ci sono state fornite dalla missione Cassini-Huygens della NASA-ESA. L'orbiter Cassini è in orbita attorno al pianeta dal 1 luglio 2004. Sta esplorando diverse lune di Saturno e, in particolare, Titano che ha le dimensioni di un pianeta. Ha inoltre inviato immagini molto dettagliate e altri dati sulle tempeste, le migliaia di anelli di ghiaccio e il campo magnetico di Saturno.

Il 14 gennaio 2005, la sonda europea Huygens si è paracadutata sulla superficie nascosta di Titano. Si è trattato del primo atterraggio morbido su un altro satellite planetario (dopo la Luna). L'arancione Titano si è rivelato un mondo strano e ghiacciato con laghi e fiumi di metano.

Urano

Urano è il settimo pianeta partendo dal Sole. È stato scoperto da William Herschel nel 1781. Urano si trova a più di 2.800 milioni di km dal Sole. A questa distanza, la temperatura in cima alle sue nuvole è di -214 gradi C. Si muove abbastanza lentamente e ha un lungo cammino da percorrere, quindi, per compiere una sola orbita intorno al Sole, impiega 84 anni.

Urano è un mondo gigante. È il terzo pianeta più grande del Sistema solare e potrebbe contenere 64 Terre. Nonostante le sue enormi dimensioni, ruota su se stesso rapidamente: un giorno su Urano, infatti, dura solo 17 ore e 14 minuti.

Urano gira come una trottola caduta su un lato. Ciò significa che il Sole a volte si trova direttamente sui poli. Di conseguenza estate e inverno durano 21 anni qui, rendendo i poli i luoghi più caldi e più freddi del pianeta.

Quando nel 1986 la sonda Voyager 2 ha visitato Urano, non era visibile praticamente alcuna nuvola. Tuttavia, immagini recenti del telescopio spaziale Hubble hanno mostrato delle tempeste molto estese.

I principali gas che compongono la sua densa atmosfera sono l'idrogeno e l'elio, con una piccola quantità di metano. Il metano diffonde una luce azzurra ed è per questo che Urano ci appare di colore azzurro. Si tratta di un pianeta comunque molto diverso da Giove e Saturno.

Urano è prevalentemente costituito di 'ghiacci': una miscela di acqua, metano e ammoniaca. Al suo centro potrebbe esserci un piccolo nucleo roccioso. Questo significa che è molto leggero per le sue dimensioni.

Nettuno

Nettuno è stato scoperto nel 1846 da Johann Galle, un astronomo dell'Osservatorio di Berlino. Galle sapeva dove guardare, grazie ai calcoli eseguiti dal matematico francese Urbain Le Verrier. Sia Le Verrier che John Adams, in Inghilterra, avevano capito che doveva esserci un pianeta non ancora individuato, che esercitava una certa influenza su Urano, facendolo rallentare o accelerare. Nettuno si rivelò praticamente un gemello di Urano. È 57 volte più grande della Terra, ma gira piuttosto velocemente, considerando che un giorno dura solo 16 ore e 7 minuti. La sua distanza media dal Sole è di circa 4.500 milioni di km e un anno di Nettuno equivale a quasi 165 anni della Terra.

Come Urano, anche l'atmosfera di Nettuno è costituita di idrogeno, elio e metano. Il suo interno è invece composto di ghiacci, con un nucleo probabilmente roccioso. Sebbene l'atmosfera sia molto fredda (-220 gradi C), sul pianeta blu soffiano venti molto forti e si scatenano violente tempeste. La sonda Voyager 2 è riuscita a catturare immagini di un'enorme macchia grande quanto la Terra.

Nettuno ha almeno cinque anelli scuri e sottili, che prendono il nome da Galle, Le Verrier, Adams e altri che hanno contribuito alla scoperta del pianeta.

Ha inoltre 13 satelliti noti, di cui il più grande è sicuramente Tritone, un mondo di ghiacci più vasto di Plutone. Tritone è molto freddo, perciò la sua sottile atmosfera si è congelata sulla superficie.

Vi sono, tuttavia, molti vulcani di ghiaccio attivi dai quali fuoriescono pennacchi di gas e polvere. Tritone ha un’insolita caratteristica: viaggia in direzione "contraria" (da est ad ovest) attorno a Nettuno. Sembra che sia stato catturato dalla forza di gravità di Nettuno molto tempo fa.

Plutone

Plutone è stato scoperto nel 1930 dal ventiquattrenne Clyde Tombaugh, che stava utilizzando una macchina speciale per confrontare delle foto del cielo. Si rivelò un mondo minuscolo, più piccolo persino della nostra Luna. Plutone segue un'orbita ellittica (a forma di uovo), che varia tra 7.381 milioni di km (49 volte la distanza tra la Terra e il Sole) e 4.446 milioni di km (30 volte la distanza tra la Terra e il Sole). Poiché per compiere un'orbita impiega 248 anni, nessuno nato su Plutone potrebbe mai festeggiare anche un solo compleanno!

Si conosce molto poco di Plutone. La sua superficie è estremamente fredda (-230 gradi C) e sembra che sia coperto di ghiacci. Negli ultimi anni è passato relativamente vicino al Sole e ha potuto godere di una breve estate. I ghiacci sulla superficie sono evaporati, producendo una sottile atmosfera. Al momento, comunque, sta ritirandosi nei freddi abissi del sistema solare e questa atmosfera presto si congelerà nuovamente.

Plutone gira su se stesso all'indietro (da est a ovest) e compie un giro completo in 6 giorni e 9 ore. Il suo satellite più grande, Caronte, impiega lo stesso tempo per girare attorno a Plutone. Questo significa che chiunque abitasse su un lato di Plutone non vedrebbe mai Caronte. Grazie al telescopio spaziale Hubble sono state recentemente scoperte altre due lune più piccole.

Per molti anni Plutone è stato accettato come il nono pianeta del nostro sistema solare a partire dal Sole, anche se a volte si avvicina più di Nettuno. Oggi Plutone viene considerato un 'pianeta nano' ed è anche uno dei più grandi corpi celesti della Fascia di Kuiper, una famiglia di mondi ghiacciati che occupa lo spazio oltre Nettuno.

La Fascia di Kuiper

I moderni telescopi hanno rilevato centinaia di oggetti di ghiaccio oltre l'orbita di Nettuno, in una regione chiamata Fascia (o Cintura) di Kuiper, dal nome dell'astronomo olandese Gerard Kuiper, che nel 1951 suggerì che alcune comete potessero avere origine in quest'area. Il primo oggetto della Fascia di Kuiper è stato scoperto nel 1992, confermando che la teoria di Kuiper era esatta. Non è semplice individuare questi oggetti, perché sono appena percettibili e si muovono lentamente. Per completare un'orbita attorno al Sole, infatti, impiegano centinaia di anni.

Questi oggetti sono probabilmente i residui della nascita dei pianeti, scagliati in questa remota regione del sistema solare in seguito alle interazioni con i pianeti giganti.

La maggior parte di questi oggetti è di piccole dimensioni, di solito con un diametro fra i 10 e i 50 km. Fino a poco tempo fa, Plutone era considerato il corpo celeste più grande di questa famiglia, anche se svariati altri oggetti erano quasi altrettanto grandi.

Eris

Poi, nel 2005, è stato trovato un oggetto ancora più grande. Noto come 2003 UB313, è stato soprannominato dagli scienziati "Xena" (dal nome della principessa guerriera nell'omonima serie televisiva) finché non gli è stato assegnato un nome ufficiale: Eris.

Al momento della scoperta, la distanza di Eris dal Sole era doppia rispetto a quella di Plutone, cioè 97 volte la distanza fra la Terra e il Sole. Si tratta quindi dell'oggetto più lontano mai individuato nel sistema solare. La sua orbita è anch'essa inclinata di 44 gradi, quindi viaggia al di sopra e al di sotto delle traiettorie degli altri pianeti. Si è scoperto che ha anche una luna, chiamata Disnomia.

Non tutti sono d'accordo nel considerare Plutone ed Eris il nono e il decimo pianeta del sistema solare. Nel 2006, l'Unione Astronomica Internazionale li ha classificati come 'pianeti nani'.

La nascita delle stelle

La nascita delle stelle nella vicina galassia NGC 1569

Come le persone, le stelle nascono, invecchiano e muoiono. I loro luoghi di nascita sono enormi nubi di gas freddi e polveri dette "nebulose". La più famosa è la nebulosa di Orion, appena visibile a occhio nudo. Man mano che la nube diventa piú piccola, si divide in ammassi, ognuno dei quali, alla fine, diventa così caldo e denso da dare inizio a reazioni nucleari. Quando la temperatura raggiunge 10 milioni di gradi centigradi, l'ammasso diventa una nuova stella. Dopo la nascita la maggior parte delle giovani stelle si trova al centro di un disco piatto di gas e polveri. La maggior parte di questo materiale viene prima o poi espulso dalle radiazioni stellari. Prima che questo accada, si possono formare pianeti attorno alla stella centrale.

Una nebulosa vista da ISO

Gli osservatori a infrarossi sono in grado di rilevare il calore proveniente dalle stelle invisibili che si formano all'interno di queste nubi. Uno dei più potenti è l'osservatorio spaziale Herschel dell'ESA, lanciato nel maggio 2009. Herschel studierà per almeno tre anni le nubi polverose in cui si formano le stelle grandi e piccole.

La morte delle stelle

La stella NGC 6369, un fantasma nel cosmo

La maggior parte delle stelle impiega milioni di anni a morire. Quando una stella come il Sole brucia tutto il suo idrogeno, si espande sino a diventare una gigante rossa di milioni di chilometri di larghezza, grande abbastanza da inghiottire i pianeti Mercurio e Venere. Dopo essersi liberata dei suoi strati esterni, la stella collassa sino a formare una densissima nana bianca. Un cucchiaino da thè di materia di una nana bianca peserebbe sino a 100 tonnellate. Nel corso di miliardi di anni, la nana bianca si raffredda e diventa invisibile. Stelle con una massa otto volte superiore a quella del Sole finiscono la loro esistenza in modo molto improvviso. Quando esauriscono l'idrogeno, si gonfiano sino a diventare supergiganti rosse. Tentano di mantenersi vive bruciando altri carburanti, ma questo funziona solo per pochi milioni di anni, dopodiché scoppiano, dissolvendosi in enormi esplosioni dette supernova. Per circa una settimana, la supernova supera in luminosità tutte le altre stelle della sua galassia, poi si oscura rapidamente. Tutto ciò che rimane è un piccolo oggetto di estrema densità, una stella di neutroni o un buco nero, circondato da una nube in espansione di gas estremamente bollenti. Gli elementi formatisi all'interno della supergigante (come ossigeno, carbonio e ferro) vengono dispersi nello spazio e questa polvere stellare alla fine si raccoglie formando nuove stelle e pianeti.

Le supernove

Cassiopea A

Di tanto in tanto la nostra galassia, la Via Lattea, viene illuminata da una violenta esplosione. Questo evento, chiamato supernova, segna la morte di una supergigante, cioè di una stella pesantissima, molte volte più grande del Sole. Una delle ultime supernove della Via Lattea è avvenuta circa 340 anni fa nella costellazione di Cassiopea ed è nota come Cassiopea A (Cas A).

Cas A si trova a diecimila anni luce dalla Terra. Osservatori come il telescopio spaziale Hubble della NASA-ESA hanno effettuato studi dettagliati della nube rimasta di gas incandescente e polvere. Le immagini mostrano un anello di materiale che si allontana rapidamente dal luogo dell'esplosione. Parte del materiale si sposta a una velocità di circa 50 milioni di chilometri all'ora (sufficiente per percorrere la distanza tra la Terra e la Luna in 30 secondi!).

Le gigantesche spirali di detriti sono state rese incandescenti dall'onda d'urto di immenso calore generata dalla supernova al suo passaggio.

Vi sono diversi tipi di esplosioni di supernova. Cas A è esplosa quando un piccola stella, detta nana bianca, ha trascinato una grande quantità di materiale da una stella vicina. Con la formazione di gas, la nana bianca è diventata così calda e attiva da esplodere. Altre supernove si verificano quando le grandi stelle esauriscono il combustibile nucleare all'interno dei loro nuclei. Non potendo liberare altra energia, il nucleo crolla distruggendo la stella.

Le supernove sono importanti perché spargono materiale stellare in tutta la galassia. Quasi tutto ciò che è presente sulla Terra (compreso l'uomo!) è costituito da elementi (come il carbonio e il ferro) che provengono da questa polvere di stelle.

Nane e supergiganti

Il Sole è una stella. Come la maggior parte delle stelle, il Sole è una sfera di gas molto caldi che emette grandi quantità di luce, calore e altre radiazioni. Queste radiazioni sono prodotte da reazioni nucleari nel suo nucleo. È un po' come se milioni di bombe all'idrogeno esplodessero ogni secondo. Ci sono molti diversi tipi di stelle. Le stelle rosse sono le più fredde, con temperature in superficie di appena 2.500 gradi Celsius. Le stelle blu-bianche sono le più calde e raggiungono l'incredibile temperatura di 40.000 gradi. Le stelle gialle come il Sole sono una via di mezzo, con temperature in superficie di circa 5.500 gradi. Le stelle possono avere dimensioni molto diverse fra loro. Il Sole è di taglia media, brucia il suo idrogeno abbastanza lentamente, quindi continuerà a brillare per altri 10 miliardi di anni. Alcune stelle, invece, sono molto più grandi e calde del Sole. La supergigante rossa Antares è 800 volte più estesa del Sole. Se si trovasse al centro del nostro Sistema solare, "inghiottirebbe" tutti i pianeti

interni, compresa la Terra. Come le auto potenti, queste supergiganti bruciano tutto il loro idrogeno ed elio molto rapidamente. Dopo più o meno 500 milioni di anni, muoiono in un'esplosione detta supernova. Le stelle più fredde e dalla vita più lunga sono le nane rosse: possono sopravvivere per più di 10 triliardi (10.000 miliardi) di anni. Poi ci sono le nane brune, ancora più fredde e piccole, che sono 'stelle non riuscite'.Sono così fredde – a volte solo alcune centinaia di gradi sulla superficie – che le loro fornaci nucleari non hanno mai iniziato a bruciare.

Le galassie

Quasi tutte le stelle appartengono a gruppi giganteschi denominati galassie. Il Sole fa parte di un gruppo di almeno 100 miliardi di stelle che compongono la nostra galassia, la Via lattea. L'universo contiene miliardi di galassie. Dovunque si guardi, il cielo è pieno di galassie di differenti forme e dimensioni. Alcune sono a spirale, con bracci curvi avvolti attorno a un nucleo centrale luminoso. Altre hanno una barra di stelle che ne attraversa il centro, con bracci attaccati a ciascuna delle estremità. Altre non hanno alcuna forma riconoscibile. Le galassie più grandi hanno l'aspetto di sfere schiacciate. Queste contengono più di 10 milioni di milioni di stelle, ma hanno pochissimi gas o polveri. Quasi tutte le galassie contengono un enorme buco nero al loro centro.

collisione tra galassie

Le galassie sono nate solo poche centinaia di milioni di anni dopo la comparsa dell'universo. A quel tempo, circa 13 miliardi di anni fa, le galassie erano piccole, molto più vicine fra loro e le collisioni erano comuni. Proprio in seguito a queste collisioni nacquero galassie più grandi e di forme differenti. Da allora l'universo si è espanso costantemente. La maggior parte delle galassie si allontanano fra loro ad altissima velocità, eccetto nei gruppi di galassie dove ciascuna si muove attorno all'altra.

La Via Lattea

Noi viviamo in uno dei bracci di una grande galassia a spirale chiamata Via Lattea. Il Sole e i suoi pianeti (inclusa la Terra) si trovano nella parte tranquilla della galassia, più o meno a metà strada dal centro. La Via Lattea ha la forma di un grande mulinello che esegue una rotazione completa ogni 200 milioni di anni. Contiene almeno 100 miliardi di stelle, oltre a grandi quantità di polveri e gas ed è così grande che la luce impiega 100.000 anni per attraversarla da un capo all'altro. Il centro della galassia è molto difficile da vedere a causa delle nubi di gas e polveri che lo nascondono. Gli scienziati pensano che contenga un buco nero enorme che ingoia qualsiasi cosa passi nelle sue vicinanze. All'esterno della spirale principale si trovano circa 200 ammassi globulari di stelle. Ogni ammasso è molto vecchio e contiene fino a un milione di stelle. La Via Lattea appartiene ad un ammasso di almeno 40 galassie, il cosiddetto Gruppo Locale, che ha due grandi galassie a spirale: la Via Lattea e Andromeda. Le altre galassie sono molto più piccole. Due di esse sono visibili a occhio nudo dalle regioni a Sud dell'equatore e sono chiamate Nubi di Magellano, dal nome del grande esploratore portoghese Ferdinando Magellano.

Comete

Le popolazioni dell'antichità erano terrorizzate dalle comete: si diceva che portassero sfortuna o che fossero segni di qualche imminente disastro. Oggi sappiamo che le comete sono piccoli mondi ghiacciati, residui della formazione dei pianeti. Gli scienziati credono che al margine esterno del sistema solare, oltre l'orbita di Plutone, possano esistere miliardi di comete.

Le comete sono per la maggior parte così piccole e distanti che non è possibile vederle neppure con i telescopi più grandi e potenti. Sono invece individuabili mentre puntano verso il Sole e sviluppano code di gas e polveri. (La parola cometa significa infatti 'stella con la coda'.) Il calore del Sole trasforma i ghiacci di cui sono composte in gas, creando scie di milioni di chilometri nello spazio. A dispetto della loro lunghezza, le particelle di polvere che contengono non sono più grandi di semplici granelli di sabbia.

Rosetta, 'l'acchiappa-comete' Alcune comete impiegano solo pochi anni a girare intorno al Sole, alcune invece, come la cometa di Halley, ci mettono molto più tempo. Altre appaiono una sola volta e poi scompaiono per sempre. La sonda spaziale SOHO dell'ESA è stata usata per scoprire migliaia di piccole comete che orbitano molto vicine al Sole. Molte di esse finiscono per schiantarsi sul Sole o vengono disintegrate dalla sua grandissima forza di gravità.

Nel 2014, la sonda europea Rosetta raggiungerà un traguardo storico entrando in orbita attorno a una cometa e quindi sganciando un modulo di atterraggio sulla sua superficie.

Asteroidi: i pianetini minori

L'asteroide 243 Ida e la sua luna Dactyl scoperta recentemente

Gli asteroidi sono piccoli corpi rocciosi, residui di ciò che è rimasto inutilizzato durante la fase di formazione dei pianeti, circa 4,5 miliardi di anni fa. Spesso vengono definiti anche 'pianetini'. Si pensa che esistano miliardi di questi corpi rocciosi, la maggior parte dei quali si trova in una 'fascia principale', a forma di ciambella, compresa tra le orbite di Marte e Giove. Gli asteroidi che si trovano sulla parte interna di questa fascia impiegano quasi tre anni a orbitare attorno al Sole; quelli più vicini al limite esterno, invece, impiegano quasi il doppio. La parola 'asteroide' significa 'simile a una stella'. Sono stati chiamati così perché erano visibili dalla maggior parte dei telescopi solo come punti luminosi. All'inizio del XX secolo, gli astronomi li chiamavano 'i parassiti dei cieli', perchè erano visibili in numero così grande da rovinare le fotografie delle galassie e delle nebulose più distanti. Il più grande fra gli asteroidi, Cerere, è stato il primo a essere scoperto da Giuseppe Piazzi di Palermo il primo gennaio del 1801.

Un secondo pianetino, Pallade, venne scoperto da Wilhelm Olbers nel 1802, seguito da Giunone nel 1804 e Vesta nel 1807. Dal 1847 in poi, non é passato anno che non abbia visto la scoperta di almeno un nuovo asteroide.

Famiglie di asteroidi

Orbite tipiche di asteroidi all'interno del Sistema Solare

Oggi si sa che Cerere ha una circonferenza di circa 940 km, più o meno un quarto delle dimensioni della Luna, ma, da solo, pesa ben più di un quarto del totale di tutti gli asteroidi. Altri sedici asteroidi hanno una larghezza superiore a 240 km, tuttavia la maggior parte di essi sono rocce e massi di pochi metri. Se tutti questi corpi celesti fossero compressi fino a formarne uno solo, questo sarebbe comunque più piccolo della Luna. Alcuni asteroidi sono fatti di roccia, altri di metalli, come ad esempio ferro e nichel. La maggior parte è di colore nero-marrone ed é ricca di composti di carbone. Molti asteroidi fanno parte di famiglie. Ognuna ha lo stesso colore, é apparentemente composta dagli stessi materiali e gli asteroidi che ne fanno parte viaggiano anche vicini tra loro in parti differenti della fascia principale. Una delle più grandi è la famiglia Flora, che comprende circa 400 membri conosciuti. È comunque possibile trovare asteroidi anche all'esterno della fascia principale. Questi asteroidi sono stati attratti fuori dalla loro orbita naturale da collisioni con altri asteroidi o dalla forza di gravità di Giove: alcuni sono anche divenuti lune del pianeta gigante. Centinaia di migliaia di asteroidi, anche di grandi dimensioni, passano molto vicini alla Terra.

Meteoriti

Ogni giorno quasi 50 tonnellate di materiale roccioso proveniente dallo spazio cade sulla Terra. Queste rocce vengono definite meteoriti. Quasi tutte le meteoriti provengono dalla fascia principale di asteroidi che si estende tra Giove e Marte. Sebbene la maggior parte degli asteroidi siano separati da migliaia di chilometri di spazio vuoto, le collisioni sono abbastanza comuni. Talvolta un intero asteroide può spaccarsi, più spesso però sono solo alcuni piccoli pezzi a staccarsi. Questi pezzi di roccia viaggiano nello spazio per milioni di anni fino a che vengono catturati dalla gravità di un pianeta. Se sopravvivono all'infuocato viaggio attraverso l'atmosfera per atterrare sulla superficie del pianeta, diventano meteoriti. Sulla Terra ne sono state trovate molte migliaia. Dallo studio di queste rocce, gli scienziati hanno ricavato moltissime informazioni sull'età e sulla nascita del Sistema Solare. Si è dimostrato che alcune meteoriti provenivano dalla Luna o da Marte. La meteorite ferrosa Hoba del Sud Africa è la più grande trovata sulla Terra: ha un diametro di 10 metri e pesa 60 tonnellate. Finora nessuno è mai stato ucciso dalla caduta di una meteorite, ma diverse persone ne sono state sfiorate. Si sa invece di meteoriti che hanno ucciso animali e danneggiato abitazioni e automobili.

Stelle cadenti

La pioggia di Leonidi del 1966

Ci sono diverse centinaia di comete che passano la maggior parte delle loro vite tra i pianeti del sistema solare interno. Queste comete lasciano dietro di sé numerose tracce di gas e polvere.

Questi granelli di polvere, delle dimensioni di quelli di sabbia, sono noti come meteore. Quando si scontrano con l'aria rarefatta dell'atmosfera terrestre, le meteore si scaldano molto rapidamente e, bruciando, lasciano scie luminose brillanti nel cielo notturno. Nascono cosí quelle che chiamiamo 'stelle cadenti'. In una notte serena, osservando il cielo abbastanza a lungo, é possibile riuscire a vedere una stella cadente. In alcuni momenti dell'anno, quando la Terra attraversa la scia di una cometa, il loro numero aumenta fino ad arrivare a 100 in un'ora. In rare occasioni, sciami di meteore hanno illuminato a giorno il cielo notturno. Nel 1966, i fortunati spettatori della pioggia delle Leonidi poterono vedere circa 40 stelle cadenti al secondo!

Steins un diamante nel cielo

Le prime immagini dell'asteroide Steins, fornite dagli strumenti della sonda Rosetta, sono state ricavate dai dati grezzi e i risultati sono davvero spettacolari: l'asteroide Steins sembra proprio un diamante nel cielo. Nelle immagini si vedono tanti piccoli crateri sulla superficie dell'asteroide e due invece molto grandi (uno dei quali con un diametro di 2 km), il che fa pensare che l'asteroide sia molto vecchio. Le immagini hanno un diametro che va da 50 a 60 pixel, abbastanza per definire la forma e le altre caratteristiche del corpo dell'asteroide. Nelle immagini si nota anche una catena di 7 crateri da impatto, probabilmente dovuti ad urti ricorrenti durante la rotazione dell'asteroide. La catena è costituita da 7 crateri. Per stabilire l'età dell'asteroide, si è cominciato a contare i crateri sulla sua superficie: maggiore è il numero di crateri, tanto più vecchio deve essere l'asteroide. Fino ad ora, ne sono stati individuati 23.

Dopo l'analisi dei dati di Rosetta, Steins sarà uno degli asteroidi di cui, fino ad oggi, conosceremo meglio le caratteristiche.