1. Il SISTEMA SOLAREIl SISTEMA SOLARE

2. Tutti i pianeti del Sistema solare orbitano intorno al Sole con un moto di rivoluzione che obbedisce alle tre leggi di Keplero: 1 L'orbita di ogni pianeta ha la forma di un'ellisse, con il sole in uno dei fuochi 3. 22 Ogni pianeta nel corso dell'orbita si muove pi velocemente quando vicino al sole, pi lentamente quando ne lontano. 4. 33 I diversi pianeti percorrono le loro orbite con velocit medie diverse: il moto pi lento per quei pianeti che orbitano a distanza maggiore dal Sole. 5. Il moto apparente dei pianeti nel cielo: Si muovono pi velocemente delle stelle fisse, in quanto al moto di rotazione della Terra si deve sommare il moto dei pianeti stessi. 6. Un corpo celeste che: a) orbita intorno al Sole, b) ha sufficiente massa da conferirgli una propria gravit tale da vincere le forze di un corpo rigido in modo che esso assuma un equilibrio idrostatico (approssimativamente sferico), c) abbia ripulito le vicinanze della propria orbita (in sostanza svolga un ruolo dominante lungo la propria orbita e le sue vicinanze). Questo vuol dire che il Sistema Solare consiste di OTTO pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno. Viene introdotta una nuova, distinta, classe di oggetti chiamati Pianeti Nani. Pianeti e Pianeti Nani sono dunque due distinte classi di oggetti. I primi membri della classe Pianeti Nani sono: Cerere, Plutone e UB313 (nome provvisorio). E atteso lannuncio dellinserimento in questa classe di molti altri pianeti nani nei prossimi mesi e anni da parte dellIAU. Attualmente una dozzina di candidati sono inclusi nella lista della International Astronomical Union (come Quaoar e Sedna), lista in evoluzione se si tiene conto delle nuove conoscenze che verranno acquisite relativamente ai candidati gi inclusi nella lista di attesa e di quelli di nuova scoperta che si aggiungeranno ad essa. Cosa un pianeta?Cosa un pianeta? 7. Per noi questa la definizione universaledi Pianeta Un corpo celeste che: a) Orbita intorno al proprio Sole, b) Non emette luce propria, c) ha sufficiente massa da conferirgli una propria gravit tale da vincere le forze di un corpo rigido in modo che esso assuma un equilibrio idrostatico (approssimativamente sferico). Il nuovo Sistema Solare con i Pianeti in ordine di distanza dal Sole 8. Le distanze nel sistema solare: lUnit AstronomicaLe distanze nel sistema solare: lUnit Astronomica Cosa lUnit Astronomica? Indicata con labbreviazione U.A., rappresenta la distanza media tra la Terra ed il Sole e vale circa 150 milioni di chilometri. Come si pu facilmente comprendere, la scala delle distanze del Sistema Solare riguarda valori che interessano miliardi di chilometri, non facilmente confrontabili fra loro e scarsamente utilizzabili anche a fini matematici. Per questo stata adottata lUA. La tabella della pagina seguente chiarisce meglio il concetto 9. PIANETA Distanza in Km Distanza in UA Diametro in km Durata del giorno confrontata con quella Terrestre (periodo di Rotazione) Durata dell'anno confrontata con quella Terrestre (periodo di Rivoluzione) Numero dei satelliti Esiste l'atmosfera MERCURIO 58.000.000 0,4 4.864 55 giorni 88 giorni 0 no VENERE 108.000.000 0,7 12.104 243 giorni 225 giorni 0 si TERRA 150.000.000 1,0 12.756 1 giorno 1 anno 1 si MARTE 228.000.000 1,5 6.796 1 giorno e 30 min 16 mesi 2 si GIOVE 778.000.000 5,2 142.988 10 ore 12 anni 63 si SATURNO 1.420.000.000 9,5 120.660 10 ore e 15 min 29 anni 56 si URANO 2.890.000.000 19,3 51.118 17 ore e 14 min 84 anni 27 si NETTUNO 4.448.000.000 29,7 49.500 16 ore e 3 min 165 anni 13 si PLUTONE 5.900.000.000 39,3 2.302 6 giorni e 9 ore 248 anni 3 si CONFRONTO TRA I PIANETI 10. I pianeti non sono sempre visibili Alcuni termini usati in astronomia Lelongazione la distanza angolare di un astro, osservato dalla Terra, rispetto al Sole ; Mercurio ha una piccola (28) elongazione massima ; per questo che, pur essendo molto luminoso, difficile da osservare per la grande vicinanza al Sole e allorizzonte serale e mattutino. I particolari allineamenti determinano anche le condizioni pi o meno favorevoli di osservabilit Congiunzione: termine utilizzato in astronomia per indicare la posizione di un pianeta opposto al Sole rispetto alla Terra. Opposizione: termine utilizzato in astronomia per indicare la posizione di un pianeta dalla stessa parte della Terra ed in linea con essa. 11. I pianeti si sono formati a partire da una nube di materiale interstellare collassata. Ovvero la forza di gravit fa cadere il materiale verso un centro. Origine del sistema solareOrigine del sistema solare 12. Quando una nube si contrae, la sua temperatura pu raggiungere i 5.000 Kelvin*. Per una nube di massa paragonabile a quella del Sole una simile contrazione, che avviene in un arco di tempo di l0 milioni di anni, pu riscaldare la regione centrale fino a farle raggiungere i l0 milioni di K (pi la stella massiccia, maggiore la temperatura raggiunta dal suo nucleo). A questo punto si innesca una reazione di fusione nucleare nella quale l'idrogeno viene trasformato in elio; solo in questo momento che si pu dire abbia inizio la vita di una stella. La conversione di idrogeno in elio e simili reazioni di fusione nucleare costituiscono la fonte di energia, e quindi di luce e di calore, che rende visibili il Sole e le stelle. Con la progressiva diminuzione delle dimensioni, causata dal collasso gravitazionale, la nube protoplanetaria si appiattisce (in alto a sinistra) e ruota sempre pi rapidamente, finch dalle sue regioni equatoriali viene eiettato un anello di materia (in alto a destra). Successive fasi di contrazione, accelerazione ed eiezione di anelli portano alla situazione illustrata in basso, a sinistra. Da ogni anello, successivamente si former un pianeta, come mostrato in basso a destra. *Kelvin: unit di misura della temperatura . Zero Kelvin corrisponde alla t. di -273 gradi centigradi ; 0 gradi centigradi corrispondono a 273 K. 13. La struttura interna dei pianeti ci aiuta a comprendere le loro differenze. I Pianeti interni rocciosi sono generalmente composti da un Nucleo ferroso fluido, circondato da una zona di diverso spessore chiamata Mantello composta normalmente da silicati e dalla parte superficiale chiamata Crosta In questa immagine di Mercurio, si evidenzia come il pianeta abbia un nucleo molto grande che le conferisce una densit elevata, simile a quella terrestre (circa 5g/cm3 .) Pianeti rocciosiPianeti rocciosi 14. I Pianeti esterni sono generalmente composti da un Nucleo roccioso fluido, uno o due strati di idrogeno o altri gas naturali allo stato liquido e allo stato molecolare (solido). La parte pi esterna composta da uno spesso strato di atmosfera composto principalmente da idrogeno ed elio. Queste elementi rendono i pianeti giganti molto meno densi di quelli terrestri. Basti pensare che Saturno ha una densit minore di quella dellacqua! Pianeti gassosiPianeti gassosi 15. Perch sono differenti i Pianeti interni da quelli esterni? Si pensa che il vento solare ed il calore generati dalla nostra stella durante la sua formazione abbiano prodotto effetti in grado di spiegare sia le sostanziali differenze esistenti fra pianeti interni ed esterni, sia quelle meno rilevanti fra la composizione del sistema planetario nel suo insieme e quella del Sole. In sintesi, gli effetti prodotti consistono essenzialmente nellallontanamento dalle vicinanze del Sole di materiale volatile verso lesterno (motivo per cui i pianeti interni hanno atmosfere pi sottili e non primordiali ) mentre il materiale solido, roccioso, rimasto concentrato pi vicino al Sole. 16. L'energia solare nucleare: deriva dalla fusione di due atomi di idrogeno che diventano un atomo di Elio. Nella trasformazione una piccolissima parte della massa dei primi due atomi si perde: viene trasformata in energia secondo la relazione di Einstein: E = mc2 Dove m la massa che viene persa (piccolissima) e c la velocit della luce pari a 300.000 Km/sec. Il SoleIl Sole 17. La StrutturaLa Struttura Il nucleo la zona pi interna del Sole, ed il luogo dove avvengono le reazioni termonucleari di fusione dellidrogeno. La temperatura supera i 10 milioni di gradi e la pressione di circa 200 miliardi di atmosfere. Date queste condizioni fisiche la materia si trova sotto forma di uno stato particolare, che in fisica chiamato Plasma. La zona radiativa, situata all'esterno del nucleo, ne assorbe l'energia prodotta e la trasmette per irraggiamento agli strati superiori. La zona convettiva, situata al disopra della zona radiativa, trasporta l'energia verso l'esterno mediante moti convettivi. Il gas che compone questa zona si muove, schematicamente, come l'acqua di una pentola in ebollizione. Ha uno spessore di circa 450.000 km, in questa zona i gas perdono e assorbono energia,ma, per la minor temperatura non danno luogo a reazioni nucleari. 18. La cromosfera lo strato superiore rispetto la fotosfera. uno strato trasparente, visibile solamente con filtri speciali o durante le eclissi totali di Sole. Questo strato interessato da diversi fenomeni emissivi come le Spicule e le protuberanze solari. La corona solare la parte pi esterna dell'atmosfera solare; non ha limiti definiti e si estende in continuazione per miliardi di km in modo molto tenue. costituita da particelle di gas ionizzate. La temperatura della corona, nelle vicinanze della stella, supera abbondantemente il milione di gradi. La fotosfera, lo strato superficiale del Sole, ossia la zona di emissione della luce visibile; spessa circa 300 km. In essa le temperature sono di poco inferiori ai 6000 ed sede di fenomeni come le macchie solari e i flare. All'osservazione diretta la fotosfera presenta una superficie granulosa, poich vi sono presenti i grani convettivi, ossia le emissioni di calore che emerge dagli strati interni tramite i moti convettivi. 19. Fenomeni della Cromosfera: le ProtuberanzeFenomeni della Cromosfera: le Protuberanze Le protuberanze sono getti di materiale gassoso che si originano sulla cromosfera e si protendono per migliaia di chilometri nella corona solare. Osservate con opportuni strumenti ottici, che permettono di filtrare la luce abbagliante della fotosfera, appaiono praticamente immobili; in realt sono flussi di materiale che viaggia a velocit elevatissime seguendo le linee di forza del campo magnetico, fino a ricadere sulla superficie. 20. La CoronaLa Corona La corona solare si pu fotografare abbastanza facilmente , durante uneclisse totale di Sole , nei pochi minuti di totalit . 21. MercurioMercurio Diametro: 4880 km Densit: 5,4 g/cm3 Massa: 0,055 T Gravit: 0,37 T Temperatura: +350 170 Distanza Sole: 57,9 mil. Periodo rivoluz.: 88 giorni Periodo rotaz.: 59 giorni Velocit orbitale: 47,9 km/s Diam apparente: 12,9 max Satelliti: nessuno 22. VenereVenere Diametro: 12104 km Densit: 5,2 g/cm3 Massa: 0,815 T Gravit: 0,88 T Temperatura: +480 Distanza Sole: 108,2 mil. Periodo rivoluz.: 224,7 giorni Periodo rotaz.: -243 giorni Velocit orbitale: 35 km/s Diam apparente: 63,1 max Satelliti: nessuno 23. Latmosfera di VenereLatmosfera di Venere E composta per il 97% da anidride carbonica con tracce minime di vapor dacqua (0,2%) In superficie cadono piogge di acido solforico, indice che vi sono violente eruzioni vulcaniche 24. La superficie di VenereLa superficie di Venere Su Venere leffetto serra esasperato al massimo: le nubi di anidride carbonica trattengono il calore solare e portano la temperatura a valori di quasi 500. La pressione al suolo di 90 atmosfere, uguale a quella presente 900 metri sottacqua. 25. TerraTerra Diametro: 12742 km Densit: 5,51 g/cm3 Massa: 5,977x1027 g Gravit: 1 T Temperatura: +15 Distanza Sole: 149,6 mil. Periodo rivoluz.: 365,25 giorni Periodo rotaz.: 23h 56m 04s Velocit orbitale: 29,8 km/s Satelliti: Luna 26. MarteMarte Diametro: 6787 km Densit: 3,9 g/cm3 Massa: 0,108 T Gravit: 0,38 T Temperatura: -23 Distanza Sole: 227,9 mil. Periodo rivoluz.: 687 giorni Periodo rotaz.: 24h 37m 23s Velocit orbitale: 24,1 km/s Diam apparente: 25,2 max Satelliti: Phobos Deimos 27. Il suolo di MarteIl suolo di Marte Le sonde atterrate su Marte hanno mostrato un pianeta desolato, simile ai deserti pietrosi della Terra Marte ha una tenue atmosfera di anidride carbonica, non sufficiente per a innescare un effetto serra per riscaldare il pianeta Tutto lossigeno si combinato con le rocce del suolo, dandogli il caratteristico colore rossastro, visibile anche da Terra 28. Sulla superficie di Marte sono chiari i segni della presenza, in un lontano passato, di acqua allo stato liquido Oggi tutta lacqua ghiacciata e si trova ai poli e nello strato di permafrost, pochi metri sotto la superficie 29. Sulla superficie di Marte si trovano alcune delle strutture geologiche pi grandi del Sistema solare: La Valle Marineris il pi grande Canyon, lungo 4500 km, largo 120 e profondo 7 Il Monte Olimpo un vulcano a scudo alto 27.000 mt e largo alla base 600 km 30. GioveGiove Diametro: 142800 km Densit: 1,3 g/cm3 Massa: 317,9 T Gravit: 2,64 T Temperatura: -150 Distanza Sole: 778,3 mil. Periodo rivoluz. 11,86 anni Periodo rotaz.: 9h 50m 30s Velocit orbitale: 13,1 km/s Diam apparente: 49,8 max Satelliti: 39 lune 31. Giove assomiglia molto pi ad una stella che ad un pianeta La sua composizione chimica infatti molto simile al Sole ed il nucleo del pianeta emette molto pi calore di quanto Giove ne riceva dalla nostra stella La sua massa non di molto inferiore a quella necessaria per innescare le reazioni nucleari 32. Un altro sistema di mondiUn altro sistema di mondi Losservazione di Giove fatta da Galileo nel 1610 ha rivoluzionato la visione del Mondo: cera un altro centro di attrazione delluniverso! Si pu correttamente definire Giove e la sua coorte di lune come un sistema solare in miniatura Attorno al pianeta orbitano pi di 30 satelliti, quattro dei quali (Io, Europa, Ganimede e Callisto) hanno taglia e caratteristiche di veri e propri pianeti 33. SaturnoSaturno Diametro: 120057 km Densit: 0,7 g/cm3 Massa: 95,2 T Gravit: 1,15 T Temperatura: -180 Distanza Sole: 1427 mil. Periodo rivoluz. 29,46 anni Periodo rotaz.: 10h 14m Velocit orbitale: 9,6 km/s Diam apparente: 20,8 max Satelliti: 30 lune 34. Gli anelliGli anelli Gli anelli, ben visibili anche da Terra, sono composti da rocce e polveri vaganti in orbita attorno al pianeta Sono mantenuti stabili dalla presenza di piccoli satelliti pastore Gli anelli principali sono sei, suddivisi ognuno in decine o centinaia di sottosistemi Hanno uno spessore di pochi chilometri e con il passare degli anni, si presentano sotto diverse angolazioni Allinterno degli anelli vi sono delle zone vuote, chiamate divisioni, visibili anche con un telescopio 35. UranoUrano Diametro: 51118 km Densit: 1,29 g/cm3 Massa: 14,6 T Gravit: 1,17 T Temperatura: -210 Distanza Sole: 2869,6 mil. Periodo rivoluz. 84,01 anni Periodo rotaz.: 17h 14m Velocit orbitale: 9,6 km/s Diam apparente: 3,8 max Satelliti: 17 lune 36. Un pianeta inclinatoUn pianeta inclinato Urano ha una caratteristica peculiare: il suo asse di rotazione inclinato di quasi 90 sul piano dellorbita; il pianeta perci rotola anzich ruotare su se stesso. Possiede inoltre un sistema di 11 anelli molto sottili, a malapena visibili da Terra La sua composizione chimica molto simile a quella di Giove e Saturno 37. NettunoNettuno Diametro: 49530 km Densit: 1,64 g/cm3 Massa: 17,14 T Gravit: 1,18 T Temperatura: -210 Distanza Sole: 4450,6 mil. Periodo rivoluz. 164,79 anni Periodo rotaz.: 16h 07m Velocit orbitale: 5,4 km/s Diam apparente: 2,1 max Satelliti: 8 lune 38. Un pianeta tutto bluUn pianeta tutto blu Le nubi sono spinte da venti impetuosi, i pi forti di tutto il Sistema Solare: vicino alla Grande Macchia Oscura possono raggiungere i 2.000 Km/h. L'atmosfera del pianeta ha una composizione molto simile a quella di Urano: idrogeno (85 %), elio (13 %) e metano (2 %); quest'ultimo e' responsabile del caratteristico colore del pianeta, in quanto assorbe la radiazione rossa e riflette quella blu 39. Pianeti naniPianeti nani Unpianetananouncorpocelesteditipo planetarioorbitanteattornoadunastellae caratterizzatodaunamassasufficientea conferirgliunaformasferoidale,machenon statoingradodi"ripulire"lapropriafascia orbitaledaaltrioggettididimensioni confrontabili:perquestononrientranella semplicedenominazionedipianeta. Nonostanteilnome,unpianetananonon necessariamentepipiccolodiunpianeta.In teorianonvilimitealledimensionideipianeti nani. Ilterminepianetananostatointrodotto ufficialmentenellanomenclaturaastronomica il24agosto2006daun'assembleadell' UnioneAstronomicaInternazionale,framolte discussioniepolemiche. Plutone Cerere 40. ASTEROIDIECOMETEASTEROIDIECOMETE 41. La fascia degli asteroidiLa fascia degli asteroidi Compresa tra le orbite di Marte e di Giove, formata da tutti quei frammenti rocciosi del Sistema solare primordiale che non hanno potuto aggregarsi a causa delle interazioni gravitazionali del vicino Giove Alcuni di questi oggetti, detti NEO (Near Earth Objects), transitano vicino allorbita terrestre e sono particolarmente pericolosi per possibili impatti che potrebbero avere effetti devastanti sul nostro pianeta 42. Montagne volantiMontagne volanti Dalle forme pi svariate e bizzarre, gli asteroidi hanno dimensioni che variano dai 1000 km per Cerere alle poche decine di metri dei pi piccoli; ognuno di essi presenta per una superficie molto craterizzata, segno di violenti impatti con asteroidi pi piccoli Eros Ida Gaspra 43. Le cometeLe comete 44. Quando una cometa si avvicina al Sistema solare interno, la sua superficie ghiacciata sublima al calore del Sole ed inizia ad emettere materiale che va a formare dapprima la chioma, poi la coda di ioni ed infine quella di polveri La coda di gas azzurra e rettilinea, rivolta sempre dalla parte opposta del Sole; quella di polveri gialla e ricurva e tende a seguire lorbita della cometa 45. Il cuore della cometaIl cuore della cometa Il nucleo della cometa molto simile ad un enorme iceberg volante, ricoperto da una crosta di materiale organico scuro, al cui interno vi sono grandi quantit di ghiaccio dacqua che fuoriesce sotto forma di getti di vapore da spaccature della crosta I nuclei cometari hanno dimensioni di alcuni chilometri, ma materiale sufficiente per decine di passaggi nei pressi del Sole ImmaginidelnucleodellacometaHartley2ripresedalla sondaEPOXI(exDeepImpact)ripresedurantel'incontro avvenutoil4novembre2010.Lasondapassatadal nucleoadunadistanzaminimadicirca700km. 46. La vita nel sistema solare RicerchesuMarte IdatiarrivatidalleultimemissionisuMartedisonde automaticheparlanodellapresenza,almenountempo,di acquaallostatoliquido,edievidenzechefannosospettare lapresenzadiorganismiviventi,almenountempo,sulla superficediMarte. 47. Titano: unalunadiSaturnochehacondizionisimiliaquelle dellaTerraprimordiale.Latemperatura180sottozero, elasostanzaallostatoliquidoilmetano. 48. Europa: unalunadiGiove,ricopertadighiaccio,aldisottodellaquale potrebbetrovarsiunoceanoliquidodovepotrebbeessersisviluppata lavita.