V LICEOV LICEO

Prof. BarberisProf. Barberis

““La mia idea è che all’origine e nella storia La mia idea è che all’origine e nella storia dell’Universo si manifesti un grande disegno. Noi dell’Universo si manifesti un grande disegno. Noi non siamo semplici creature del caso e della non siamo semplici creature del caso e della necessità, ma partecipiamo in un ruolo centrale necessità, ma partecipiamo in un ruolo centrale al grande dramma cosmico”.al grande dramma cosmico”.

Sir John EcclesSir John EcclesDa “Il mistero uomo”Da “Il mistero uomo”

FINEFINE

Non si può stare di fronte ad un cielo stellato Non si può stare di fronte ad un cielo stellato senza provare stupore, meraviglia ed senza provare stupore, meraviglia ed

interesseinteresse

Anche per questa ragione da sempre gli uomini di Anche per questa ragione da sempre gli uomini di scienza hanno cercato di sondare e studiare il cielo, scienza hanno cercato di sondare e studiare il cielo, uno scenario che ogni notte ritorna senza apparenti uno scenario che ogni notte ritorna senza apparenti

modifiche con una ciclicità regolare e prevedibilemodifiche con una ciclicità regolare e prevedibile

C’è anche un aspetto praticoC’è anche un aspetto pratico

Per questa ragione l’astronomia, la scienza che studia i corpi Per questa ragione l’astronomia, la scienza che studia i corpi celesti ha origini antiche (India III millennio a.C., Cina e celesti ha origini antiche (India III millennio a.C., Cina e

Mesopotamia I millennio a.C.)Mesopotamia I millennio a.C.)

• orientamentoorientamento

• andamento stagioni – tempi di andamento stagioni – tempi di lavoro agricolilavoro agricoli

• misura del tempomisura del tempo

( posizione e previsione movimenti degli astri )( posizione e previsione movimenti degli astri )

• mondo antico ( NO strumenti ; NO idea di ricercare cause mondo antico ( NO strumenti ; NO idea di ricercare cause fisiche )fisiche )

XVI SECOLO Keplero, Galileo e NewtonXVI SECOLO Keplero, Galileo e Newton

ASTROFISICA ASTROFISICA

( applica le leggi fisiche allo ( applica le leggi fisiche allo studio dei corpi celesti )studio dei corpi celesti )

COSMOLOGIACOSMOLOGIA

( origine ed evoluzione ( origine ed evoluzione dell’Universo )dell’Universo )

COSMOGONIACOSMOGONIA

( origine ed evoluzione di ( origine ed evoluzione di galassie, sistemi planetari … galassie, sistemi planetari …

dell’attuale Universo )dell’attuale Universo )

Terra al centro dell’UniversoTerra al centro dell’Universo

• natura diversa dagli altri corpi celesti ( eterni e natura diversa dagli altri corpi celesti ( eterni e immutabili ) immutabili )

• origine ed evoluzione dell’Universo ( nella composizione e origine ed evoluzione dell’Universo ( nella composizione e nelle dimensioni )nelle dimensioni )

• stelle ( fatte di materia, nascono, evolvono e si spengono )stelle ( fatte di materia, nascono, evolvono e si spengono )

• Terra ( le sue particolari caratteristiche dipendono dal Terra ( le sue particolari caratteristiche dipendono dal luogo, dal modo e dal tempo in cui si è formata )luogo, dal modo e dal tempo in cui si è formata )

Insieme dei corpi in movimento che risentono in modo Insieme dei corpi in movimento che risentono in modo

apprezzabile dell’attrazione gravitazionaleapprezzabile dell’attrazione gravitazionale

F = G m1* m2

r2

Stella che produce autonomamente luce e altre Stella che produce autonomamente luce e altre radiazioni elettromagneticheradiazioni elettromagnetiche

INTORNO si muovono 9 pianeti : corpi opachi, freddi, INTORNO si muovono 9 pianeti : corpi opachi, freddi, traiettorie ellittiche intorno al sole e ruotano su loro traiettorie ellittiche intorno al sole e ruotano su loro

stessi ( rotazione e rivoluzione )stessi ( rotazione e rivoluzione )

Distanza media 150.000.000 kmDistanza media 150.000.000 km

corpo solido – rigidocorpo solido – rigido

approssimativamente approssimativamente sferico e piccolo se sferico e piccolo se confrontato con il soleconfrontato con il sole

diametro 12.750 kmdiametro 12.750 km

Satellite della TerraSatellite della Terra

Corpi opachi di dimensioni Corpi opachi di dimensioni variabili legati per attraz. variabili legati per attraz.

gravitaz. ad un pianeta attorno a gravitaz. ad un pianeta attorno a cui rivoluzionanocui rivoluzionano

Le STELLE, pur essendo distanti tra loro, risentono Le STELLE, pur essendo distanti tra loro, risentono dell’attrazione gravitazionale delle stelle circostanti; dell’attrazione gravitazionale delle stelle circostanti; per questo non sono isolate ma aggrappate in sistemi per questo non sono isolate ma aggrappate in sistemi

detti GALASSIE.detti GALASSIE.

Nelle galassie, le stelle si muovono compiendo una lenta Nelle galassie, le stelle si muovono compiendo una lenta rivoluzione intorno al centro della galassiarivoluzione intorno al centro della galassia

IL SOLE APPARTIENE ALLA VIA LATTEAIL SOLE APPARTIENE ALLA VIA LATTEAIL SOLE APPARTIENE ALLA VIA LATTEAIL SOLE APPARTIENE ALLA VIA LATTEA

La Via Lattea contiene centinaia di miliardi di stelleLa Via Lattea contiene centinaia di miliardi di stelle

Ha una forma a spirale con un diametro di 1 miliardo di miliardo di miliardi di Ha una forma a spirale con un diametro di 1 miliardo di miliardo di miliardi di kmkm

( diametro di 100.000 anni luce )( diametro di 100.000 anni luce )

IL SISTEMA SOLARE SI TROVA IN UNA POSIZIONE ABBASTANZA IL SISTEMA SOLARE SI TROVA IN UNA POSIZIONE ABBASTANZA PERIFERICA E SI MUOVE INTORNO AL CENTRO DELLA GALASSIA PERIFERICA E SI MUOVE INTORNO AL CENTRO DELLA GALASSIA

COMPIENDO UNA RIVOLUZIONE IN 225 MILIONI DI ANNICOMPIENDO UNA RIVOLUZIONE IN 225 MILIONI DI ANNI

IL SISTEMA SOLARE SI TROVA IN UNA POSIZIONE ABBASTANZA IL SISTEMA SOLARE SI TROVA IN UNA POSIZIONE ABBASTANZA PERIFERICA E SI MUOVE INTORNO AL CENTRO DELLA GALASSIA PERIFERICA E SI MUOVE INTORNO AL CENTRO DELLA GALASSIA

COMPIENDO UNA RIVOLUZIONE IN 225 MILIONI DI ANNICOMPIENDO UNA RIVOLUZIONE IN 225 MILIONI DI ANNI

Appaiono come deboli chiazze luminoseAppaiono come deboli chiazze luminose

( galassie satelliti della Via Lattea )

Gruppi di galassie trattenuti da una Gruppi di galassie trattenuti da una forza di attrazione gravitazionaleforza di attrazione gravitazionale

AMMASSO DELLA VERGINE AMMASSO DELLA VERGINE

• 60 milioni di anni luce da noi ; 60 milioni di anni luce da noi ;

• Circa 2000 galassieCirca 2000 galassie

In tre dimensioni In tre dimensioni risulta essere risulta essere

distribuito in un distribuito in un raggio di oltre 30 raggio di oltre 30

milioni di anni lucemilioni di anni luce

Particolare delle galassie più lontane che finora sono state osservate

Materia interstellareMateria interstellare : lo spazio tra gli astri : lo spazio tra gli astri appare vuoto, anche se è costituito da un gas di appare vuoto, anche se è costituito da un gas di particelle molto rarefatte o da polveriparticelle molto rarefatte o da polveri

NebuloseNebulose : zone più opache e dense rispetto allo : zone più opache e dense rispetto allo spazio circostante in cui si stanno formando spazio circostante in cui si stanno formando nuove stellenuove stelle

Nebulosa di Orione

Se noi pensassimo di considerare tutte le stelle che possono essere racchiuse Se noi pensassimo di considerare tutte le stelle che possono essere racchiuse entro una sfera, avente il centro nel nostro Sole e un raggio di circa 10 anni entro una sfera, avente il centro nel nostro Sole e un raggio di circa 10 anni

luce, ci accorgeremmo solamente della presenza di una decina di altre luce, ci accorgeremmo solamente della presenza di una decina di altre stelle, la più vicina delle quali è Alfa Proxima Centauri, distante dal Sole stelle, la più vicina delle quali è Alfa Proxima Centauri, distante dal Sole circa 4,5 anni luce (la sua luce, quindi, impiega 4,5 anni prima di arrivare circa 4,5 anni luce (la sua luce, quindi, impiega 4,5 anni prima di arrivare

fino a noi).fino a noi).Se noi aumentassimo il raggio della nostra ipotetica sfera a 100 anni luce, Se noi aumentassimo il raggio della nostra ipotetica sfera a 100 anni luce, potremmo racchiudere qualche migliaio di Stelle. Se il raggio aumentasse potremmo racchiudere qualche migliaio di Stelle. Se il raggio aumentasse ulteriormente, fino ad arrivare a 1000 anni luce, avremmo qualche milione ulteriormente, fino ad arrivare a 1000 anni luce, avremmo qualche milione

di stelle: queste, però, sarebbero una minima parte delle stelle presenti di stelle: queste, però, sarebbero una minima parte delle stelle presenti nella nostra galassia, che ha un diametro di circa 100 000 anni luce e uno nella nostra galassia, che ha un diametro di circa 100 000 anni luce e uno

spessore, al centro, di 15 000 anni luce. Il Sole, infatti, fa parte di una spessore, al centro, di 15 000 anni luce. Il Sole, infatti, fa parte di una galassia contenente circa 100 miliardi di Stelle: la via Lattea, ben visibile in galassia contenente circa 100 miliardi di Stelle: la via Lattea, ben visibile in

estate, come una striscia luminosa che percorre il cielo. Le stelle sono estate, come una striscia luminosa che percorre il cielo. Le stelle sono talmente numerose che non possiamo distinguerle separatamente e, ai talmente numerose che non possiamo distinguerle separatamente e, ai

nostri occhi appaiono come una scia luminosa. La Via Lattea è una galassia nostri occhi appaiono come una scia luminosa. La Via Lattea è una galassia a spirale; il Sole si trova su uno dei bracci laterali, molto distante dal a spirale; il Sole si trova su uno dei bracci laterali, molto distante dal

centro.centro.

INDICEINDICE

Fino al 1609 l'unico mezzo di osservazione per l'uomo è stato l'occhio: in Fino al 1609 l'unico mezzo di osservazione per l'uomo è stato l'occhio: in quell'anno Galileo Galilei ha puntato verso il cielo il primo cannocchiale e nello quell'anno Galileo Galilei ha puntato verso il cielo il primo cannocchiale e nello stesso secolo ,nel 1688, Newton prima di formulare la teoria della gravitazione stesso secolo ,nel 1688, Newton prima di formulare la teoria della gravitazione

universale , ha costruito un moderno telescopio a riflessione, che gli valse la universale , ha costruito un moderno telescopio a riflessione, che gli valse la nomina a membro della Royal Society. Poi sono stati costruiti cannocchiali e nomina a membro della Royal Society. Poi sono stati costruiti cannocchiali e

telescopi via via migliori come lavorazione, più grandi come diametro e perciò telescopi via via migliori come lavorazione, più grandi come diametro e perciò capaci di vedere meglio e più lontano nell'universo. Spettroscopi, lastre capaci di vedere meglio e più lontano nell'universo. Spettroscopi, lastre

fotografiche e altri strumenti ausiliari, nel secolo scorso hanno reso più efficaci fotografiche e altri strumenti ausiliari, nel secolo scorso hanno reso più efficaci i cannocchiali e i telescopi per l'indagine del cielo. Dalla metà del nostro secolo i cannocchiali e i telescopi per l'indagine del cielo. Dalla metà del nostro secolo

il radiotelescopio è venuto a portare il suo contributo all'analisi degli astri e il radiotelescopio è venuto a portare il suo contributo all'analisi degli astri e poco dopo satelliti artificiali e sonde lanciati dall'uomo hanno cominciato a poco dopo satelliti artificiali e sonde lanciati dall'uomo hanno cominciato a

vagare nello spazio. Tuttavia, nessuno strumento è capace di fornire vagare nello spazio. Tuttavia, nessuno strumento è capace di fornire immediatamente all'uomo una misura, o anche una semplice stima, della immediatamente all'uomo una misura, o anche una semplice stima, della

distanza a cui si trova l'oggetto celeste verso il quale è diretto. Proprio per distanza a cui si trova l'oggetto celeste verso il quale è diretto. Proprio per questo, le stelle ci sembrano tutte a un'eguale distanza da noi e le giudichiamo questo, le stelle ci sembrano tutte a un'eguale distanza da noi e le giudichiamo

appartenenti a una superficie sferica che rivolge a noi la sua concavità. A appartenenti a una superficie sferica che rivolge a noi la sua concavità. A occhio nudo, soltanto la Luna e il Sole presentano un disco chiaramente occhio nudo, soltanto la Luna e il Sole presentano un disco chiaramente riconoscibile. Un modesto telescopio  permette di osservare abbastanza riconoscibile. Un modesto telescopio  permette di osservare abbastanza

facilmente il disco (molto più piccolo) di Venere, Marte, Giove e Saturno e facilmente il disco (molto più piccolo) di Venere, Marte, Giove e Saturno e intuitivamente ci si  rende conto che questi astri devono essere più vicini. Ma le intuitivamente ci si  rende conto che questi astri devono essere più vicini. Ma le stelle restano dei punti anche quando le guardiamo o le fotografiamo con i più stelle restano dei punti anche quando le guardiamo o le fotografiamo con i più

potenti telescopi e  sembrano tutte alla stessa distanzapotenti telescopi e  sembrano tutte alla stessa distanza

Stando fermi in un punto della Terra e osservando il cielo per una notte Stando fermi in un punto della Terra e osservando il cielo per una notte intera, lo vediamo ruotare: molte stelle scompaiono verso occidente, altre intera, lo vediamo ruotare: molte stelle scompaiono verso occidente, altre

stelle sorgono da oriente; il Sole, che era tramontato sotto l'orizzonte verso stelle sorgono da oriente; il Sole, che era tramontato sotto l'orizzonte verso ovest, ricompare a est il mattino successivo. Viaggiando di notte verso sud, ovest, ricompare a est il mattino successivo. Viaggiando di notte verso sud, lungo un meridiano terrestre, possiamo veder comparire sopra l'orizzonte lungo un meridiano terrestre, possiamo veder comparire sopra l'orizzonte

(e proprio verso sud) stelle prima invisibili; contemporaneamente altre (e proprio verso sud) stelle prima invisibili; contemporaneamente altre stelle scompaiono sotto l'orizzonte, in direzione nord. Quanto più rapido stelle scompaiono sotto l'orizzonte, in direzione nord. Quanto più rapido sarà il viaggio, tanto più evidente sarà il fenomeno; ma già gli antichi lo sarà il viaggio, tanto più evidente sarà il fenomeno; ma già gli antichi lo

avevano notato, e noi possiamo vederlo bene stando comodamente seduti avevano notato, e noi possiamo vederlo bene stando comodamente seduti nella sala di un planetario. Le osservazioni precedenti portano alla nella sala di un planetario. Le osservazioni precedenti portano alla

conclusione che il cielo è una sfera e non una semisfera; ma questo l'uomo conclusione che il cielo è una sfera e non una semisfera; ma questo l'uomo lo ha capito abbastanza presto, mentre per molti secoli si è discusso il lo ha capito abbastanza presto, mentre per molti secoli si è discusso il

valore da attribuire al raggio della sfera celeste. valore da attribuire al raggio della sfera celeste. Soltanto in tempi Soltanto in tempi relativamente recenti (la prima misura di una distanza stellare è del 1838) è relativamente recenti (la prima misura di una distanza stellare è del 1838) è

stato possibile dimostrare che il problema non aveva senso e che la stato possibile dimostrare che il problema non aveva senso e che la superficie sferica sulla quale le stelle sembrano infisse è una pura superficie sferica sulla quale le stelle sembrano infisse è una pura

apparenza.apparenza. Il cielo non è assimilabile all'involucro di un pallone: quello che Il cielo non è assimilabile all'involucro di un pallone: quello che vediamo è l'intero volume del pallone, occupato da stelle che si trovano a vediamo è l'intero volume del pallone, occupato da stelle che si trovano a distanze molto diverse da noi, anche se i nostri sensi non ci consentono di distanze molto diverse da noi, anche se i nostri sensi non ci consentono di cogliere intuitivamente tale realtà. I sensi ci ingannano poi anche in un cogliere intuitivamente tale realtà. I sensi ci ingannano poi anche in un

altro modo, dandoci l'impressione di occupare proprio il punto centrale del altro modo, dandoci l'impressione di occupare proprio il punto centrale del pallone, o dell'universo.pallone, o dell'universo.

  

SFERA CELESTE ( è un modello matematico )SFERA CELESTE ( è un modello matematico )

Non percependo le diverse distanze che ci separano dai corpi celesti, questi appaiono tutti Non percependo le diverse distanze che ci separano dai corpi celesti, questi appaiono tutti proiettati su di una superficie sferica, di raggio infinitamente grande, al cui centro si trova proiettati su di una superficie sferica, di raggio infinitamente grande, al cui centro si trova la Terra, il nostro punto d'osservazione. Per muoverci agevolmente lungo la sfera celeste è la Terra, il nostro punto d'osservazione. Per muoverci agevolmente lungo la sfera celeste è necessario individuare allora delle guide e dei punti di riferimento che coincideranno con i necessario individuare allora delle guide e dei punti di riferimento che coincideranno con i

corrispondenti del nostro pianeta, essendone praticamente dei suoi prolungamenti corrispondenti del nostro pianeta, essendone praticamente dei suoi prolungamenti proiettati all'infinito. Così abbiamo:proiettati all'infinito. Così abbiamo:

•l'asse celeste - detto anche asse del mondo o polarel'asse celeste - detto anche asse del mondo o polare, è il perno della rotazione , è il perno della rotazione apparente del cielo; apparente del cielo;

•i poli celestii poli celesti - le intersezioni di esso con la sfera celeste; - le intersezioni di esso con la sfera celeste; •l'equatore celestel'equatore celeste - ossia quel cerchio massimo che si ricava dall'intersezione della - ossia quel cerchio massimo che si ricava dall'intersezione della

sfera con il piano perpendicolare all'asse celeste e passante per il centro della Terra, e sfera con il piano perpendicolare all'asse celeste e passante per il centro della Terra, e che la divide perciò in due emisferi uguali, quello settentrionale (boreale) e quello che la divide perciò in due emisferi uguali, quello settentrionale (boreale) e quello

meridionale (australe). meridionale (australe).

Il parallelo celeste fondamentale è l’equatore, mentre il meridiano celeste Il parallelo celeste fondamentale è l’equatore, mentre il meridiano celeste fondamentale è quello passante per un punto particolare detto PUNTO GAMMA fondamentale è quello passante per un punto particolare detto PUNTO GAMMA che rappresenta il punto della sfera celeste in cui si trova il Sole nell’equinozio di che rappresenta il punto della sfera celeste in cui si trova il Sole nell’equinozio di

primavera, mentre il punto diametralmente opposto è detto PUNTO OMEGAprimavera, mentre il punto diametralmente opposto è detto PUNTO OMEGA

Asse del mondo, equatore, meridiani e paralleli celesti sono elementi di riferimento indipendenti dalla posizione dell’osservatore

sulla Terra e vengono utilizzati per la costruzione delle mappe del cielo

Dalla posizione dell’osservatore dipende, Dalla posizione dell’osservatore dipende, invece, la prospettiva con cui si osserva la invece, la prospettiva con cui si osserva la sfera celeste; ad esempio se siamo al Polo sfera celeste; ad esempio se siamo al Polo Nord vedremo la Nord vedremo la Stella Polare sopra di noi sulla verticale, mentre all’equatore, la Stella Polare si trova sul limite basso dell’orizzonte

Per questo, per tener conto della posizione dell’osservatore Per questo, per tener conto della posizione dell’osservatore ( punto P ) si è costruito sulla sfera celeste un sistema di ( punto P ) si è costruito sulla sfera celeste un sistema di

riferimento più immediatoriferimento più immediato

ORIZZONTE VISIVO : porzione di superficie terrestre che si può osservare ORIZZONTE VISIVO : porzione di superficie terrestre che si può osservare guardando dal punto in cui si trova l’osservatoreguardando dal punto in cui si trova l’osservatore

PIANO DELL’ORIZZONTE APPARENTE : piano tangente alla superficie PIANO DELL’ORIZZONTE APPARENTE : piano tangente alla superficie terrestre nel punto in cui si trova l’osservatore Pterrestre nel punto in cui si trova l’osservatore P

PIANO DELL’ORIZZONTE ASTRONOMICOPIANO DELL’ORIZZONTE ASTRONOMICO : piano passante per il centro della : piano passante per il centro della Terra, parallelo al piano dell’orizzonte visivo ( quando si osservano gli astri, la Terra, parallelo al piano dell’orizzonte visivo ( quando si osservano gli astri, la

Terra si può considerare puntiforme )Terra si può considerare puntiforme )

La retta immaginaria che passa per P parallela al filo a piombo in quel punto, prende il La retta immaginaria che passa per P parallela al filo a piombo in quel punto, prende il nome di VERTICALE; questa interseca la sfera celeste in due punti: ZENIT e NADIR.nome di VERTICALE; questa interseca la sfera celeste in due punti: ZENIT e NADIR.

Sulla superficie della sfera, i circoli massimi passanti per lo zenit ed il nadir sono detti Sulla superficie della sfera, i circoli massimi passanti per lo zenit ed il nadir sono detti circoli verticali. Di questi il più importante è quello che passa anche per i poli celesti: il circoli verticali. Di questi il più importante è quello che passa anche per i poli celesti: il

MERIDIANO LOCALEMERIDIANO LOCALE

Sull’orizzonte è possibile identificare 4 Sull’orizzonte è possibile identificare 4 punti cardinalipunti cardinali

EST OVESTEST OVEST

Coincide con il punto dell’orizzonte in cui

sorge il Sole nei giorni di equinozio ( 21

marzo, 23 settembre )

Coincide con il punto dell’orizzonte in cui

sorge il Sole nei giorni di equinozio ( 21

marzo, 23 settembre )

Punto dell’orizzonte in cui tramonta il Sole nei giorni di

equinozio

Punto dell’orizzonte in cui tramonta il Sole nei giorni di

equinozio

NORDNORD e SUDSUD

Sono i due punti in cui il circolo meridiano locale

interseca l’orizzonte, ognuno nella direzione del

corrispondente polo

Sono i due punti in cui il circolo meridiano locale

interseca l’orizzonte, ognuno nella direzione del

corrispondente polo

Rappresentano due angoli che servono per definire la posizione di un corpo celeste sulla

sfera celeste

COORDINATE EQUATORIALI

Sistema che prende come riferimento l’equatore celeste e

l’asse del mondo

COORDINATE ALTAZIMUTALI

Sistema di coordinate che prende come riferimento

l’orizzonte e la verticale del luogo

COORDINATE ALTAZIMUTALI

COORDINATE EQUATORIALI

LE COORDINATE ALTAZIMUTALI

Comprendono le coordinate dette azimutazimut ed altezzaaltezza.L'altezza si definisce come la distanza angolare di un astro dal piano dell'orizzonte astronomico. Se l'astro si trova alla massima altezza

sopra il nostro capo, la sua altezza è di 90 gradi . Questo punto è detto zenit, il punto opposto allo zenit è il nadir. L'azimut è la distanza angolare tra il piano del circolo verticale passante per l'astro e il piano passante per il meridiano locale .

Si misura sull’orizzonte astronomico dell’osservatore, partendo dal punto cardinale sud e procedendo in senso orario .

Il valore dell'azimut può variare da 0 gradi fino a 360 per un astro a nord, un astro ad est ha un azimut pari a 90 gradi, a sud il valore è di

180 gradi ad ed infine ovest è di 270 gradi. Le coordinate altazimutali hanno il difetto di variare continuamente col

moto apparente della volta celeste. Per ovviare a questo, si usano le coordinate equatoriali che sono

indipendenti da questo difetto.

LE COORDINATE EQUATORIALI

Comprendono le coordinate dette ascensione rettaascensione retta e declinazionedeclinazione. L'ascensione retta è l’angolo compreso tra il meridiano celeste passante per l’astro e il meridiano fondamentale misurato a partire dal punto gamma in senso antiorario, lungo l'equatore celeste. Tutti i punti di ascensione retta

sono misurati normalmente in ore, minuti e secondi. Tenendo presente che ogni 4 minuti la volta celeste si sposta di circa 1°, se ad esempio una stella ha un’ascensione retta di 40 min, significa che si trova su

un meridiano distante 10° dal meridiano passante per il punto gamma.

La declinazione viene, invece, misurata in gradi divisi in primi e secondi d'arco, variando dal valore di 0° per un astro posto all'equatore celeste fino al

valore di 90° per un astro posto al Polo. Gli astri visti proiettati nell'emisfero nord celeste vengono definiti con valori

positivi mentre, gli astri proiettati nell'emisfero sud celeste, con valori negativi. Normalmente negli atlanti, nelle carte stellari e quando si vuole

indicare la posizione di un astro si usa il sistema di coordinate equatoriali che sono quelle più in uso in ambito astronomico.

La rotazione della volta stellata, e quindi della sfera celeste, La rotazione della volta stellata, e quindi della sfera celeste, è soltanto apparente, essendo provocata dalla rotazione è soltanto apparente, essendo provocata dalla rotazione

effettiva della Terra intorno al proprio asse, che si compie effettiva della Terra intorno al proprio asse, che si compie in circa 24 ore. Causa questo moto, le stelle descrivono sulla in circa 24 ore. Causa questo moto, le stelle descrivono sulla

sfera celeste delle traiettorie circolari (paralleli celesti) sfera celeste delle traiettorie circolari (paralleli celesti) parallele al piano dell'equatore celeste e con il centro parallele al piano dell'equatore celeste e con il centro

apparentemente nel polo celeste nord o nel polo celeste sud apparentemente nel polo celeste nord o nel polo celeste sud a secondo dell'emisfero in cui si trova l'osservatore; ogni a secondo dell'emisfero in cui si trova l'osservatore; ogni

stella percorre il suo parallelo celeste tornando ad occupare stella percorre il suo parallelo celeste tornando ad occupare la medesima posizione dopo 23 h 56 min 4 sla medesima posizione dopo 23 h 56 min 4 s

IL MOTO DIURNO DELLA SFERA CELESTE E’ UN MOTO APPARENTEIL MOTO DIURNO DELLA SFERA CELESTE E’ UN MOTO APPARENTEIL MOTO DIURNO DELLA SFERA CELESTE E’ UN MOTO APPARENTEIL MOTO DIURNO DELLA SFERA CELESTE E’ UN MOTO APPARENTE

E' facile rendersi conto di tale realtà E' facile rendersi conto di tale realtà effettuando una foto con l'obiettivo di una effettuando una foto con l'obiettivo di una macchina fotografica rivolta verso il polo macchina fotografica rivolta verso il polo celeste e lasciandolo aperto qualche decina celeste e lasciandolo aperto qualche decina di minuti. Ogni stella lascia sulla pellicola di minuti. Ogni stella lascia sulla pellicola una traccia luminosa coincidente con un una traccia luminosa coincidente con un arco di circonferenza, il cui centro si trova arco di circonferenza, il cui centro si trova nel polo e la cui lunghezza dipende sia dal nel polo e la cui lunghezza dipende sia dal tempo di esposizione sia dalla distanza tempo di esposizione sia dalla distanza sferica dell'astro dal polo (Fig. 4b)sferica dell'astro dal polo (Fig. 4b)

Nel loro moto apparente alcuni astri, come S1 in Fig. 5, sorgono verso Est, giungono alla Nel loro moto apparente alcuni astri, come S1 in Fig. 5, sorgono verso Est, giungono alla loro culminazione quando passano in meridiano e tramontano infine verso Ovest.loro culminazione quando passano in meridiano e tramontano infine verso Ovest.

Tali astri sono detti sorgenti e tramontanti o Tali astri sono detti sorgenti e tramontanti o non circumpolarinon circumpolari..Alcuni astri, come S2, descrivono una traiettoria interamente al di sopra del piano Alcuni astri, come S2, descrivono una traiettoria interamente al di sopra del piano

orizzontale cosicché, se non ci fosse il Sole ad impedirne la visione durante il giorno, essi orizzontale cosicché, se non ci fosse il Sole ad impedirne la visione durante il giorno, essi sarebbero sempre visibili. Tali astri, tutti situati in una ben determinata zona attorno al sarebbero sempre visibili. Tali astri, tutti situati in una ben determinata zona attorno al polo celeste elevato (il punto Pcn nell'esempio di Fig. 5) sono detti polo celeste elevato (il punto Pcn nell'esempio di Fig. 5) sono detti circumpolari visibilicircumpolari visibili. .

Al contrario, astri come S3 sono sempre invisibili e quindi vengono definiti Al contrario, astri come S3 sono sempre invisibili e quindi vengono definiti circumpolari circumpolari invisibiliinvisibili

Spostandoci verso l'Equatore, le stesse stelle sarebbero "non Spostandoci verso l'Equatore, le stesse stelle sarebbero "non circumpolari"; infatti, che una stella sia circumpolare o no, visibile o circumpolari"; infatti, che una stella sia circumpolare o no, visibile o invisibile, dipende dalla latitudine del luogo d'osservazione. Un caso invisibile, dipende dalla latitudine del luogo d'osservazione. Un caso

particolare è la stella a noi più vicina, e cioè il Sole. Alle nostre particolare è la stella a noi più vicina, e cioè il Sole. Alle nostre latitudini esso è un astro che sorge e tramonta; al di là del circolo latitudini esso è un astro che sorge e tramonta; al di là del circolo

polare artico o antartico esso può diventare circumpolare visibile o polare artico o antartico esso può diventare circumpolare visibile o invisibile secondo le varie stagioni dell'anno.invisibile secondo le varie stagioni dell'anno.

E' facile constatare che all'Equatore tutti gli astri sono sorgenti e E' facile constatare che all'Equatore tutti gli astri sono sorgenti e tramontanti, mentre ai poli sono o circumpolari visibili o tramontanti, mentre ai poli sono o circumpolari visibili o

circumpolari invisibili.circumpolari invisibili.

Quindi, come le stelle, anche i corpi del Sistema Quindi, come le stelle, anche i corpi del Sistema Solare, cioè il Sole, la Luna e i Pianeti presentano Solare, cioè il Sole, la Luna e i Pianeti presentano un moto diurno apparente che si svolge da EST un moto diurno apparente che si svolge da EST verso OVEST, ma cambiano nel corso dell’anno verso OVEST, ma cambiano nel corso dell’anno la loro declinazione e la posizione relativa allo la loro declinazione e la posizione relativa allo

sfondo stellatosfondo stellato

Quindi, come le stelle, anche i corpi del Sistema Quindi, come le stelle, anche i corpi del Sistema Solare, cioè il Sole, la Luna e i Pianeti presentano Solare, cioè il Sole, la Luna e i Pianeti presentano un moto diurno apparente che si svolge da EST un moto diurno apparente che si svolge da EST verso OVEST, ma cambiano nel corso dell’anno verso OVEST, ma cambiano nel corso dell’anno la loro declinazione e la posizione relativa allo la loro declinazione e la posizione relativa allo

sfondo stellatosfondo stellato

Il moto diurno del Sole non è Il moto diurno del Sole non è sincronizzato con quello delle stelle : sincronizzato con quello delle stelle : il Sole è più “lento” poiché completa il Sole è più “lento” poiché completa

il suo giro apparente intorno alla il suo giro apparente intorno alla Terra in 24 ore. Il Sole è quindi Terra in 24 ore. Il Sole è quindi

l’unica stella che non si colloca in l’unica stella che non si colloca in una COSTELLAZIONE definita: una COSTELLAZIONE definita: ogni mese accumula un ritardo di ogni mese accumula un ritardo di

30° (pari a circa 120 min), “esce” da 30° (pari a circa 120 min), “esce” da una costellazione ed “entra” in una costellazione ed “entra” in

un’altraun’altra

PARTICOLARITA’ DEL SOLEPARTICOLARITA’ DEL SOLE

PRIMA PARTICOLARITA’PRIMA PARTICOLARITA’

Come si è già visto, in una sfera celeste il centro è occupato da un osservatore situato sulla Terra Come si è già visto, in una sfera celeste il centro è occupato da un osservatore situato sulla Terra (o nel suo centro), cosicché, mantenendo fissa la Terra, il Sole descrive apparentemente attorno (o nel suo centro), cosicché, mantenendo fissa la Terra, il Sole descrive apparentemente attorno ad essa un'orbita ellittica con uno dei due fuochi coincidente con la Terra stessa. Il piano di tale ad essa un'orbita ellittica con uno dei due fuochi coincidente con la Terra stessa. Il piano di tale orbita apparente coincide ovviamente con quello dell'orbita reale, prolungandolo fino ad orbita apparente coincide ovviamente con quello dell'orbita reale, prolungandolo fino ad intersecare la sfera celeste si ottiene su di essa un cerchio chiamato intersecare la sfera celeste si ottiene su di essa un cerchio chiamato EclitticaEclittica (Fig. 11). (Fig. 11).L'Eclittica interseca l'Equatore celeste in due punti opposti, detti equinozio di primavera ed L'Eclittica interseca l'Equatore celeste in due punti opposti, detti equinozio di primavera ed equinozio d'autunno. Quando il Sole si trova in tali punti la sua declinazione è zero; muovendosi equinozio d'autunno. Quando il Sole si trova in tali punti la sua declinazione è zero; muovendosi sull'Eclittica la sua declinazione raggiunge i massimi valori di 23º27' N e 23º27' S, sull'Eclittica la sua declinazione raggiunge i massimi valori di 23º27' N e 23º27' S, rispettivamente al solstizio estivo ed al solstizio invernale.rispettivamente al solstizio estivo ed al solstizio invernale.

L'Equinozio di Primavera è quello in cui il Sole passa dall'emisfero sud a quello nord ed è anche chiamato punto L'Equinozio di Primavera è quello in cui il Sole passa dall'emisfero sud a quello nord ed è anche chiamato punto gamma o primo punto dell'Ariete e, pur essendo un punto immaginario, ha una notevole importanza in diverse gamma o primo punto dell'Ariete e, pur essendo un punto immaginario, ha una notevole importanza in diverse questioni astronomiche, fra le quali quella di essere utilizzato come origine nel sistema di coordinate equatorialiquestioni astronomiche, fra le quali quella di essere utilizzato come origine nel sistema di coordinate equatoriali

L'Equinozio di Primavera è quello in cui il Sole passa dall'emisfero sud a quello nord ed è anche chiamato punto L'Equinozio di Primavera è quello in cui il Sole passa dall'emisfero sud a quello nord ed è anche chiamato punto gamma o primo punto dell'Ariete e, pur essendo un punto immaginario, ha una notevole importanza in diverse gamma o primo punto dell'Ariete e, pur essendo un punto immaginario, ha una notevole importanza in diverse questioni astronomiche, fra le quali quella di essere utilizzato come origine nel sistema di coordinate equatorialiquestioni astronomiche, fra le quali quella di essere utilizzato come origine nel sistema di coordinate equatoriali

SECONDA PARTICOLARITA’SECONDA PARTICOLARITA’

GIORNO DOPO GIORNO DOPO GIORNO IL SOLE GIORNO IL SOLE

MODIFICA LA MODIFICA LA SUA SUA

DECLINAZIONEDECLINAZIONE

Come dicevamo prima, nel corso dell'anno la declinazione cambia da un valore massimo di 23º 27' Come dicevamo prima, nel corso dell'anno la declinazione cambia da un valore massimo di 23º 27' Nord, al Solstizio estivo, al valore minimo di 23º 27' Sud, al Solstizio invernale. Tale variazione è Nord, al Solstizio estivo, al valore minimo di 23º 27' Sud, al Solstizio invernale. Tale variazione è

responsabile sia della diversa durata del giorno e della notte, sia dell'alternarsi delle stagioni a causa responsabile sia della diversa durata del giorno e della notte, sia dell'alternarsi delle stagioni a causa della diversa intensità con cui la radiazione solare colpisce le varie località terrestri.della diversa intensità con cui la radiazione solare colpisce le varie località terrestri.

In Fig. 14 è rappresentato l'emisfero visibile della sfera celeste, per una latitudine di 44º Nord, che In Fig. 14 è rappresentato l'emisfero visibile della sfera celeste, per una latitudine di 44º Nord, che corrisponde a quella media della nostra provincia. In essa sono riportati i paralleli celesti descritti dal corrisponde a quella media della nostra provincia. In essa sono riportati i paralleli celesti descritti dal Sole durante i due Solstizi, nonché l'Equatore celeste che è descritto dal Sole durante i due Equinozi. Sole durante i due Solstizi, nonché l'Equatore celeste che è descritto dal Sole durante i due Equinozi.

Così il Sole percorre un’orbita inclinata rispetto alle Così il Sole percorre un’orbita inclinata rispetto alle traiettorie delle stelle e ritorna nella stessa posizione sulla traiettorie delle stelle e ritorna nella stessa posizione sulla

sfera celeste dopo un annosfera celeste dopo un anno

Così il Sole percorre un’orbita inclinata rispetto alle Così il Sole percorre un’orbita inclinata rispetto alle traiettorie delle stelle e ritorna nella stessa posizione sulla traiettorie delle stelle e ritorna nella stessa posizione sulla

sfera celeste dopo un annosfera celeste dopo un anno

Fin dall'antichità, osservando il cielo, Fin dall'antichità, osservando il cielo, l'uomo si rese conto che le mutue l'uomo si rese conto che le mutue posizioni delle stelle sono praticamente posizioni delle stelle sono praticamente invariabili e che molte di tali stelle sono invariabili e che molte di tali stelle sono apparentemente raggruppate a formare apparentemente raggruppate a formare particolari disegni. Nella sua fantasia, a particolari disegni. Nella sua fantasia, a ognuno di questi raggruppamenti fece ognuno di questi raggruppamenti fece corrispondere un particolare corrispondere un particolare personaggio, oggetto o animale tratti dai personaggio, oggetto o animale tratti dai suoi miti o leggende. In tal modo sono suoi miti o leggende. In tal modo sono nate le costellazioni, che rappresentano nate le costellazioni, che rappresentano praticamente il primo sistema di praticamente il primo sistema di orientamento in cielo. E' un sistema di orientamento in cielo. E' un sistema di per sé molto approssimativo, ma utile per sé molto approssimativo, ma utile ancora oggi per una rapida ancora oggi per una rapida individuazione di una certa area del cielo. individuazione di una certa area del cielo. E' superfluo ricordare che esse uniscono E' superfluo ricordare che esse uniscono fra loro stelle che in realtà non hanno fra loro stelle che in realtà non hanno alcun legame fisico, ma appaiono vicine alcun legame fisico, ma appaiono vicine soltanto per un effetto prospetticosoltanto per un effetto prospettico

Ogni popolo ha costruito le proprie costellazioni, spesso diverse tra loro, ma a volte Ogni popolo ha costruito le proprie costellazioni, spesso diverse tra loro, ma a volte coincidenti come nel caso delle sette stelle che formano l'Orsa Maggiore, nota anche come il coincidenti come nel caso delle sette stelle che formano l'Orsa Maggiore, nota anche come il

Grande Carro, la Casseruola, il Ramaiolo, il Calesse, l'Aratro o la Bara. I nomi di molte Grande Carro, la Casseruola, il Ramaiolo, il Calesse, l'Aratro o la Bara. I nomi di molte costellazioni, soprattutto quelle dell'emisfero settentrionale, ci provengono dai Greci e sono costellazioni, soprattutto quelle dell'emisfero settentrionale, ci provengono dai Greci e sono

legati alle loro leggende mitologiche: Cassiopea, Orione, Andromeda, Pegaso, Lira, ecc. legati alle loro leggende mitologiche: Cassiopea, Orione, Andromeda, Pegaso, Lira, ecc. Altri nomi sono legati ad oggetti della vita quotidiana o a strumenti di lavoro; in particolare Altri nomi sono legati ad oggetti della vita quotidiana o a strumenti di lavoro; in particolare

i nomi delle costellazioni visibili dall'emisfero australe, attribuiti ad esse dai primi i nomi delle costellazioni visibili dall'emisfero australe, attribuiti ad esse dai primi esploratori che navigarono in tali oceani, seguono tale regola, ad esempio: il Compasso, esploratori che navigarono in tali oceani, seguono tale regola, ad esempio: il Compasso,

l'Orologio, il Microscopio, l'Ottante, la Bussola, ecc.l'Orologio, il Microscopio, l'Ottante, la Bussola, ecc.

Attualmente, in seguito ad un accordo internazionale, il cielo di entrambi gli emisferi è Attualmente, in seguito ad un accordo internazionale, il cielo di entrambi gli emisferi è stato suddiviso in 88 costellazioni conservando, ove possibile, i nomi tramandatici dagli stato suddiviso in 88 costellazioni conservando, ove possibile, i nomi tramandatici dagli

antichi Greci.antichi Greci.Alle nostre latitudini, alcune delle più importanti costellazioni sono formate da stelle Alle nostre latitudini, alcune delle più importanti costellazioni sono formate da stelle

circumpolari, cosicché esse risultano visibili in tutti i periodo dell'anno. Le più note sono:circumpolari, cosicché esse risultano visibili in tutti i periodo dell'anno. Le più note sono:

ORSA MAGGIOREORSA MAGGIORE E' la più facilmente osservabile essendo formata da stelle particolarmente luminose. Congiungendo idealmente Merak con Dubhe e prolungando E' la più facilmente osservabile essendo formata da stelle particolarmente luminose. Congiungendo idealmente Merak con Dubhe e prolungando cinque - sei volte la distanza fra le due stelle si può individuare la Polare che è vicinissima al polo celeste nord. cinque - sei volte la distanza fra le due stelle si può individuare la Polare che è vicinissima al polo celeste nord.

CASSIOPEACASSIOPEA Le sue stelle principali disegnano una "M" o una “W” a seconda da quale parte del polo celeste nord venga osservata. Essa si trova sempre dal lato Le sue stelle principali disegnano una "M" o una “W” a seconda da quale parte del polo celeste nord venga osservata. Essa si trova sempre dal lato opposto dell'Orsa Maggiore rispetto alla stella polare. opposto dell'Orsa Maggiore rispetto alla stella polare.   ORSA MINOREORSA MINORE Anch'essa è formata da sette stelle non tutte però particolarmente luminose, cosicché soltanto lontano dalle città e con buone condizioni Anch'essa è formata da sette stelle non tutte però particolarmente luminose, cosicché soltanto lontano dalle città e con buone condizioni meteorologiche è possibile osservarle tutte. La più importante è Polare che consente una rapida individuazione della direzione del punto cardinale meteorologiche è possibile osservarle tutte. La più importante è Polare che consente una rapida individuazione della direzione del punto cardinale Nord. Nord.

DODICI COSTELLAZIONI DODICI COSTELLAZIONI DELLO ZODIACODELLO ZODIACO

DODICI COSTELLAZIONI DODICI COSTELLAZIONI DELLO ZODIACODELLO ZODIACO

Fanno da sfondo al Sole nel suo moto annuo Fanno da sfondo al Sole nel suo moto annuo apparente sulla sfera celeste. Ogni mese il Sole apparente sulla sfera celeste. Ogni mese il Sole

si sposta in una diversa costellazione dello si sposta in una diversa costellazione dello zodiaco. Delle dodici costellazioni sei vengono a zodiaco. Delle dodici costellazioni sei vengono a trovarsi al di sopra dell’equatore celeste, sei al trovarsi al di sopra dell’equatore celeste, sei al

di sotto, nell’emisfero australedi sotto, nell’emisfero australe

Cannocchiale : ideato agli inizi del XVII secolo da GalileiCannocchiale : ideato agli inizi del XVII secolo da Galilei

TelescopiTelescopi : raccolgono le radiazioni : raccolgono le radiazioni elettromagnetiche e le convogliano e elettromagnetiche e le convogliano e concentrano in un punto detto concentrano in un punto detto fuocofuoco, ,

dove si forma l’immagine che viene poi dove si forma l’immagine che viene poi analizzata; i analizzata; i telescopi otticitelescopi ottici sono quelli sono quelli

che raccolgono le radiazioni che raccolgono le radiazioni elettromagnetiche nel campo del visibileelettromagnetiche nel campo del visibile

RadiotelescopiRadiotelescopi : raccolgono : raccolgono buona parte delle onde radio buona parte delle onde radio

provenienti dallo spazioprovenienti dallo spazio

I radiotelescopi sono grandi strumenti che servono per osservare quelle parti I radiotelescopi sono grandi strumenti che servono per osservare quelle parti dell'universo che non emettono luce visibile, ma solo onde radio.dell'universo che non emettono luce visibile, ma solo onde radio.

Per questo sono spesso conformati come delle grandi parabole. Le loro dimensioni Per questo sono spesso conformati come delle grandi parabole. Le loro dimensioni sono dovute essenzialmente al fatto che le onde radio hanno una grande lunghezza sono dovute essenzialmente al fatto che le onde radio hanno una grande lunghezza

d'onda, e quindi hanno bisogno di "specchi" più grandi che non per la luce d'onda, e quindi hanno bisogno di "specchi" più grandi che non per la luce visibile.visibile.

I radiotelescopi più grandi non sono formati da una singola antenna, ma spesso da I radiotelescopi più grandi non sono formati da una singola antenna, ma spesso da un'intera schiera di paraboloidi, ottenendo così una risoluzione maggiore, oltre un'intera schiera di paraboloidi, ottenendo così una risoluzione maggiore, oltre

ovviamente ad una maggiore sensibilità.ovviamente ad una maggiore sensibilità.Tra i maggiori strumenti del mondo ricordiamo l'osservatorio di Arecibo presso Tra i maggiori strumenti del mondo ricordiamo l'osservatorio di Arecibo presso

Portorico, che è un enorme piatto di 305 metri di diametro ricavato scavando sulle Portorico, che è un enorme piatto di 305 metri di diametro ricavato scavando sulle colline. Poi vi è il radiotelescopio interferometrico VLA (colline. Poi vi è il radiotelescopio interferometrico VLA (Very Large ArrayVery Large Array) di ) di

Socorro nel New Messico, e il radiotelescopio di Effelsberg.Socorro nel New Messico, e il radiotelescopio di Effelsberg.

HTS : Hubble Space TelescopeHTS : Hubble Space Telescope

Telescopio orbitante costruito Telescopio orbitante costruito dalla NASA in collaborazione con dalla NASA in collaborazione con

l’Agenzia Spaziale Europea l’Agenzia Spaziale Europea (ESA). E’ stato lanciato nello (ESA). E’ stato lanciato nello

spazio nel 1990.spazio nel 1990.

Hubble ha uno specchio riflettore Hubble ha uno specchio riflettore con una apertura di 2,4 metri di con una apertura di 2,4 metri di diametro e può fornire immagini diametro e può fornire immagini cinque volte più dettagliate delle cinque volte più dettagliate delle stesse immagini prese sulla Terrastesse immagini prese sulla Terra

Capta radiazioni non solo Capta radiazioni non solo nel campo del visibile ma nel campo del visibile ma anche nell’ultravioletto e anche nell’ultravioletto e

nell’infrarossonell’infrarosso

E’ evidente che noi dei corpi celesti E’ evidente che noi dei corpi celesti studiamo le RADIAZIONI studiamo le RADIAZIONI

ELETTROMAGNETICHE ( raggi ELETTROMAGNETICHE ( raggi γ, γ, raggi x, luce visibile, radiazioni raggi x, luce visibile, radiazioni

infrarosse e onde radio ) che essi infrarosse e onde radio ) che essi irradiano, assorbono o riflettonoirradiano, assorbono o riflettono

LUNGHEZZA D’ONDA MINIMA – MASSIMA FREQUENZALUNGHEZZA D’ONDA MINIMA – MASSIMA FREQUENZA

In particolare si sono rivelati In particolare si sono rivelati preziosi lo studio degli preziosi lo studio degli

SPETTRI di emissione e di SPETTRI di emissione e di assorbimento e lo studio delle assorbimento e lo studio delle leggi che regolano l’emissione leggi che regolano l’emissione

di un corpo nerodi un corpo nero

In particolare si sono rivelati In particolare si sono rivelati preziosi lo studio degli preziosi lo studio degli

SPETTRI di emissione e di SPETTRI di emissione e di assorbimento e lo studio delle assorbimento e lo studio delle leggi che regolano l’emissione leggi che regolano l’emissione

di un corpo nerodi un corpo nero

Lo spettro è la figura che si ottiene raccogliendo, su uno schermo nero o su una lastra fotografica, le radiazioni elettromagnetiche provenienti da una sorgente, dopo che hanno subito una rifrazione

Nel campo del visibile si va dal ROSSO ( radiazioni che subiscono una deviazione Nel campo del visibile si va dal ROSSO ( radiazioni che subiscono una deviazione minore ) al VIOLETTO ( radiazioni che subiscono la massima deviazione )minore ) al VIOLETTO ( radiazioni che subiscono la massima deviazione )

Siamo nel campo della SPETTROSCOPIA e colui che iniziò Siamo nel campo della SPETTROSCOPIA e colui che iniziò questi studi fu Isaac Newton nel 1666 quando tentò di scindere questi studi fu Isaac Newton nel 1666 quando tentò di scindere

la luce solare nei suoi colori componentila luce solare nei suoi colori componenti

IN NATURA ABBIAMO DEGLI ESEMPI …IN NATURA ABBIAMO DEGLI ESEMPI …

INDICEINDICE

• Gli Gli spettri di emissionespettri di emissione si ottengono facendo passare attraverso una si ottengono facendo passare attraverso una fenditura e scomponendo con un prisma il fascio di luce visibile o di fenditura e scomponendo con un prisma il fascio di luce visibile o di altre radiazioni elettromagnetiche, provenienti da una sorgente. Gli altre radiazioni elettromagnetiche, provenienti da una sorgente. Gli spettri di emissione emessi da un spettri di emissione emessi da un corpo nerocorpo nero ( un corpo che assorbe ( un corpo che assorbe

tutte le radiazioni ) portato all’incandescenza sono continui, mentre gli tutte le radiazioni ) portato all’incandescenza sono continui, mentre gli spettri emessi da un gas rarefatto a elevata temperatura sono spettri emessi da un gas rarefatto a elevata temperatura sono

discontinui ( righe o bande colorate su un campo nero ). Lo spettro di discontinui ( righe o bande colorate su un campo nero ). Lo spettro di emissione di un elemento è formato da un insieme di righe emissione di un elemento è formato da un insieme di righe

caratteristiche e sempre ugualicaratteristiche e sempre uguali

• Gli Gli spettri di assorbimentospettri di assorbimento si ottengono facendo passare la luce si ottengono facendo passare la luce bianca proveniente da una sorgente attraverso un gas rarefatto ( che bianca proveniente da una sorgente attraverso un gas rarefatto ( che

assorbe una parte delle radiazioni ) e scomponendola successivamente assorbe una parte delle radiazioni ) e scomponendola successivamente mediante un prisma. Presentano righe scure su uno spettro colorato mediante un prisma. Presentano righe scure su uno spettro colorato continuo. Le righe scure dello spettro di assorbimento dipendono continuo. Le righe scure dello spettro di assorbimento dipendono

dalla natura chimica del gas interposto tra sorgente e prisma e dalle dalla natura chimica del gas interposto tra sorgente e prisma e dalle condizioni fisiche in cui si trova il gascondizioni fisiche in cui si trova il gas

• nascita di una stella

• evoluzione di una stella

• morte di una stella

INDICEINDICE

GRAVITA' E NEBULOSEGRAVITA' E NEBULOSE

La nascita di una stella, evento che si verifica La nascita di una stella, evento che si verifica continuamente nell'universo, avviene in circostanze continuamente nell'universo, avviene in circostanze

particolari coinvolgendo una grande quantità di particolari coinvolgendo una grande quantità di materia, ( soprattutto gas ) che, per effetto materia, ( soprattutto gas ) che, per effetto

dell'attrazione gravitazionale all'interno di una dell'attrazione gravitazionale all'interno di una nebulosa, si concentra in uno spazio sempre più nebulosa, si concentra in uno spazio sempre più

piccolo. Un'onda d'urto prodotta dall'esplosione di piccolo. Un'onda d'urto prodotta dall'esplosione di una stella (ciclo stellare) o un altro disturbo una stella (ciclo stellare) o un altro disturbo gravitazionale che investe il gas provoca la gravitazionale che investe il gas provoca la

formazione di nuclei di materia che aumentano di formazione di nuclei di materia che aumentano di consistenza grazie all'azione della forza di gravitàconsistenza grazie all'azione della forza di gravità

L'attrazione gravitazionale è la forza L'attrazione gravitazionale è la forza (scoperta da Isaac Newton ) che fa cadere (scoperta da Isaac Newton ) che fa cadere una mela dall'albero ed è quella forza che una mela dall'albero ed è quella forza che

spinge tutto verso un punto comune: il spinge tutto verso un punto comune: il centro della Terra, nel nostro caso. Nel centro della Terra, nel nostro caso. Nel caso della nebulosa sopra citata questa caso della nebulosa sopra citata questa

forza spinge tutto il gas verso il suo forza spinge tutto il gas verso il suo centro.centro.

                                      

Esempio di nebulosa ( M20 - Nebulosa Trifida ) 

Un tempo con la parola nebulosa veniva designata una qualsiasi Un tempo con la parola nebulosa veniva designata una qualsiasi chiazza di luce nel cielo. chiazza di luce nel cielo.

Oggi sappiamo che molte di "quelle" nebulose sono in realtà Oggi sappiamo che molte di "quelle" nebulose sono in realtà galassie, esterne alla nostra, che a volte vengono ancora designate galassie, esterne alla nostra, che a volte vengono ancora designate

con il vecchio nome di nebulose. con il vecchio nome di nebulose.

Ad ogni modo non sono quelle a cui ci riferiamo in questo contesto. Ad ogni modo non sono quelle a cui ci riferiamo in questo contesto.

Di altre nebulose sappiamo invece, che sono nubi di gas caldissimo e Di altre nebulose sappiamo invece, che sono nubi di gas caldissimo e che sono spesso regioni di formazione di stelle. Più in generale una che sono spesso regioni di formazione di stelle. Più in generale una nebulosa è una nube di gas e polvere interstellare. Le nebulose si nebulosa è una nube di gas e polvere interstellare. Le nebulose si

osservano prevalentemente lungo il piano galattico e si differenziano osservano prevalentemente lungo il piano galattico e si differenziano in luminose ed oscure. Le nebulose luminose possono riflettere o in luminose ed oscure. Le nebulose luminose possono riflettere o

diffondere la luce delle stelle mentre le oscure possono essere diffondere la luce delle stelle mentre le oscure possono essere osservate solo se oscurano altre sorgenti luminose.osservate solo se oscurano altre sorgenti luminose.

CLASSIFICAZIONECLASSIFICAZIONE

Esistono tre tipi di nebulose:

1 ) NEBULOSE AD EMISSIONE

Queste sono nubi di gas e polvere nello spazio che emettono luce. Nella maggior parte dei casi ciò avviene perché la nebulosa è riscaldata dall'irraggiamento di una o più giovani stelle vicine molto calde. Esse appaiono rosse in quanto l'idrogeno irraggia energia nella parte rossa dello spettro elettromagnetico. Tra le nebulose ad emissione rientrano anche le Nebulose planetarie ed i residui di supernove. Le nebulose planetarie sono un tipico esempio di fase finale della vita di una stella di medie dimensioni

2) NEBULOSE A RIFLESSIONE

In questo caso la luce di stelle vicine colpisce queste nebulose che ne riflettono la luce. Esse ci appaiono azzurre a causa del modo in cui la luce viene dispersa dalle particelle di polvere

nella nebulosa (è lo stesso fenomeno che fa apparire azzurro il cielo). Un notevole esempio di questo tipo di nebulosa è

l'ammasso aperto M45 o Pleiadi

3) NEBULOSE OSCURE

Sono nubi fredde di gas e polvere che sono visibili solo perché assorbono la luce di stelle lontane, che si nascondono in tal modo alla vista. Le nebulose oscure possono essere osservate anche in modo indiretto grazie alla emissione di onde radio e radiazione infrarossa. La massa di una nebulosa oscura può superare anche di 1000 volte quella del Sole e, se è sufficientemente grande può condensarsi e dare origine a nuove stelle che, con la loro luce, la trasformeranno in una nebulosa luminosa ad emissione. Il gas all'interno di queste nubi non ha una temperatura altissima e questo consente la creazione di molecole. Talvolta, infatti, queste nubi sono chiamate anche nubi molecolari

COMPOSIZIONE DELLE NEBULOSECOMPOSIZIONE DELLE NEBULOSE

L'addensarsi del gas in uno spazio più piccolo ne causa la L'addensarsi del gas in uno spazio più piccolo ne causa la diminuzione del volume e l'aumento della temperatura ( per la diminuzione del volume e l'aumento della temperatura ( per la

legge dei gas perfetti ). Nel caso in questione il gas è il più legge dei gas perfetti ). Nel caso in questione il gas è il più semplice e abbondante dell'intero universo, ovvero l'Idrogenosemplice e abbondante dell'intero universo, ovvero l'Idrogeno

( H ). L'idrogeno, però, non e' l'unico gas non e' l'unico gas presente in queste nubi. presente in queste nubi.

Infatti, oltre ad esso vi e' dell'elio ( il gas presente nei palloni Infatti, oltre ad esso vi e' dell'elio ( il gas presente nei palloni che volano appena li si lascia ) e altri elementi ancora meno che volano appena li si lascia ) e altri elementi ancora meno numerosi, comprese particelle di polvere cosmica, che altro numerosi, comprese particelle di polvere cosmica, che altro

non sono che molecole (o insiemi di atomi). E' inoltre non sono che molecole (o insiemi di atomi). E' inoltre dimostrato, secondo recenti scoperte, che all'interno delle dimostrato, secondo recenti scoperte, che all'interno delle nebulose che ospitano la formazione delle stelle è presente nebulose che ospitano la formazione delle stelle è presente

una cospicua quantità di molecole di acquauna cospicua quantità di molecole di acqua

La composizione di queste nubi proto-stellari è la seguente:La composizione di queste nubi proto-stellari è la seguente:

•idrogeno (il più abbondante) idrogeno (il più abbondante)

•elio elio

•ossigeno ossigeno

•azoto azoto

•carbonio carbonio

•polvere interstellare (molecole quali CO..)polvere interstellare (molecole quali CO..)

L'estensione di una nebulosa ( la "fabbrica" nella quale si producono le stelle ) L'estensione di una nebulosa ( la "fabbrica" nella quale si producono le stelle ) si può aggirare anche attorno al centinaio di anni luce. In pratica, se la si si può aggirare anche attorno al centinaio di anni luce. In pratica, se la si

volesse percorrere alla velocità della luce (300.000 Km/sec) si impiegherebbero volesse percorrere alla velocità della luce (300.000 Km/sec) si impiegherebbero cento anni.cento anni.

Come detto, il gas della nebulosa inizia a concentrarsi verso il centro per effetto Come detto, il gas della nebulosa inizia a concentrarsi verso il centro per effetto della forza gravitazionale che spinge gli atomi di idrogeno l'uno contro l'altro. della forza gravitazionale che spinge gli atomi di idrogeno l'uno contro l'altro. Ad un certo punto, quando gli atomi di H sono concentrati enormemente nel Ad un certo punto, quando gli atomi di H sono concentrati enormemente nel centro, inizia un processo di fusione nucleare. Il processo che è in grado di centro, inizia un processo di fusione nucleare. Il processo che è in grado di

fornire il massimo dell'energia dalla materia. fornire il massimo dell'energia dalla materia.

REAZIONI TERMONUCLEARIREAZIONI TERMONUCLEARI

GENESI STELLARE - DA 0 A 10 MILIONI DI GRADI..GENESI STELLARE - DA 0 A 10 MILIONI DI GRADI..

Inizialmente queste nubi di gas e polvere interstellare si trovano ad una temperatura di Inizialmente queste nubi di gas e polvere interstellare si trovano ad una temperatura di circa 100°K (circa -170°C) ed inoltre la loro densità è di qualche centinaio di atomi per circa 100°K (circa -170°C) ed inoltre la loro densità è di qualche centinaio di atomi per metro cubo, centinaia di volte lo spazio circostante la cui densità é di appena qualche metro cubo, centinaia di volte lo spazio circostante la cui densità é di appena qualche atomo per metro cubo. atomo per metro cubo. La densità di qualsiasi oggetto sulla terra è di miliardi di atomi per metro cubo. Il vuoto La densità di qualsiasi oggetto sulla terra è di miliardi di atomi per metro cubo. Il vuoto di cui stiamo parlando, quindi, è milioni di volte più "spinto" del più grande vuoto spinto di cui stiamo parlando, quindi, è milioni di volte più "spinto" del più grande vuoto spinto creato sulla terra con apparecchiature ad alta tecnologia.creato sulla terra con apparecchiature ad alta tecnologia.In questo stato in cui la materia sta addensandosi e stanno inziando le reazioni di In questo stato in cui la materia sta addensandosi e stanno inziando le reazioni di fusione la stella è nella cosiddetta fasefusione la stella è nella cosiddetta fase T TAURI T TAURI dal nome di una stella della dal nome di una stella della costellazione del Toro in una simile condizione.costellazione del Toro in una simile condizione.

                        Di solito, poichè le nubi di gas sono molto estese e ricche di massa, non si forma Di solito, poichè le nubi di gas sono molto estese e ricche di massa, non si forma una sola stella ma molte di più. Da una singola nube avviene quindi la nascita una sola stella ma molte di più. Da una singola nube avviene quindi la nascita

simultanea di più stelle e queste, poichè sono a distanze relativamente vicine, formano simultanea di più stelle e queste, poichè sono a distanze relativamente vicine, formano quello che viene chiamato un "quello che viene chiamato un "Ammasso apertoAmmasso aperto", che risulta unito dalla forza di gravità. ", che risulta unito dalla forza di gravità.

Gli ammassi aperti sono indice di recente formazione stellare ed infatti le stelle che li Gli ammassi aperti sono indice di recente formazione stellare ed infatti le stelle che li compongono sono relativamente giovani ed azzurre. (Per la grande quantità di materia compongono sono relativamente giovani ed azzurre. (Per la grande quantità di materia

che hanno a disposizione si formano stelle massive e quindi azzurre). Con il passare del che hanno a disposizione si formano stelle massive e quindi azzurre). Con il passare del tempo gli ammassi aperti tendono ad aprirsi e a disgregarsi, in seguito alla diminuzione tempo gli ammassi aperti tendono ad aprirsi e a disgregarsi, in seguito alla diminuzione

dell'effetto della forza di gravità che non riesce più a tenere unite le stelle. dell'effetto della forza di gravità che non riesce più a tenere unite le stelle. Discorso totalmente separato meritano gli Discorso totalmente separato meritano gli ammassi globulariammassi globulari, che nulla hanno in , che nulla hanno in

comune con gli ammassi aperti se non la forza di gravità che mantiene legate le stelle.comune con gli ammassi aperti se non la forza di gravità che mantiene legate le stelle.

Gli ammassi aperti possono contenere da diverse centinaia a parecchie Gli ammassi aperti possono contenere da diverse centinaia a parecchie migliaia di stelle, distribuite in una regione vasta pochi anni luce. Sono migliaia di stelle, distribuite in una regione vasta pochi anni luce. Sono

relativamente giovani e contengono stelle molto calde e luminose. Sono relativamente giovani e contengono stelle molto calde e luminose. Sono situati all'interno del disco della galassia, dove c'è più materia per la situati all'interno del disco della galassia, dove c'è più materia per la formazione di stelle. Nel piano della Via Lattea sono noti circa 1200 formazione di stelle. Nel piano della Via Lattea sono noti circa 1200

ammassi aperti. Per definizione le stelle al loro interno sono legate da un ammassi aperti. Per definizione le stelle al loro interno sono legate da un vincolo gravitazionale che, non essendo molto potente, non trattiene le vincolo gravitazionale che, non essendo molto potente, non trattiene le stelle compatte tra di loro. Ne consegue che l'età di un ammasso si può stelle compatte tra di loro. Ne consegue che l'età di un ammasso si può

stabilire anche dalla concentrazione delle stelle al suo interno: se le stabilire anche dalla concentrazione delle stelle al suo interno: se le stelle sono ancora molto raggruppate si avrà un ammasso giovane stelle sono ancora molto raggruppate si avrà un ammasso giovane mentre se sono molto lontane tra loro si avrà un ammasso vecchiomentre se sono molto lontane tra loro si avrà un ammasso vecchio

Classico esempio di Ammasso aperto: M45 - Le Pleiadi nella costellazione del Toro. Si può notare che è presente ancora la nebulosità da cui le stelle hanno avuto origine, chiaro sintomo della giovinezza delle stesse

Un ammasso globulare è un insieme molto compatto di stelle "vecchie". A Un ammasso globulare è un insieme molto compatto di stelle "vecchie". A differenza degli ammassi aperti che sono costituiti da stelle giovani ed azzurre, differenza degli ammassi aperti che sono costituiti da stelle giovani ed azzurre,

gli ammassi globulari sono costituiti da stelle rosse e vecchie. gli ammassi globulari sono costituiti da stelle rosse e vecchie.

Può essere formato da decine o centinaia di migliaia di stelle. Un'altra Può essere formato da decine o centinaia di migliaia di stelle. Un'altra differenza che esiste fra i due tipi di ammassi stellari è la loro ubicazione. differenza che esiste fra i due tipi di ammassi stellari è la loro ubicazione. Mentre gli ammassi aperti si trovano all'interno dei bracci delle galassie a Mentre gli ammassi aperti si trovano all'interno dei bracci delle galassie a

spirale, i globulari si trovano nell'alone che circonda il nucleo della galassia. spirale, i globulari si trovano nell'alone che circonda il nucleo della galassia. Essi si formarono quando la galassia era ancora di forma sferica e rimasero Essi si formarono quando la galassia era ancora di forma sferica e rimasero

nella loro posizione originaria anche quando questa si appiattì. Infatti gli nella loro posizione originaria anche quando questa si appiattì. Infatti gli ammassi della nostra galassia contengono alcune tra le stelle più vecchie ammassi della nostra galassia contengono alcune tra le stelle più vecchie

Le stelle negli ammassi globulari contengono bassa abbondanza di elementi Le stelle negli ammassi globulari contengono bassa abbondanza di elementi più pesanti dell'elio perché la loro formazione risale ai tempi in cui il mezzo più pesanti dell'elio perché la loro formazione risale ai tempi in cui il mezzo interstellare non si era ancora arricchito di elementi pesanti prodotti solo interstellare non si era ancora arricchito di elementi pesanti prodotti solo

all'interno delle stelleall'interno delle stelle

Lo sbalzo termico che subisce il gas è enorme: infatti la Lo sbalzo termico che subisce il gas è enorme: infatti la temperatura che la nube deve raggiungere nel suo nucleo temperatura che la nube deve raggiungere nel suo nucleo per innescare le reazioni nucleari é di circa 12 milioni di per innescare le reazioni nucleari é di circa 12 milioni di

gradi. Se la nube di gas in contrazione (detta anche gradi. Se la nube di gas in contrazione (detta anche protostella) non riesce a raggiungere tale temperatura protostella) non riesce a raggiungere tale temperatura

perché la sua massa iniziale non è sufficiente, allora nel perché la sua massa iniziale non è sufficiente, allora nel centro della nebulosa non si innescano i processi nucleari a centro della nebulosa non si innescano i processi nucleari a

pieno regime e si formerà un oggetto detto "Nana Bruna", pieno regime e si formerà un oggetto detto "Nana Bruna", cioè una piccola stella con una temperatura superficiale cioè una piccola stella con una temperatura superficiale piuttosto bassa (inferiore ai 3000°C), poco luminosa e di piuttosto bassa (inferiore ai 3000°C), poco luminosa e di

colore rossastro (da cui il nome nana bruna).colore rossastro (da cui il nome nana bruna).Quantità di materia ancora più piccole e condizioni chimico-Quantità di materia ancora più piccole e condizioni chimico-

fisiche diverse possono invece formare oggetti simili a fisiche diverse possono invece formare oggetti simili a Giove o Saturno che, in quanto tali, possono essere Giove o Saturno che, in quanto tali, possono essere

considerati lontani parenti di stelle mancate. Se Giove considerati lontani parenti di stelle mancate. Se Giove avesse avuto una massa mille volte maggiore sarebbe avesse avuto una massa mille volte maggiore sarebbe

diventato forse una piccola stella. La composizione della diventato forse una piccola stella. La composizione della sua atmosfera, infatti, è molto simile a quella delle stellesua atmosfera, infatti, è molto simile a quella delle stelle

I DUE CASI ESTREMI I DUE CASI ESTREMI

Riepilogando...i due casi estremi..Riepilogando...i due casi estremi..

CASO 1) CASO 1)

Quantità di materia iniziale ridotta ma comunque sufficiente a generare Quantità di materia iniziale ridotta ma comunque sufficiente a generare temperature idonee all'innescarsi della fusione nucleare --------->>> si temperature idonee all'innescarsi della fusione nucleare --------->>> si forma una stella molto piccola e rossastra che, però, avrà una lunga vita e forma una stella molto piccola e rossastra che, però, avrà una lunga vita e splenderà per moltissimo tempo per motivi che poi analizzeremo.splenderà per moltissimo tempo per motivi che poi analizzeremo.

CASO 2)     CASO 2)     

Massa iniziale della nube di gas abbondante --------->>> si formerà una Massa iniziale della nube di gas abbondante --------->>> si formerà una stella ben più grossa di colore che tenderà al bianco o, addirittura stella ben più grossa di colore che tenderà al bianco o, addirittura all'azzurro. La stella in tal caso sarà detta una all'azzurro. La stella in tal caso sarà detta una Gigante azzurraGigante azzurra..Come si può immaginare questi sono i due estremi: da un lato la stella Come si può immaginare questi sono i due estremi: da un lato la stella piccola e rossastra che sarà destinata a vivere miliardi di anni. Dall'altro piccola e rossastra che sarà destinata a vivere miliardi di anni. Dall'altro una stella gigante azzurra che, al contrario, vivrà poco più di 100 milioni di una stella gigante azzurra che, al contrario, vivrà poco più di 100 milioni di anni circa.anni circa.Naturalmente una via di mezzo a questi due "estremi" esiste ed è Naturalmente una via di mezzo a questi due "estremi" esiste ed è rappresentata da stelle come il Sole di colore giallo-arancio che vivono in rappresentata da stelle come il Sole di colore giallo-arancio che vivono in media una decina di miliardi di anni.media una decina di miliardi di anni.

IL COLORE DELLE STELLEIL COLORE DELLE STELLE

Il colore di una stella è direttamente relazionato quindi con la temperatura Il colore di una stella è direttamente relazionato quindi con la temperatura superficiale della stella e ne indica anche la sua massa. Lo spettro superficiale della stella e ne indica anche la sua massa. Lo spettro

elettromagnetico aiuta a capire i motivi di questa relazione. In alto è elettromagnetico aiuta a capire i motivi di questa relazione. In alto è mostrata la temperatura ed in basso la lunghezza d'onda della lucemostrata la temperatura ed in basso la lunghezza d'onda della luce

Il diagramma di Hertsprung-Russell mostra questa relazione tra massa, colore e luminosità. La sequenza principale è lo stato in cui si vengono a trovare le stelle

di medie dimensioni come il Sole. La classe spettrale non è altro che una classificazione delle stelle in base alla temperatura e quindi al colore. Va dall'azzurro al rosso e segue l'ordine O-B-A-F-G-K-M-N-R. Esiste poi una

suddivisione ulteriore, per ampliare la precisione degli intervalli considerati, all'interno di ciascuna classe spettrale. L'ulteriore suddivisione va da 0 a 9 (ad

esempio B2, G5) in ordine decrescente di luminosità.La magnitudine assoluta, presente sul grafico, è definita come la luminosità

della stella acquisita da una distanza standard e fissata per convenzione a 32,6 anni luce

Diagramma di Hertsprung-RussellDiagramma di Hertsprung-Russell

CREAZIONE DI UN SISTEMA SOLARECREAZIONE DI UN SISTEMA SOLARE

        Il processo di fusione genera energia e la temperatura inizia a salire enormemente. Il processo di fusione genera energia e la temperatura inizia a salire enormemente. Una cosa molto importante da notare è la caratteristica dell'ambiente che si viene a creare nei dintorni Una cosa molto importante da notare è la caratteristica dell'ambiente che si viene a creare nei dintorni

della stella nascente. Infatti, tutto il materiale coinvolto nel processo di creazione della stella ruota della stella nascente. Infatti, tutto il materiale coinvolto nel processo di creazione della stella ruota attorno al centro per il semplice motivo che tutto nell'universo subisce un movimento rotatorio.attorno al centro per il semplice motivo che tutto nell'universo subisce un movimento rotatorio.

Durante la rotazione gli elementi più pesanti si tengono lontani dal centro e si accrescono urtandosi a Durante la rotazione gli elementi più pesanti si tengono lontani dal centro e si accrescono urtandosi a vicenda grazie ad un processo che porterà alla formazione di pianeti e satelliti. Il processo appena vicenda grazie ad un processo che porterà alla formazione di pianeti e satelliti. Il processo appena

descritto è la nascita di un sistema solare.descritto è la nascita di un sistema solare.La formazione di sistemi planetari come il nostro dovrebbe quindi essere la norma nell'universo, per La formazione di sistemi planetari come il nostro dovrebbe quindi essere la norma nell'universo, per

quanto riguarda i processi di formazione di stelle singole. quanto riguarda i processi di formazione di stelle singole. Nel processo sopra descritto gli elementi pesanti si tengono relativamente vicini al centro del sistema Nel processo sopra descritto gli elementi pesanti si tengono relativamente vicini al centro del sistema creando pianeti rocciosi. Gli elementi leggeri come l'idrogeno e l'elio si tengono invece lontani dalla creando pianeti rocciosi. Gli elementi leggeri come l'idrogeno e l'elio si tengono invece lontani dalla

stella centrale andando a formare pianeti gassosi come Giove e Saturno. Ad una distanza notevole infine stella centrale andando a formare pianeti gassosi come Giove e Saturno. Ad una distanza notevole infine si posizionano quei piccoli agglomerati di materia rocciosa che verranno chiamati comete, asteroidi e si posizionano quei piccoli agglomerati di materia rocciosa che verranno chiamati comete, asteroidi e

meteoriti. Uno scontro tra i pianeti interni non esclude che una fascia asteroidale possa formarsi anche meteoriti. Uno scontro tra i pianeti interni non esclude che una fascia asteroidale possa formarsi anche nella parte interna del sistema solare. La disposizione appena vista degli elementi nel disco stellare è nella parte interna del sistema solare. La disposizione appena vista degli elementi nel disco stellare è

dovuta al calore emanato dalla stella e dalla forza di gravitàdovuta al calore emanato dalla stella e dalla forza di gravità

IL MOTORE DELLE STELLEIL MOTORE DELLE STELLE

Quando la temperatura all'interno del nucleo ha raggiunto i 12 milioni di gradi la Quando la temperatura all'interno del nucleo ha raggiunto i 12 milioni di gradi la stella si accende e inizia la fase evolutiva. Il processo di combustione nucleare, stella si accende e inizia la fase evolutiva. Il processo di combustione nucleare, che genera dell'elio, è un processo molto efficiente per produrre energia perché che genera dell'elio, è un processo molto efficiente per produrre energia perché

da un chilogrammo di idrogeno si ricavano, nella combustione di una stella, da un chilogrammo di idrogeno si ricavano, nella combustione di una stella, energie prodotte da 200 tonnellate di petrolio. Ed e' questa energia che ci fa vivere energie prodotte da 200 tonnellate di petrolio. Ed e' questa energia che ci fa vivere

e fa splendere il nostro sole già da 5 miliardi di anni.e fa splendere il nostro sole già da 5 miliardi di anni.

Ed è anche questa energia che sulla Terra si spera di governare, creando la Ed è anche questa energia che sulla Terra si spera di governare, creando la cosiddetta "Fusione controllata". Per ora gli sforzi in questa direzione portano cosiddetta "Fusione controllata". Per ora gli sforzi in questa direzione portano

solo alla creazione di ordigni di fatale mostruosità. Evidentemente quindi non si solo alla creazione di ordigni di fatale mostruosità. Evidentemente quindi non si riescono ancora a sfruttare le potenzialità delle fornaci stellari, solo per scopi riescono ancora a sfruttare le potenzialità delle fornaci stellari, solo per scopi

civili e comunque controllabili.civili e comunque controllabili.

Dopo questa piccola parentesi torniamo a noi.. Dopo questa piccola parentesi torniamo a noi..

Attenzione però, perché se l'idrogeno genera un'energia così efficiente, l'elio non Attenzione però, perché se l'idrogeno genera un'energia così efficiente, l'elio non si comporta allo stesso modo. Infatti la sua fusione dura molto di meno, come si comporta allo stesso modo. Infatti la sua fusione dura molto di meno, come vedremo, stabilendo così un cambiamento nell'evoluzione della vita stellare.vedremo, stabilendo così un cambiamento nell'evoluzione della vita stellare.

Ma perché ora si parla della fusione dell'elio? Ma perché ora si parla della fusione dell'elio?

Il processo di fusione nucleare coinvolge l'idrogeno in Il processo di fusione nucleare coinvolge l'idrogeno in primis nella creazione dell'elio. L'idrogeno viene trasformato primis nella creazione dell'elio. L'idrogeno viene trasformato

in elio e l'elio resta nella stella come cenere del processo in elio e l'elio resta nella stella come cenere del processo nucleare. Quando la quantità di idrogeno tende a finire, le nucleare. Quando la quantità di idrogeno tende a finire, le

ceneri dell'elio sono coinvolte nel processo di fusione. ceneri dell'elio sono coinvolte nel processo di fusione. Fondere l'elio, però, non è così "facile" come l'idrogeno Fondere l'elio, però, non è così "facile" come l'idrogeno

perchè la sua struttura atomica è diversa e richiede perchè la sua struttura atomica è diversa e richiede temperature maggiori. Come si raggiungono queste temperature maggiori. Come si raggiungono queste

temperature? temperature?

Lo vedremo nel processo evolutivo della stella.Lo vedremo nel processo evolutivo della stella.Il processo di fusione, del resto, e' sempre meno efficiente Il processo di fusione, del resto, e' sempre meno efficiente

man mano che si passa ad elementi più pesanti fino ad man mano che si passa ad elementi più pesanti fino ad arrivare al ferro, la cui fusione non e' per niente efficiente arrivare al ferro, la cui fusione non e' per niente efficiente

come l'idrogeno, cosa che causa eventi catastrofici.come l'idrogeno, cosa che causa eventi catastrofici.

EVOLUZIONE delle STELLEEVOLUZIONE delle STELLE

EQUILIBRIO - IL SEGRETO DELLE STELLEEQUILIBRIO - IL SEGRETO DELLE STELLE

Quando inizia il processo di fusione nucleare, la stella entra nella fase evolutiva.

Questa fase dura, nel caso di una stella come il Sole, una decina di miliardi di anni . Il Sole è

giunto alla mezza età perché ha circa 5 miliardi di anni e gliene restano poco meno di 5, dopo di che a

meno che la razza umana (sempre che esista ancora ) non abbia sviluppato tecnologie in grado

di trasferirsi su un'altro "Sistema solare", sarà veramente la fine.

Equilibrio delle stelle Equilibrio delle stelle

In questa fase la stella è stabile e presenta delle caratteristiche comuni nella maggior In questa fase la stella è stabile e presenta delle caratteristiche comuni nella maggior parte dei casi: la sua stabilità è dovuta al contrasto tra due forze enormemente potenti: parte dei casi: la sua stabilità è dovuta al contrasto tra due forze enormemente potenti:

la stella rimane tale perchè è in una fase di "la stella rimane tale perchè è in una fase di "EquilibrioEquilibrio".".Mentre da un lato c'è la forza di gravità, che tende a contrarre la stella, dall'altro c'è Mentre da un lato c'è la forza di gravità, che tende a contrarre la stella, dall'altro c'è

n'è un'altra che spinge verso l'esterno come vedremo. n'è un'altra che spinge verso l'esterno come vedremo. La gravità è una forza unicamente attrattiva che spinge verso il centro ed ha bisogno di La gravità è una forza unicamente attrattiva che spinge verso il centro ed ha bisogno di

essere contrastata per non schiacciare la stella sotto la propria massa. La forza che essere contrastata per non schiacciare la stella sotto la propria massa. La forza che spinge dal centro verso l'esterno della stella e che contrasta dal forza di gravità è spinge dal centro verso l'esterno della stella e che contrasta dal forza di gravità è

generata dalla fusione nucleare e si chiama generata dalla fusione nucleare e si chiama pressione di radiazione nuclearepressione di radiazione nucleare. La stella . La stella mantiene questo equilibrio mantiene questo equilibrio "delicato""delicato" perché si comporta come se avesse un termostato perché si comporta come se avesse un termostato

che ne regola la temperatura.che ne regola la temperatura.

Analizziamo i due casi in cui la stella potrebbe perdere l'equilibrio e quindi Analizziamo i due casi in cui la stella potrebbe perdere l'equilibrio e quindi vediamo il funzionamento di questo termostato naturale:vediamo il funzionamento di questo termostato naturale:

CASO 1)CASO 1) Aumento della forza di gravità (la stella tende a schiacciarsi): Aumento della forza di gravità (la stella tende a schiacciarsi):Se la forza di gravità dovesse prendere il sopravvento per una diminuzione Se la forza di gravità dovesse prendere il sopravvento per una diminuzione

della temperatura interna ( e quindi della pressione nucleare ), la stella della temperatura interna ( e quindi della pressione nucleare ), la stella reagirebbe con una contrazione che, diminuendo il volume ne reagirebbe con una contrazione che, diminuendo il volume ne

aumenterebbe la temperatura e quindi anche la pressione nucleare, aumenterebbe la temperatura e quindi anche la pressione nucleare, ristabilendo il vecchio equilibrio.ristabilendo il vecchio equilibrio.

CASO 2)CASO 2) Aumento della pressione nucleare verso l'esterno (la stella tende a Aumento della pressione nucleare verso l'esterno (la stella tende a scoppiare):scoppiare):

Viceversa, se dovesse aumentare la pressione nucleare nei confronti della Viceversa, se dovesse aumentare la pressione nucleare nei confronti della forza di gravità per una eccessiva combustione, questo provocherebbe un forza di gravità per una eccessiva combustione, questo provocherebbe un

aumento della massa della stella. E poiché la forza di gravità è aumento della massa della stella. E poiché la forza di gravità è proporzionale alla massa si verificherebbe anche un aumento dell'intensità proporzionale alla massa si verificherebbe anche un aumento dell'intensità

della forza di gravità, che così facendo, ristabilisce il vecchio equilibrio. della forza di gravità, che così facendo, ristabilisce il vecchio equilibrio. Questo Questo "termostato naturale""termostato naturale" funziona finchè c'è dell'idrogeno da bruciare. funziona finchè c'è dell'idrogeno da bruciare.

Dopo, la situazione si complica e la stella va incontro ad una serie di Dopo, la situazione si complica e la stella va incontro ad una serie di complicazioni che, come vedremo, ne segneranno l'esistenza.complicazioni che, come vedremo, ne segneranno l'esistenza.

Le due forze ( la pressione di radiazione nucleare e Le due forze ( la pressione di radiazione nucleare e la forza di gravità ) si bilanciano e la stella "brilla" la forza di gravità ) si bilanciano e la stella "brilla"

per tanto tempo.per tanto tempo.La situazione stabilizzata, raggiunta con l'equilibrio La situazione stabilizzata, raggiunta con l'equilibrio citato, non cambierà quindi per un bel po' di tempo citato, non cambierà quindi per un bel po' di tempo fino a quando non verrà anche per lei il momento di fino a quando non verrà anche per lei il momento di tirare i remi in barca e dire addio alla sua esistenza tirare i remi in barca e dire addio alla sua esistenza in un processo alquanto semplice da descrivere ma in un processo alquanto semplice da descrivere ma

molto complesso.molto complesso.Una volta esaurito il combustibile nucleare primario Una volta esaurito il combustibile nucleare primario

(l'idrogeno), che per stelle di massa più grande (l'idrogeno), che per stelle di massa più grande avviene prima, inizia una nuova fase della vita di avviene prima, inizia una nuova fase della vita di

una stella.una stella.

LE STELLE GIGANTI VIVONO POCOLE STELLE GIGANTI VIVONO POCO

Una stella di massa maggiore vive di meno perché essendo più massiccia tende Una stella di massa maggiore vive di meno perché essendo più massiccia tende a bruciare una quantità maggiore di idrogeno in meno tempo trovandosi a a bruciare una quantità maggiore di idrogeno in meno tempo trovandosi a

contrastare una forza di gravità maggiore dovuta alla massa maggiore.contrastare una forza di gravità maggiore dovuta alla massa maggiore.Viceversa, una stella di piccola massa ( 1/10 di quella del Sole ), ritrovandosi Viceversa, una stella di piccola massa ( 1/10 di quella del Sole ), ritrovandosi

una massa contenuta, si ritrova anche una forza di gravità contenuta.una massa contenuta, si ritrova anche una forza di gravità contenuta.Il raggiungimento dell'equilibrio fra le due forze si ottiene quindi anche se la Il raggiungimento dell'equilibrio fra le due forze si ottiene quindi anche se la stella brucia un quantitativo di idrogeno limitato con la conseguenza che la stella brucia un quantitativo di idrogeno limitato con la conseguenza che la

sua vita si può allungare a decine di miliardi di anni.sua vita si può allungare a decine di miliardi di anni.Il tutto sempre allo scopo di raggiungere quel famoso equilibrio.Il tutto sempre allo scopo di raggiungere quel famoso equilibrio.

Tra l'altro questo potrebbe significare che, poiché l'universo ha circa una Tra l'altro questo potrebbe significare che, poiché l'universo ha circa una quindicina di miliardi di anni, si potrebbe trovare ancora qualche stella che si quindicina di miliardi di anni, si potrebbe trovare ancora qualche stella che si

è "accesa" nei primi istanti dell'universo ed ora si trova ancora lì, senza è "accesa" nei primi istanti dell'universo ed ora si trova ancora lì, senza variazioni di sorta a continuare il suo lavoro. variazioni di sorta a continuare il suo lavoro.

Essa quindi starebbe bruciando ancora l'idrogeno che si è creato nei primi Essa quindi starebbe bruciando ancora l'idrogeno che si è creato nei primi istanti di vita dell'universo, rappresentando una stella di 1ª anzi primissima istanti di vita dell'universo, rappresentando una stella di 1ª anzi primissima

generazionegenerazione

COMPOSIZIONE DELLE STELLECOMPOSIZIONE DELLE STELLE

Ma veniamo alla composizione della stella. Una stella è costituita da strati concentrici Ma veniamo alla composizione della stella. Una stella è costituita da strati concentrici aventi dimensioni differenti.aventi dimensioni differenti.

Il nucleo è chiamato Il nucleo è chiamato "Core"."Core". Esso raggiunge i milioni di gradi centigradi ed è il luogo Esso raggiunge i milioni di gradi centigradi ed è il luogo in cui si verifica la fusione dell'idrogeno in elio. in cui si verifica la fusione dell'idrogeno in elio.

Vi sono poi varie zone che le radiazioni devono attraversare prima di giungere alla Vi sono poi varie zone che le radiazioni devono attraversare prima di giungere alla superficie della stella. Gli strati intermedi sono la zona convettiva e la zona radioattiva superficie della stella. Gli strati intermedi sono la zona convettiva e la zona radioattiva

in cui i fotoni luminosi trovano difficoltà ad attraversare perché questa è una zona in cui i fotoni luminosi trovano difficoltà ad attraversare perché questa è una zona molto molto "opaca" "opaca" alle radiazionialle radiazioni..

Per superare questa zona la luce può impiegare migliaia di anni, e dopo di che si Per superare questa zona la luce può impiegare migliaia di anni, e dopo di che si ritrova sulla fotosfera, lo strato più esterno, assieme alla cromosfera, di una stella. La ritrova sulla fotosfera, lo strato più esterno, assieme alla cromosfera, di una stella. La luce che noi vediamo viene da questi strati esterni. Quindi la luce, anzi la radiazione luce che noi vediamo viene da questi strati esterni. Quindi la luce, anzi la radiazione

(perché la luce è radiazione!), parte dal centro della stella, generata dalla fusione (perché la luce è radiazione!), parte dal centro della stella, generata dalla fusione nucleare, e dopo varie migliaia di anni giunge in superficie, negli strati più esterni e da nucleare, e dopo varie migliaia di anni giunge in superficie, negli strati più esterni e da lì intraprende un altro lungo viaggio verso i nostri occhi che può durare dagli 8 minuti lì intraprende un altro lungo viaggio verso i nostri occhi che può durare dagli 8 minuti ( la stella più vicina a noi ) ai miliardi di anni per le stelle più lontane mai osservate. ( la stella più vicina a noi ) ai miliardi di anni per le stelle più lontane mai osservate. Tra l'altro assieme alla luce visibile, una stella emana nello spazio grandi quantità di Tra l'altro assieme alla luce visibile, una stella emana nello spazio grandi quantità di

raggi X, raggi gamma, raggi ultravioletti e raggi infrarossi fino a riempire tutto lo raggi X, raggi gamma, raggi ultravioletti e raggi infrarossi fino a riempire tutto lo spettro delle onde elettromagnetiche comprese le onde radio.spettro delle onde elettromagnetiche comprese le onde radio.

Inoltre le stelle sono luoghi ove si verificano tempeste magnetiche, e il Sole ogni tanto ce Inoltre le stelle sono luoghi ove si verificano tempeste magnetiche, e il Sole ogni tanto ce ne da una dimostrazione facendo danni al nostro sistema satellitare e delle ne da una dimostrazione facendo danni al nostro sistema satellitare e delle

telecomunicazioni.telecomunicazioni.Dal nucleo della stella si dipartono, tra l'altro, i "Neutrini" che sono particelle con Dal nucleo della stella si dipartono, tra l'altro, i "Neutrini" che sono particelle con

massa e dimensioni quasi nulle che vengono prodotte nel core dalle reazioni massa e dimensioni quasi nulle che vengono prodotte nel core dalle reazioni

IL CAMBIO DI ABITUDINIIL CAMBIO DI ABITUDINI

La fine di una stella non è sempre la stessa per tutte le stelle.La fine di una stella non è sempre la stessa per tutte le stelle.Tutte però seguono un percorso comune fino ad un certo punto.Tutte però seguono un percorso comune fino ad un certo punto.

Come detto, tutte le stelle consumano l'idrogeno contenuto in esse fino al suo esaurimento. A tal punto, Come detto, tutte le stelle consumano l'idrogeno contenuto in esse fino al suo esaurimento. A tal punto, nel momento in cui l'idrogeno finisce, resta il prodotto della combustione: l'elio. Questo, però, richiede nel momento in cui l'idrogeno finisce, resta il prodotto della combustione: l'elio. Questo, però, richiede una maggiore energia per essere bruciato, e ciò comporta per la stella un cambiamento di aspetto e di una maggiore energia per essere bruciato, e ciò comporta per la stella un cambiamento di aspetto e di

"abitudini""abitudini"..Se, infatti fino ad ora la stella era abituata ad usare il suo termostato nel caso in cui le cose andavano Se, infatti fino ad ora la stella era abituata ad usare il suo termostato nel caso in cui le cose andavano

storte, ora questo viene a mancare perché di idrogeno non c'è n'è più nel nucleo.storte, ora questo viene a mancare perché di idrogeno non c'è n'è più nel nucleo.L'assenza dell'idrogeno è accompagnata da un'altra assenza di rilievo: quella della pressione della L'assenza dell'idrogeno è accompagnata da un'altra assenza di rilievo: quella della pressione della

radiazione nucleare. Ora la gravità la fa da padrona e comprime la stella nelle sue mani.radiazione nucleare. Ora la gravità la fa da padrona e comprime la stella nelle sue mani.Questa, comprimendosi, si inizia a riscaldare enormemente fino a raggiungere nel nucleo i 100 milioni Questa, comprimendosi, si inizia a riscaldare enormemente fino a raggiungere nel nucleo i 100 milioni di gradi. In tutto questo trambusto la stella si contrae e spasima fino al momento in cui avviene la sua di gradi. In tutto questo trambusto la stella si contrae e spasima fino al momento in cui avviene la sua

nuova "Accensione" momentanea. Le contrazioni generano una stella nuova "Accensione" momentanea. Le contrazioni generano una stella variabilevariabile pulsantepulsante. . Nel nucleo vengono raggiunte temperature necessarie alla fusione dell'elio in carbonio ed ossigeno in Nel nucleo vengono raggiunte temperature necessarie alla fusione dell'elio in carbonio ed ossigeno in un'altra reazione nucleare che stavolta richiede energia maggiore e genera energia minore. Questo un'altra reazione nucleare che stavolta richiede energia maggiore e genera energia minore. Questo

rappresenta un nuovo ma breve equilibrio per la stella.rappresenta un nuovo ma breve equilibrio per la stella.Già il suo aspetto è cambiato però, perché bruciando elio la temperatura e salita enormemente e la Già il suo aspetto è cambiato però, perché bruciando elio la temperatura e salita enormemente e la

stella si è espansa. Lontano dal nucleo, ove l'idrogeno incombusto se ne era stato tranquillo, si stella si è espansa. Lontano dal nucleo, ove l'idrogeno incombusto se ne era stato tranquillo, si innescano nuove reazioni nucleari. innescano nuove reazioni nucleari.

Questo procura due cose:Questo procura due cose:1) la stella si espande grazie alla combustione dell'idrogeno che si allarga nello spazio e 1) la stella si espande grazie alla combustione dell'idrogeno che si allarga nello spazio e

2) diventa rossa per il rapido raffreddamento delle sue parti esterne a contatto col vuoto cosmico.2) diventa rossa per il rapido raffreddamento delle sue parti esterne a contatto col vuoto cosmico.La stella è diventata una La stella è diventata una Gigante rossaGigante rossa

I DESTINI SI DIVIDONOI DESTINI SI DIVIDONO

Il nuovo periodo di stabilità non dura però 10 miliardi di anni ( sempre Il nuovo periodo di stabilità non dura però 10 miliardi di anni ( sempre prendendo come esempio una stella simile al sole ) ma "solo" cento prendendo come esempio una stella simile al sole ) ma "solo" cento

milioni di anni.milioni di anni.Questo perché, come detto, la fusione dell'elio non e' così efficiente Questo perché, come detto, la fusione dell'elio non e' così efficiente come quella dell'idrogeno. Il paragone più adatto a descrivere la come quella dell'idrogeno. Il paragone più adatto a descrivere la

morfologia della stella in questo momento è quello della cipolla. Si morfologia della stella in questo momento è quello della cipolla. Si creano infatti dei gusci concentrici ognuno dei quali brucia un creano infatti dei gusci concentrici ognuno dei quali brucia un carburante nucleare diverso. Nella fase di "Gigante rossa", si carburante nucleare diverso. Nella fase di "Gigante rossa", si

raggiungono luminosità molte volte più grandi del Sole e dimensioni raggiungono luminosità molte volte più grandi del Sole e dimensioni ragguardevoli. In cielo si possono ammirare tante stelle giunte a questa ragguardevoli. In cielo si possono ammirare tante stelle giunte a questa fase e molte di loro si trovano proprio nelle costellazioni più famose e fase e molte di loro si trovano proprio nelle costellazioni più famose e

visibili ad occhio nudo. visibili ad occhio nudo.

A questo punto entra in gioco una variabile che decide come finirà di A questo punto entra in gioco una variabile che decide come finirà di evolversi la stella nelle sue fasi finali: la massa. Infatti per stelle con evolversi la stella nelle sue fasi finali: la massa. Infatti per stelle con

una massa simili a quella del sole la stella procede verso una fine una massa simili a quella del sole la stella procede verso una fine tranquilla.tranquilla.

STELLE CON MASSA MEDIO-PICCOLASTELLE CON MASSA MEDIO-PICCOLA

Essendo la massa della stella non eccessiva, la stella continuerà a bruciare elio Essendo la massa della stella non eccessiva, la stella continuerà a bruciare elio ancora per qualche centinaio di milioni di anni. Tengo a precisare che i tempi ancora per qualche centinaio di milioni di anni. Tengo a precisare che i tempi

sono relativi ad una stella di dimensioni e massa simili a quelle del Sole. I tempi sono relativi ad una stella di dimensioni e massa simili a quelle del Sole. I tempi cambiano notevolmente per stelle di massa diversa. cambiano notevolmente per stelle di massa diversa.

Finito anche l'elio resta il suo prodotto e cioè il carbonio.Finito anche l'elio resta il suo prodotto e cioè il carbonio.Ma, poiché la massa è relativamente ridotta, la forza di gravità non riesce a Ma, poiché la massa è relativamente ridotta, la forza di gravità non riesce a comprimere la stella in modo tale da aumentare la temperatura nel nucleo a comprimere la stella in modo tale da aumentare la temperatura nel nucleo a

livelli ancora più elevati e non si innescano nuove reazioni nucleari.livelli ancora più elevati e non si innescano nuove reazioni nucleari.La forza di gravità diventa di nuovo padrona della situazione e comprime la La forza di gravità diventa di nuovo padrona della situazione e comprime la

stella fino a farle raggiungere densità elevatissime e facendo salire gravemente la stella fino a farle raggiungere densità elevatissime e facendo salire gravemente la temperatura. In questo modo, però, la stella diventa molto piccola ed assume temperatura. In questo modo, però, la stella diventa molto piccola ed assume

una colorazione bianco acceso. una colorazione bianco acceso. La densità di queste stelle raggiunge valori 40.000 volte maggiori di qualunque La densità di queste stelle raggiunge valori 40.000 volte maggiori di qualunque

metallo sulla Terra.metallo sulla Terra.

La piccola stella che si trova al centro è una nana biancaLa piccola stella che si trova al centro è una nana bianca

Si è appena formata una Si è appena formata una "Nana bianca""Nana bianca". La nana bianca sopravvive nelle sue . La nana bianca sopravvive nelle sue ultime fasi sotto un altro equilibrio che la spegnerà lentamente con il passare del ultime fasi sotto un altro equilibrio che la spegnerà lentamente con il passare del

tempo. tempo. Ai livelli di densità raggiunti, il gas non è formato più da molecole "normali" e Ai livelli di densità raggiunti, il gas non è formato più da molecole "normali" e

in quanto tale non si comporta più da gas normale.in quanto tale non si comporta più da gas normale.Nonostante ciò è ancora in grado di opporre una resistenza alla forza di gravità, Nonostante ciò è ancora in grado di opporre una resistenza alla forza di gravità,

ristabilendo ancora una volta quel famoso equilibrio con la forza di gravità. ristabilendo ancora una volta quel famoso equilibrio con la forza di gravità. Questa volta ad opporsi alla gravità non è più la pressione nucleare (ormai Questa volta ad opporsi alla gravità non è più la pressione nucleare (ormai

assente) ma la pressione del assente) ma la pressione del gas degeneregas degenere, raffreddandosi lentamente e , raffreddandosi lentamente e inesorabilmente la nana bianca diventa una nana nera.inesorabilmente la nana bianca diventa una nana nera.

In pratica un faro spento. Le nane bianche, nonostante la loro altissima In pratica un faro spento. Le nane bianche, nonostante la loro altissima temperatura e pressione, non sono visibili ad occhio nudo perchè hanno una temperatura e pressione, non sono visibili ad occhio nudo perchè hanno una

luminosità bassissima dovuta solamente alle dimensioni, tanto ridotte.luminosità bassissima dovuta solamente alle dimensioni, tanto ridotte.

La nana bianca è circondata da una quantità notevole di materia espulsa nella La nana bianca è circondata da una quantità notevole di materia espulsa nella fase di gigante rossa. La materia in questione è chiamata nebulosa planetaria ed fase di gigante rossa. La materia in questione è chiamata nebulosa planetaria ed

è costituita dalle polveri e dai gas lanciati nello spazio dalla stella ex gigante è costituita dalle polveri e dai gas lanciati nello spazio dalla stella ex gigante rossarossa

STELLE CON MASSA GRANDESTELLE CON MASSA GRANDE

Le cose vanno molto diversamente però se la stella in questione Le cose vanno molto diversamente però se la stella in questione ha una massa molto più grande del sole ( diciamo più di 10 ha una massa molto più grande del sole ( diciamo più di 10

volte).volte).Infatti, in tal caso, la gravità prende il sopravvento sulle altre Infatti, in tal caso, la gravità prende il sopravvento sulle altre forze e nel nucleo si formano nuclei di ferro grazie alla fusione forze e nel nucleo si formano nuclei di ferro grazie alla fusione nucleare a catena che, stavolta non si ferma al carbonio (come nucleare a catena che, stavolta non si ferma al carbonio (come succedeva alla gigante rossa) ma prosegue fino al ferro, grazie succedeva alla gigante rossa) ma prosegue fino al ferro, grazie alle temperature superiori raggiunte. Quindi la stella si viene a alle temperature superiori raggiunte. Quindi la stella si viene a

trovare in uno stato molto inquieto e inizia ad espandersi in trovare in uno stato molto inquieto e inizia ad espandersi in modo incontrollabile divenendo una modo incontrollabile divenendo una Supergigante rossaSupergigante rossa che che viene ad avere un diametro grande quanto tutto il sistema viene ad avere un diametro grande quanto tutto il sistema solare. Ancora una volta il paragone con la sfoglia di una solare. Ancora una volta il paragone con la sfoglia di una cipolla è fedele. Gli strati interni bruciano gli elementi più cipolla è fedele. Gli strati interni bruciano gli elementi più pesanti della tavola periodica mentre gli strati più esterni pesanti della tavola periodica mentre gli strati più esterni

bruciano elementi più leggeribruciano elementi più leggeri

Arrivati a questo punto però i nuclei di ferro non possono essere più Arrivati a questo punto però i nuclei di ferro non possono essere più fusi, seguendo il processo di fusione visto fino ad ora, perché la loro fusi, seguendo il processo di fusione visto fino ad ora, perché la loro fusione non genera energia ma la assorbe. La catena di reazioni fusione non genera energia ma la assorbe. La catena di reazioni nucleari si interrompe.nucleari si interrompe.Le supergiganti rosse sono stelle aventi un core ferroso e le cui Le supergiganti rosse sono stelle aventi un core ferroso e le cui temperature interne possono raggiungere 1 miliardo di gradi. temperature interne possono raggiungere 1 miliardo di gradi.

Il problema è che, nonostante questa grande temperatura, non vi è Il problema è che, nonostante questa grande temperatura, non vi è emissione di energia (infatti manca la pressione di radiazione emissione di energia (infatti manca la pressione di radiazione nucleare) e quindi la stabilità è sempre più compromessa perchè nucleare) e quindi la stabilità è sempre più compromessa perchè manca un contrasto alla gravità.manca un contrasto alla gravità.In una stella di questo tipo la densità raggiunge un miliardo di In una stella di questo tipo la densità raggiunge un miliardo di grammi per cmgrammi per cm3 3 ..Un cucchiaino di materia peserebbe un miliardo di tonnellate sulla Un cucchiaino di materia peserebbe un miliardo di tonnellate sulla Terra.Terra.Quando il nucleo diviene stracolmo di atomi di ferro la stella non Quando il nucleo diviene stracolmo di atomi di ferro la stella non regge più alla pressione della gravità ed esplode in un modo regge più alla pressione della gravità ed esplode in un modo terrificante gettando nello spazio tutto quello che aveva creato terrificante gettando nello spazio tutto quello che aveva creato compresi gli atomi più pesanti, diventando una supernova. compresi gli atomi più pesanti, diventando una supernova.

Come se non bastasse la sua capacità di "creare" elementi non si arresta perchè, Come se non bastasse la sua capacità di "creare" elementi non si arresta perchè, se nel suo core non ha avuto le possibilità di produrre elementi più pesanti del se nel suo core non ha avuto le possibilità di produrre elementi più pesanti del ferro come l'oro, l'argento, l'uranio, ecc., l'esplosione e l'immane temperatura ferro come l'oro, l'argento, l'uranio, ecc., l'esplosione e l'immane temperatura generata da essa, unitamente alla quantità inimmaginabile di radiazioni che generata da essa, unitamente alla quantità inimmaginabile di radiazioni che

emana, è in grado di creare in un processo chimico complesso anche atomi di oro emana, è in grado di creare in un processo chimico complesso anche atomi di oro e i restanti elementi della tavola periodica.e i restanti elementi della tavola periodica.

La tavola periodica, con tutti i suoi elementi compresi quelli del nostro corpo La tavola periodica, con tutti i suoi elementi compresi quelli del nostro corpo come l'ossigeno, l'acqua e il carbonio solo per citarne alcuni non sono altro che il come l'ossigeno, l'acqua e il carbonio solo per citarne alcuni non sono altro che il prodotto di quelle combustioni nucleari che poi le supernove hanno "distribuito" prodotto di quelle combustioni nucleari che poi le supernove hanno "distribuito"

nello spazio.nello spazio.Espulsi i materiali che circondavano la stella si crea quella che viene detta Espulsi i materiali che circondavano la stella si crea quella che viene detta

residuo di supernova o nebulosa.residuo di supernova o nebulosa.

Residuo di SupernovaResiduo di Supernova

Nelle stelle di grande massa avviene un ulteriore collasso gravitazionale che porta la temperatura fino a un miliardo di gradi e la densità a 1000 Kg/cm³. In tali condizioni possono avvenire le altre reazioni (fusione, fotodisintegrazione, cattura neutronica) che portano alla formazione di nuclei più pesanti.

Queste stelle hanno una vita media di poche centinaia di milioni di anni e terminano la loro esistenza con violente esplosioni (supernova). È in questo modo che i nuclei atomici più pesanti necessari alla vita (tra cui per esempio il carbonio, ossigeno, calcio, ferro) sfuggono al confinamento gravitazionale del nucleo della stella e sono rilasciati nello spazio.

Il Sole, la Terra e gli altri pianeti del sistema solare hanno avuto origine a partire dai resti di uno di questi eventi catastrofici.

IL RESIDUO DELL'ESPLOSIONEIL RESIDUO DELL'ESPLOSIONE

Quello che rimane del nucleo stellare può essere diverso a seconda della Quello che rimane del nucleo stellare può essere diverso a seconda della massa. massa.

Se la massa e' compresa tra 1,4 e 3,4 masse solari si forma quella che Se la massa e' compresa tra 1,4 e 3,4 masse solari si forma quella che viene detta stella a neutroni o pulsar.viene detta stella a neutroni o pulsar.

Questa non e' altro che il residuo dell'esplosione ed e' in uno stato Questa non e' altro che il residuo dell'esplosione ed e' in uno stato particolare per la enorme forza di gravità.particolare per la enorme forza di gravità.

Gli atomi non esistono piu' in quanto tali ma si spezzano e i protoni e gli Gli atomi non esistono piu' in quanto tali ma si spezzano e i protoni e gli elettroni si scontrano con grande energia formando i neutroni. I neutroni, elettroni si scontrano con grande energia formando i neutroni. I neutroni,

riescono a respingere la forza di gravità. Le stelle di neutroni ruotano riescono a respingere la forza di gravità. Le stelle di neutroni ruotano velocemente su se stesse emettendo due potenti fasci di onde radio in velocemente su se stesse emettendo due potenti fasci di onde radio in

direzioni opposte. Il campo magnetico di questi oggetti è così forte che le direzioni opposte. Il campo magnetico di questi oggetti è così forte che le onde radio riescono solo a sfuggire dai punti in cui la forza del campo onde radio riescono solo a sfuggire dai punti in cui la forza del campo

magnetico è minore (ovvero i due poli della stella). Se uno dei due fasci è magnetico è minore (ovvero i due poli della stella). Se uno dei due fasci è orientato verso la Terra, si possono osservare gli impulsi emessi dalla orientato verso la Terra, si possono osservare gli impulsi emessi dalla

stella di neutroni sotto forma di onde elettromagnetiche. Le pulsar stella di neutroni sotto forma di onde elettromagnetiche. Le pulsar ruotano velocissime tanto da compiere anche 30 giri in un secondo e ruotano velocissime tanto da compiere anche 30 giri in un secondo e

hanno dimensioni estremamente ridotte dell'ordine di poche decine di hanno dimensioni estremamente ridotte dell'ordine di poche decine di chilometrichilometri

Se però la massa del residuo rimanente e' maggiore di 3,4 masse Se però la massa del residuo rimanente e' maggiore di 3,4 masse solari si può creare un oggetto la cui forza di gravità e' talmente solari si può creare un oggetto la cui forza di gravità e' talmente

forte da non far uscire nemmeno la luce: un forte da non far uscire nemmeno la luce: un buco nerobuco nero..Per chiarire questo basti pensare a questo esempio:Per chiarire questo basti pensare a questo esempio:

se noi volessimo uscire dall'orbita della terra e sfuggire al suo campo se noi volessimo uscire dall'orbita della terra e sfuggire al suo campo gravitazionale in modo tale da poter andare nello spazio senza gravitazionale in modo tale da poter andare nello spazio senza

ricadere sulla terra ( quello che fanno i razzi che accompagnano i ricadere sulla terra ( quello che fanno i razzi che accompagnano i satelliti in orbita ), dovremmo superare una velocità critica, satelliti in orbita ), dovremmo superare una velocità critica,

chiamata chiamata velocità di fugavelocità di fuga. . Questa velocità, sulla terra, e' di 11 chilometri al secondo.Questa velocità, sulla terra, e' di 11 chilometri al secondo.

Su un pianeta come Giove e' superiore perche', avendo una massa Su un pianeta come Giove e' superiore perche', avendo una massa maggiore, la forza di gravità e' maggiore e quindi anche la velocità di maggiore, la forza di gravità e' maggiore e quindi anche la velocità di

fuga.fuga.Ora noi sappiamo che la velocità della luce non e' infinita ma e' di Ora noi sappiamo che la velocità della luce non e' infinita ma e' di

300.000 chilometri al secondo. Un valore molto grande ma comunque 300.000 chilometri al secondo. Un valore molto grande ma comunque finitofinito..

Ora, se la forza di gravità è così grande da imporre una velocità di Ora, se la forza di gravità è così grande da imporre una velocità di fuga maggiore di 300.000 chilometri al secondo, la luce non può fuga maggiore di 300.000 chilometri al secondo, la luce non può

andare nello spazio circostante ma ricade sull'oggetto andare nello spazio circostante ma ricade sull'oggetto

IL MISTERO DEI BUCHI NERIIL MISTERO DEI BUCHI NERI

Questa faccenda causa conseguenze che la fisica non e' ancora bene in grado di spiegare, e situazioni Questa faccenda causa conseguenze che la fisica non e' ancora bene in grado di spiegare, e situazioni tali da far rabbrividire. Naturalmente visto che, anche se non si vedono, questi oggetti generano tali da far rabbrividire. Naturalmente visto che, anche se non si vedono, questi oggetti generano

comunque un campo gravitazionale perché hanno massa e quindi fanno sentire la loro presenza su comunque un campo gravitazionale perché hanno massa e quindi fanno sentire la loro presenza su qualunque cosa gli passi vicino. qualunque cosa gli passi vicino.

Un ipotetico pianeta che si trovasse vicino ad un buco nero di massa simile a quella del Sole, ad una Un ipotetico pianeta che si trovasse vicino ad un buco nero di massa simile a quella del Sole, ad una distanza di sicurezza, gli orbiterebbe intorno proprio come fa la Terra con il Sole.distanza di sicurezza, gli orbiterebbe intorno proprio come fa la Terra con il Sole.

Se però la distanza di sicurezza dovesse diminuire fino ad un punto detto " Orizzonte degli eventi " Se però la distanza di sicurezza dovesse diminuire fino ad un punto detto " Orizzonte degli eventi " allora il pianeta sarebbe "risucchiato" dal buco nero e per definizione noi non potremmo sapere più allora il pianeta sarebbe "risucchiato" dal buco nero e per definizione noi non potremmo sapere più

che fine a fatto, perchè non potremmo più osservarlo.che fine a fatto, perchè non potremmo più osservarlo.

Difficilmente potremo sapere se una stella, tanto benevola nel creare materia, possa essere in grado Difficilmente potremo sapere se una stella, tanto benevola nel creare materia, possa essere in grado di creare oggetti simili od opporsi a ciò diminuendo quella massa oltre la quale la velocità della luce e di creare oggetti simili od opporsi a ciò diminuendo quella massa oltre la quale la velocità della luce e

la forza di gravità si contendono il primato di restare.la forza di gravità si contendono il primato di restare.E mai potremmo sapere nel caso in cui esistano mostri del genere, che fine fa quello che ci va a finire E mai potremmo sapere nel caso in cui esistano mostri del genere, che fine fa quello che ci va a finire

dentro e se le leggi della fisica valide in tutto l'universo valgano anche lì. dentro e se le leggi della fisica valide in tutto l'universo valgano anche lì. E' comunque molto probabile che un buco nero, viste le premesse e vista la teoria della relatività, E' comunque molto probabile che un buco nero, viste le premesse e vista la teoria della relatività,

non le conosca nemmeno le leggi della fisica con tanto di conseguenze che non possiamo immaginarenon le conosca nemmeno le leggi della fisica con tanto di conseguenze che non possiamo immaginare

INDIVIDUAZIONE INDIVIDUAZIONE

Un buco nero è per definizione invisibile. Proprio per questo è molto difficile Un buco nero è per definizione invisibile. Proprio per questo è molto difficile identificarli se non fosse per il fatto che, in alcuni casi, emettono una grande quantità identificarli se non fosse per il fatto che, in alcuni casi, emettono una grande quantità

di raggi X. Questo fenomeno avviene quando nei pressi del buco nero si trova di raggi X. Questo fenomeno avviene quando nei pressi del buco nero si trova un'altra stella (meglio se una gigante rossa). La grande forza di gravità del buco nero un'altra stella (meglio se una gigante rossa). La grande forza di gravità del buco nero

attrae tutta la materia della stella che si surriscalda enormemente emettendo raggi attrae tutta la materia della stella che si surriscalda enormemente emettendo raggi X.X.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

I buchi neri dovrebbero essere anche la spiegazione delle forti emissioni energetiche I buchi neri dovrebbero essere anche la spiegazione delle forti emissioni energetiche provenienti da alcuni tipi di galassie denominate provenienti da alcuni tipi di galassie denominate Nuclei Galattici Attivi (AGN). Nuclei Galattici Attivi (AGN). Al Al centro di ogni galassia dovrebbe trovarsi un buco nero per la grande quantità di centro di ogni galassia dovrebbe trovarsi un buco nero per la grande quantità di massa presente. Nei casi particolari di galassie più grandi, i buchi neri al centro massa presente. Nei casi particolari di galassie più grandi, i buchi neri al centro

emettono quantità di energia consistenti che possono essere spiegate considerando emettono quantità di energia consistenti che possono essere spiegate considerando tutta la materia che cade nel buco nero.tutta la materia che cade nel buco nero.

Uno dei candidati buchi neri è la sorgente di raggi X denominata Uno dei candidati buchi neri è la sorgente di raggi X denominata Cignus X-1 Cignus X-1 al cui al cui interno ci sarebbe una stella doppia in cui una delle due componenti è un buco nero.interno ci sarebbe una stella doppia in cui una delle due componenti è un buco nero.

Per ogni buco nero esiste un punto dello spazio-tempo definito come Per ogni buco nero esiste un punto dello spazio-tempo definito come Raggio di Raggio di Schwarzchild. Schwarzchild. Questo è il raggio in corrispondenza del quale lo spazio tempo che Questo è il raggio in corrispondenza del quale lo spazio tempo che

circonda una sfera diventa così curvo da rinchiudere il tempo. Il raggio di S. per un circonda una sfera diventa così curvo da rinchiudere il tempo. Il raggio di S. per un oggetto della massa del Sole è di soli 3 chilometri mentre per un oggetto della massa oggetto della massa del Sole è di soli 3 chilometri mentre per un oggetto della massa

terrestre è di soli 1 centimetro.terrestre è di soli 1 centimetro.

•La Terra è imperfetta, è fatta con i quattro elementi terra, acqua, aria e fuoco e deve La Terra è imperfetta, è fatta con i quattro elementi terra, acqua, aria e fuoco e deve stare ferma al centro dell'universostare ferma al centro dell'universo

•Tutto ciò che sta nei cieli è perfetto, fatto di una sostanza perfetta che si chiama etere Tutto ciò che sta nei cieli è perfetto, fatto di una sostanza perfetta che si chiama etere ( o quinto elemento) quindi la forma di tutto quello che sta nei cieli è quella sferica e tutti ( o quinto elemento) quindi la forma di tutto quello che sta nei cieli è quella sferica e tutti

i movimenti avvengono spontaneamente per mezzo di sferei movimenti avvengono spontaneamente per mezzo di sfere•Tutto quello che sta nei cieli è in funzione dell'uomo che è l'essere centrale dell'universoTutto quello che sta nei cieli è in funzione dell'uomo che è l'essere centrale dell'universo

PREMESSEPREMESSE

MODELLO DI ARISTOTELEMODELLO DI ARISTOTELE

Aristotele, continuando l'opera di Platone, costruisce un modello basato sulle Aristotele, continuando l'opera di Platone, costruisce un modello basato sulle premesse enunciate sopra, con 55 sferepremesse enunciate sopra, con 55 sfere

Dopo la Terra troviamo in successione:Dopo la Terra troviamo in successione:

1. La Luna1. La Luna2. Mercurio2. Mercurio3. Venere3. Venere4. Sole4. Sole5. Marte5. Marte6. Giove6. Giove7. Saturno7. Saturno8. La sfera delle stelle fisse8. La sfera delle stelle fisse

Il moto del sole in direzione nord-sud che si Il moto del sole in direzione nord-sud che si verifica durante l'anno al cambiare delle sta gioni verifica durante l'anno al cambiare delle sta gioni fu spiegato pensando che il sole fosse appeso ad fu spiegato pensando che il sole fosse appeso ad

una sfera con r asse di rotazione inclinato di 23.5° una sfera con r asse di rotazione inclinato di 23.5° rispetto all'asse della sfera portante le stelle.rispetto all'asse della sfera portante le stelle.

Il moto del sole in direzione nord-sud che si Il moto del sole in direzione nord-sud che si verifica durante l'anno al cambiare delle sta gioni verifica durante l'anno al cambiare delle sta gioni fu spiegato pensando che il sole fosse appeso ad fu spiegato pensando che il sole fosse appeso ad

una sfera con r asse di rotazione inclinato di 23.5° una sfera con r asse di rotazione inclinato di 23.5° rispetto all'asse della sfera portante le stelle.rispetto all'asse della sfera portante le stelle.

Aristotele non spiegava con la sua teoria alcuni fenomeni Aristotele non spiegava con la sua teoria alcuni fenomeni particolarmente complicati come il moto retrogrado dei pianeti e le particolarmente complicati come il moto retrogrado dei pianeti e le

loro variazioni di velocità durante il moto lento contro lo sfondo delle loro variazioni di velocità durante il moto lento contro lo sfondo delle stellestelle

UN PRIMO MODELLO UN PRIMO MODELLO ELIOCENTRICOELIOCENTRICO

Aristarco di Samo nel terzo secolo A.C. costruisce un modello Aristarco di Samo nel terzo secolo A.C. costruisce un modello eliocentrico che gli permetteva di spiegare facilmente il moto eliocentrico che gli permetteva di spiegare facilmente il moto

retrogrado dei pianeti e molti altri fenomeni.retrogrado dei pianeti e molti altri fenomeni. oSole

Il moto retrogrado dei pianeti esterni Il moto retrogrado dei pianeti esterni veniva spiegato con il sorpasso della veniva spiegato con il sorpasso della Terra che girava intorno al Sole con Terra che girava intorno al Sole con

una velocità maggiore rispetto a quella una velocità maggiore rispetto a quella del pianeta.del pianeta.

n moto diurno di tutti gli oggetti celesti n moto diurno di tutti gli oggetti celesti da est a ovest era dovuto al moto di da est a ovest era dovuto al moto di rotazione della Terra intorno al suo rotazione della Terra intorno al suo

asse.asse.La sfera delle stelle fisse rimaneva La sfera delle stelle fisse rimaneva

ferma nel cielo.ferma nel cielo.Lo spostamento annuo dell'arco Lo spostamento annuo dell'arco

compiuto dal Sole nel cielo era dovuto compiuto dal Sole nel cielo era dovuto ali' inclinazione dell'asse terrestre.ali' inclinazione dell'asse terrestre.

CRITICHE ALLA TEORIACRITICHE ALLA TEORIA

La Terra in movimento non era accettabile per le teorie filosofiche La Terra in movimento non era accettabile per le teorie filosofiche del tempo chedel tempo che

consideravano la Terra diversa da tutti gli altri corpi celesti.consideravano la Terra diversa da tutti gli altri corpi celesti.Se la Terra si fosse mossa intorno al Sole ilSe la Terra si fosse mossa intorno al Sole il

suo movimento avrebbe dovuto evidenziarsisuo movimento avrebbe dovuto evidenziarsisullo sfondo delle stelle, che da due punti diametralmente opposti sullo sfondo delle stelle, che da due punti diametralmente opposti dell' orbita avrebbero dovuto essere in posizioni diverse nel cielo.dell' orbita avrebbero dovuto essere in posizioni diverse nel cielo.

( questo movimento non poteva essere valutato solo se le stelle erano ( questo movimento non poteva essere valutato solo se le stelle erano enormemente lontaneenormemente lontane

rispetto alle dimensioni dell'orbita della Terra, ma ciò per quei tempi rispetto alle dimensioni dell'orbita della Terra, ma ciò per quei tempi era inconcepibile ). Aristarco non sviluppò sufficientemente il suo era inconcepibile ). Aristarco non sviluppò sufficientemente il suo

sistema per poter fare delle previsioni sulla posizione dei corpi sistema per poter fare delle previsioni sulla posizione dei corpi celesti.celesti.

Aristarco stesso non cercò nemmeno di controbattere le critiche che gli erano Aristarco stesso non cercò nemmeno di controbattere le critiche che gli erano state rivolte. Fortunatamente. i suoi argomenti furono annotati e tramandati ai state rivolte. Fortunatamente. i suoi argomenti furono annotati e tramandati ai posteri e a distanza di diciotto secoli furono in grado di influenzare il pensiero posteri e a distanza di diciotto secoli furono in grado di influenzare il pensiero di Copernico. Ciò dimostra che le idee non restano mai confinate né nel tempo di Copernico. Ciò dimostra che le idee non restano mai confinate né nel tempo

né nello spazio.né nello spazio.

Nel 150 D.C. Tolomeo di Alessandria perfeziona la teoria Nel 150 D.C. Tolomeo di Alessandria perfeziona la teoria geocentrica di Aristotele costruendo un modello che era in geocentrica di Aristotele costruendo un modello che era in grado di prevedere con sicurezza la posizione di un corpo grado di prevedere con sicurezza la posizione di un corpo

celeste. Per spiegare tutti i vari fenomeni osservabili, celeste. Per spiegare tutti i vari fenomeni osservabili, introduce tre artifici matematici.introduce tre artifici matematici.

EPICICLOEPICICLOIl pianeta gira su una piccola Il pianeta gira su una piccola

sfera ( l'epiciclo )sfera ( l'epiciclo )il cui centro gira sulla sfera il cui centro gira sulla sfera

più grande che si chiama più grande che si chiama deferente.deferente.

Serve per spiegare il moto Serve per spiegare il moto retrogrado dei pianeti.retrogrado dei pianeti.

Spiega anche perché i pianeti, Spiega anche perché i pianeti, quando entrano in moto quando entrano in moto

retrogrado, sono più luminosi retrogrado, sono più luminosi ( perché sono più vicini alla ( perché sono più vicini alla

Terra)Terra)

ECCENTRICOECCENTRICOLa Terra non era al centro La Terra non era al centro

della sfera del pianeta ma in della sfera del pianeta ma in posizione eccentrica. Dal posizione eccentrica. Dal

punto di vista della terra gli punto di vista della terra gli archi AB, BD, DE e EA erano archi AB, BD, DE e EA erano

uguali ma non dal punto di uguali ma non dal punto di vista del pianeta che vista del pianeta che

impiegava più tempo a impiegava più tempo a percorrere AB e BD. percorrere AB e BD.

Sembrava che il pianeta nel Sembrava che il pianeta nel tratto ABD andasse più tratto ABD andasse più

lentamente.lentamente.Spiegava i cambiamenti di Spiegava i cambiamenti di

velocitàvelocità

EQUANTEEQUANTEE' un eccentrico modificato.E' un eccentrico modificato.

Il pianeta non si muove più di Il pianeta non si muove più di moto circolare uniforme ma moto circolare uniforme ma

percorre nello stesso tempo gli percorre nello stesso tempo gli archi AB, BD, DE, EA.archi AB, BD, DE, EA.

Serve a spiegare particolari Serve a spiegare particolari variazioni di velocitàvariazioni di velocità

velocità

COPERNICOCOPERNICO

Nicola Copernico (1473-1543). 1/ suo vero nome. io polacco. era Koppernigk,

ma, secondo il costume dei Colti del tempo, egli lo

sostituì con la forma latina Copernicus

Il polacco Nicola Copernico nei primi Il polacco Nicola Copernico nei primi anni del 1500, prendendo spunto dalle anni del 1500, prendendo spunto dalle teorie di Aristarco, ripropone la teoria teorie di Aristarco, ripropone la teoria

eliocentrica conservando le sfere e eliocentrica conservando le sfere e artifici matematici come l'epiciclo e artifici matematici come l'epiciclo e

l'eccentrico. Copernico,l'eccentrico. Copernico,spostando nel Sole il centro spostando nel Sole il centro

dell'universo, riesce però ad dell'universo, riesce però ad eliminare eliminare l'unico artificio di Tolomeo l'unico artificio di Tolomeo

incompatibile con l'idea dei greci dellaincompatibile con l'idea dei greci dellaperfezione dei cieli: l'equante.perfezione dei cieli: l'equante.

La sua teoria si basava su alcune ipotesi:La sua teoria si basava su alcune ipotesi:•Non esiste alcun centro preciso, geometrico, per tutte le orbite o sfere celesti.Non esiste alcun centro preciso, geometrico, per tutte le orbite o sfere celesti.

•Il centro della Terra non è il centro dell'universo, ma solo il centro della sfera della Il centro della Terra non è il centro dell'universo, ma solo il centro della sfera della Luna. Tutte le sfere ruotano intorno al Sole e perciò il Sole è in posizione centrale rispettoLuna. Tutte le sfere ruotano intorno al Sole e perciò il Sole è in posizione centrale rispetto

all'intero universo.all'intero universo.•La distanza della Terrà dal Sole è trascurabile se confrontata con la distanza della La distanza della Terrà dal Sole è trascurabile se confrontata con la distanza della

TerraTerradalle stelle fisse.dalle stelle fisse.

• I moti diurni osservabili nel cielo non derivano dal moto del cielo ma dal moto I moti diurni osservabili nel cielo non derivano dal moto del cielo ma dal moto della Terra.della Terra.

• La Terra, con l'atmosfera e le acque, compie in un giorno una rotazione completa La Terra, con l'atmosfera e le acque, compie in un giorno una rotazione completa attorno aiattorno ai

suoi poli, mentre il cielo rimane immobile.suoi poli, mentre il cielo rimane immobile.•Ciò che ci appare come moto del Sole, deriva, non dal suo moto, ma dal moto della Ciò che ci appare come moto del Sole, deriva, non dal suo moto, ma dal moto della

TerraTerrache ruota attorno al Sole come tutti gli altri pianeti. La Terra possiede quindi più un che ruota attorno al Sole come tutti gli altri pianeti. La Terra possiede quindi più un

moto.moto.• Il moto retrogrado dei pianeti non deriva solo dal loro movimento, ma anche da Il moto retrogrado dei pianeti non deriva solo dal loro movimento, ma anche da

quello della Terra.quello della Terra.

Copernico con il suo modello ottenne risultati che Tolomeo con il suo non avrebbe mai Copernico con il suo modello ottenne risultati che Tolomeo con il suo non avrebbe mai potuto ottenere: riuscì a calcolare il periodo del moto di ciascun pianeta intorno al Sole e le potuto ottenere: riuscì a calcolare il periodo del moto di ciascun pianeta intorno al Sole e le dimensioni dell'orbita di ciascun pianeta in funzione delle dimensioni dell'orbita terrestre. I dimensioni dell'orbita di ciascun pianeta in funzione delle dimensioni dell'orbita terrestre. I

valori da lui trovati sono molto simili a quelli di oggi.valori da lui trovati sono molto simili a quelli di oggi.

PIANETAPIANETAPIANETAPIANETA VALORE DI COPERNICOVALORE DI COPERNICOVALORE DI COPERNICOVALORE DI COPERNICO VALORE VALORE MODERNOMODERNO

VALORE VALORE MODERNOMODERNO

MERCURIOMERCURIOMERCURIOMERCURIO 0,241 anni (88 giorni)0,241 anni (88 giorni)0,241 anni (88 giorni)0,241 anni (88 giorni) 87,97 giorni87,97 giorni87,97 giorni87,97 giorni

VENEREVENEREVENEREVENERE 0,614 anni (224 giorni)0,614 anni (224 giorni)0,614 anni (224 giorni)0,614 anni (224 giorni) 224,70 giorni224,70 giorni224,70 giorni224,70 giorni

TERRATERRATERRATERRA 1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni) 1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni)1 anno (365 giorni)

MARTE MARTE

MARTE MARTE 1,88 anni (687 giorni)1,88 anni (687 giorni)1,88 anni (687 giorni)1,88 anni (687 giorni) 686,98 giorni686,98 giorni686,98 giorni686,98 giorni

GIOVEGIOVEGIOVEGIOVE 11,8 anni11,8 anni11,8 anni11,8 anni 11,86 anni11,86 anni11,86 anni11,86 anni

SATURNOSATURNOSATURNOSATURNO 29,5 anni29,5 anni29,5 anni29,5 anni 29.46 anni29.46 anni29.46 anni29.46 anni

PERIODO DI RIVOLUZIONE DEI PERIODO DI RIVOLUZIONE DEI PIANETI INTORNO AL SOLEPIANETI INTORNO AL SOLE

RAGGIRAGGIO DELLE O DELLE ORBITE PLANETARIEORBITE PLANETARIE

PIANETAPIANETA VALORE DI COPERNICOVALORE DI COPERNICO VALORE MODERNOVALORE MODERNO

MERCURIOMERCURIO 0,380,38 0,39 U.A.0,39 U.A.

VENEREVENERE 0,720,72 0,72 U.A.0,72 U.A.

TERRATERRA 11 1,001,00 U.A. U.A.

MARTEMARTE 1,521,52 1,52 U.A.1,52 U.A.

GIOVEGIOVE 5,25,2 5,20 U.A.5,20 U.A.

SATURNOSATURNO 9,29,2 9,54 U.A.9,54 U.A.

U.A.= unità astronomiche ( 1 U.A.= distanza fra la Terra e il Sole)U.A.= unità astronomiche ( 1 U.A.= distanza fra la Terra e il Sole)

Le stelle non Le stelle non sono più sono più

rappresentarappresentabili perché bili perché

troppo troppo distanti distanti

rispetto a rispetto a tutti gli altri tutti gli altri

oggetti oggetti celesticelesti

Galileo riteneva che il modello eliocentrico fosse il modello più semplice e più Galileo riteneva che il modello eliocentrico fosse il modello più semplice e più logico e sostiene tutto questo nel suo trattato, scritto in forma di dialogo, dal logico e sostiene tutto questo nel suo trattato, scritto in forma di dialogo, dal

titolo titolo Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondoDialogo sopra i due massimi sistemi del mondo. Sarà costretto a ritrattare . Sarà costretto a ritrattare queste sue idee per non essere accusato di eresia e finire in mano queste sue idee per non essere accusato di eresia e finire in mano

all'Inquisizione.all'Inquisizione.Il merito più grande di Galileo nello studio del moto dei cieli sta però nelle Il merito più grande di Galileo nello studio del moto dei cieli sta però nelle

osservazioni da lui fatte con il cannocchiale. Tutte le sue osservazioni osservazioni da lui fatte con il cannocchiale. Tutte le sue osservazioni smantellavano in un certo senso le premesse su cui si fondavano le teorie smantellavano in un certo senso le premesse su cui si fondavano le teorie

geocentriche.geocentriche.

•Sulla Luna ci sono delle montagne e dei crateriSulla Luna ci sono delle montagne e dei crateri•Saturno non è perfettamente sferico ( non poteva Saturno non è perfettamente sferico ( non poteva ancora distinguere gli anelli ) ancora distinguere gli anelli ) •Ci sono delle macchie scure sul SoleCi sono delle macchie scure sul Sole•Venere ha le fasi come la LunaVenere ha le fasi come la Luna•Vede comparire una nuova stella all'improvviso nel Vede comparire una nuova stella all'improvviso nel cielo ( ora sappiamo che era l'esplosione di una stella cielo ( ora sappiamo che era l'esplosione di una stella giunta alla fine della sua vita)giunta alla fine della sua vita)

=> Tutto ciò che sta nei cieli non è perfetto=> Tutto ciò che sta nei cieli non è perfetto• Giove ha 4 satelliti che Galileo chiama lo, Europa, Callisto e Giove ha 4 satelliti che Galileo chiama lo, Europa, Callisto e

GanimedeGanimede

=> Ci sono altri centri di rotazione oltre alla Terra=> Ci sono altri centri di rotazione oltre alla Terra. La Via Lattea, che appare nel cielo estivo come una fascia . La Via Lattea, che appare nel cielo estivo come una fascia luminosa; è in realtà costituita da numerosissime stelle, non luminosa; è in realtà costituita da numerosissime stelle, non visibili ad occhio nudovisibili ad occhio nudo

=> Le stelle non esistono in funzione dell'uomo=> Le stelle non esistono in funzione dell'uomo

Tycho Tycho era un danese che aveva incominciato ad interessarsi di astronomia 1Ì'a i tredici e era un danese che aveva incominciato ad interessarsi di astronomia 1Ì'a i tredici e i quattordici anni. Per poter avere dei dati più precisi riuscì a far costruire su di un'isola i quattordici anni. Per poter avere dei dati più precisi riuscì a far costruire su di un'isola

delladellaDanimarca un enorme osservatorio astronomico chiamatoDanimarca un enorme osservatorio astronomico chiamato

Uraniborg ( Il castello dei cieli ).Uraniborg ( Il castello dei cieli ). ..In questo osservatorio usava strumenti che permettevano di ottenere con molta più In questo osservatorio usava strumenti che permettevano di ottenere con molta più

precisione la posizione dei vari oggetti celesti, anche se non si utilizzava il cannocchiale.precisione la posizione dei vari oggetti celesti, anche se non si utilizzava il cannocchiale.Tycho nel 1577 osservando una cometa si accorse che non era un fenomeno atmosferico, Tycho nel 1577 osservando una cometa si accorse che non era un fenomeno atmosferico,

come pensavano gli antichi, ma eracome pensavano gli antichi, ma eraun oggetto celeste che sicuramente si muoveva nel cielo al di là dell'orbita della Luna.un oggetto celeste che sicuramente si muoveva nel cielo al di là dell'orbita della Luna.

Tycho costruì anche un modello per il moto dei cieli che cercava un Tycho costruì anche un modello per il moto dei cieli che cercava un compromesso fra i due modellicompromesso fra i due modelli

geocentrico geocentrico ed eliocentrico, ed eliocentrico, II suo sistema, che vedeva la Terra ferma con la Luna II suo sistema, che vedeva la Terra ferma con la Luna e il e il Sole che le Sole che le giravano attorno giravano attorno e tutti e tutti i pianeti che giravano intorno al Sole, fu accettato da pochissimii pianeti che giravano intorno al Sole, fu accettato da pochissimi

Keplero dedicò tutta la sua vita a perfezionare la teoria eliocentrica in cui Keplero dedicò tutta la sua vita a perfezionare la teoria eliocentrica in cui credeva fermamente. Nella sua prima opera importante costruì un modello credeva fermamente. Nella sua prima opera importante costruì un modello

eliocentrico dove le posizioni dei vari pianeti, compresa la Terra erano eliocentrico dove le posizioni dei vari pianeti, compresa la Terra erano individuate da una successione di figure solide che erano i cinque solidi individuate da una successione di figure solide che erano i cinque solidi

regolari ( tetraedro, cubo, ottaedro, dodecaedro e icosaedro ) alternati in modo regolari ( tetraedro, cubo, ottaedro, dodecaedro e icosaedro ) alternati in modo opportuno da sfere che comprendevano nel loro spessore l'epiciclo dei pianeti opportuno da sfere che comprendevano nel loro spessore l'epiciclo dei pianeti

stessi.stessi.Nel 1600 Tycho offre a Keplero un posto di assistente nel suo nuovo Nel 1600 Tycho offre a Keplero un posto di assistente nel suo nuovo

osservatorio a Praga dove si era trasferito portando con se molti degli osservatorio a Praga dove si era trasferito portando con se molti degli strumenti dell'osservatorio di Uraniborg.strumenti dell'osservatorio di Uraniborg.

Keplero incomincia ad osservare Marte e con i nuovi dati molto più precisi Keplero incomincia ad osservare Marte e con i nuovi dati molto più precisi cerca di spiegarne il moto con i soliti epicicli ed eccentrici. Non ci riesce! Allora cerca di spiegarne il moto con i soliti epicicli ed eccentrici. Non ci riesce! Allora

riprende l‘ equante ma anche con questo artificio non riesce a giustificare le riprende l‘ equante ma anche con questo artificio non riesce a giustificare le varie posizioni del pianeta. Scoraggiato abbandona ogni .. tentativo di varie posizioni del pianeta. Scoraggiato abbandona ogni .. tentativo di

spiegazione e spiegazione e si mette semplicemente a descrivere l'orbitasi mette semplicemente a descrivere l'orbita , facendo poi la stessa , facendo poi la stessa cosa per gli altri pianeti. Trova così tre leggi sperimentali.cosa per gli altri pianeti. Trova così tre leggi sperimentali.

Prima leggePrima legge Le orbite dei pianeti sono delle ellissi e il Le orbite dei pianeti sono delle ellissi e il sole occupa uno dei due fuochisole occupa uno dei due fuochi

Seconda leggeSeconda legge Le aree spazzate dalla congiungente il Le aree spazzate dalla congiungente il pianeta con il Sole in tempi uguali sonopianeta con il Sole in tempi uguali sono

ugualiuguali

Terza legge Terza legge Il rapporto tra il quadrato del Il rapporto tra il quadrato del periodo di rivoluzione e il cubo del semiasseperiodo di rivoluzione e il cubo del semiasse

maggiore dell' orbita è costante per tutti i pianetimaggiore dell' orbita è costante per tutti i pianeti

CA = semiasse maggiore dell' orbita = aCA = semiasse maggiore dell' orbita = a

T = periodo di rivoluzione cioè il tempo che impiega il pianeta a fare un giro completoT = periodo di rivoluzione cioè il tempo che impiega il pianeta a fare un giro completo

LEGGE LEGGE TT22 / a / a33 = k = k

Per capire completamente il grande lavoro di Newton, che nacque proprio l'anno in Per capire completamente il grande lavoro di Newton, che nacque proprio l'anno in cui morì Galileo e cioè nel 1642, bisogna ricordare la struttura della dinamica di cui morì Galileo e cioè nel 1642, bisogna ricordare la struttura della dinamica di

Aristotele.Aristotele.Per Aristotele esistevano tre tipi di moto:Per Aristotele esistevano tre tipi di moto:

. Moto naturale dei cieli. Moto naturale dei cieli. Moto naturale sulla Terra dovuto allo spostamento spontaneo di ciascun oggetto . Moto naturale sulla Terra dovuto allo spostamento spontaneo di ciascun oggetto

verso laverso laposizione naturale dell' elemento di cui era maggiormente costituito ( terra, acqua, posizione naturale dell' elemento di cui era maggiormente costituito ( terra, acqua,

aria, fuoco). Fra questi moti c'erano tutti i moti di cadutaaria, fuoco). Fra questi moti c'erano tutti i moti di caduta. Moto violento sulla Terra provocato da una forza che era direttamente . Moto violento sulla Terra provocato da una forza che era direttamente

proporzionale allaproporzionale allavelocità, perché per lui lo stato naturale dei corpi era la quiete.velocità, perché per lui lo stato naturale dei corpi era la quiete.

Newton, servendosi del lavoro Newton, servendosi del lavoro dei suoi predecessori fra cui dei suoi predecessori fra cui

anche Galileo, parte dal anche Galileo, parte dal presupposto che esista presupposto che esista un unico un unico tipo di moto tipo di moto governato da tre governato da tre

principi:principi:

l-La tendenza naturale dei corpi l-La tendenza naturale dei corpi è quella di mantenere costante la è quella di mantenere costante la

velocità intesa da un punto di velocità intesa da un punto di vista vettorialevista vettoriale

l-La tendenza naturale dei corpi l-La tendenza naturale dei corpi è quella di mantenere costante la è quella di mantenere costante la

velocità intesa da un punto di velocità intesa da un punto di vista vettorialevista vettoriale

2-Se in un corpo si osserva un 2-Se in un corpo si osserva un cambiamento di velocità e quindi cambiamento di velocità e quindi un'accelerazione, su quel corpo un'accelerazione, su quel corpo

deve agire una forza direttamente deve agire una forza direttamente proporzionale all'accelerazioneproporzionale all'accelerazione

2-Se in un corpo si osserva un 2-Se in un corpo si osserva un cambiamento di velocità e quindi cambiamento di velocità e quindi un'accelerazione, su quel corpo un'accelerazione, su quel corpo

deve agire una forza direttamente deve agire una forza direttamente proporzionale all'accelerazioneproporzionale all'accelerazione

3-Se un corpo agisce su di un altro con 3-Se un corpo agisce su di un altro con una forza quest'ultimo corpo deve agire una forza quest'ultimo corpo deve agire

sul primo con una forza uguale in sul primo con una forza uguale in modulo e direzione alla prima ma con modulo e direzione alla prima ma con

verso contrarioverso contrario

3-Se un corpo agisce su di un altro con 3-Se un corpo agisce su di un altro con una forza quest'ultimo corpo deve agire una forza quest'ultimo corpo deve agire

sul primo con una forza uguale in sul primo con una forza uguale in modulo e direzione alla prima ma con modulo e direzione alla prima ma con

verso contrarioverso contrario

INDICEINDICE

Nell’Universo le stelle non sono isolate ma Nell’Universo le stelle non sono isolate ma organizzate in sistemi chiamati GALASSIE.organizzate in sistemi chiamati GALASSIE.

Una galassia contiene centinaia di miliardi di Una galassia contiene centinaia di miliardi di stelle, polveri e gas. In base alla forma le galassie stelle, polveri e gas. In base alla forma le galassie

possono essere ELLITTICHE, a SPIRALE e possono essere ELLITTICHE, a SPIRALE e IRREGOLARI.IRREGOLARI.

Spesso nelle galassie le stelle sono raggruppate in Spesso nelle galassie le stelle sono raggruppate in AMMASSI ( insieme di corpi che si sono formati AMMASSI ( insieme di corpi che si sono formati dalla stessa nube ) molto complessi distribuiti in dalla stessa nube ) molto complessi distribuiti in

modo non uniforme nello spaziomodo non uniforme nello spazio

La galassia a cui appartiene il Sistema solare è una galassia a spirale, visibile in La galassia a cui appartiene il Sistema solare è una galassia a spirale, visibile in cielo come VIA LATTEA, e fa parte di un ammasso denominato GRUPPO cielo come VIA LATTEA, e fa parte di un ammasso denominato GRUPPO

LOCALE. Diametro di circa 100.000 al e spessore di circa 5000 al; è formata da LOCALE. Diametro di circa 100.000 al e spessore di circa 5000 al; è formata da un disco con un nucleo centrale più denso, da cui partono diversi bracci a spirale. un disco con un nucleo centrale più denso, da cui partono diversi bracci a spirale.

Il Sole si trova su uno dei bracciIl Sole si trova su uno dei bracci

Lo studio delle galassie lontane è molto complesso a causa Lo studio delle galassie lontane è molto complesso a causa dell’enorme distanza e della difficoltà di ottenere immagini dell’enorme distanza e della difficoltà di ottenere immagini

nitide.nitide.

Gli spettri delle galassie presentano un RED SHIFT cioè uno Gli spettri delle galassie presentano un RED SHIFT cioè uno spostamento delle linee spettrali verso le lunghezze d’onda spostamento delle linee spettrali verso le lunghezze d’onda

maggiori. Questo dimostra che le galassie si stanno maggiori. Questo dimostra che le galassie si stanno allontanando le une dalle altre ad una velocità che può essere allontanando le une dalle altre ad una velocità che può essere misurata mediante la legge di Hubble ( v = H d ). Il moto di misurata mediante la legge di Hubble ( v = H d ). Il moto di

allontanamento è detto MOTO DI RECESSIONE. La allontanamento è detto MOTO DI RECESSIONE. La scoperta di questo moto induce a ritenere che l’ Universo sia scoperta di questo moto induce a ritenere che l’ Universo sia

in espansionein espansione

Se immaginiamo diSe immaginiamo ditornare indietrotornare indietro nel tempo, allora,nel tempo, allora,ci sarà un istante inci sarà un istante incui tutta la materiacui tutta la materiapresente nell’Universopresente nell’Universodoveva esseredoveva essereconcentrata in unconcentrata in un““atomo primordiale”,atomo primordiale”,dalle dimensioni piccolissime,dalle dimensioni piccolissime,(paragonabili a quelle di una pallina con cui gioca un (paragonabili a quelle di una pallina con cui gioca un bambino piccolo), con un’enorme quantità di energiabambino piccolo), con un’enorme quantità di energia

Circa 15 miliardi di anni fa iniziò l’Universo: la sua Circa 15 miliardi di anni fa iniziò l’Universo: la sua origine è descritta dalla teoria “HOT BIG BANG”. Ebbe origine è descritta dalla teoria “HOT BIG BANG”. Ebbe

inizio un lungo processo di espansione che continua ancora inizio un lungo processo di espansione che continua ancora oggi, con l’effetto di raffreddare progressivamente oggi, con l’effetto di raffreddare progressivamente

l’Universo.l’Universo.

Un Un secondo doposecondo dopo l’inizio dell’espansione l’Universo è l’inizio dell’espansione l’Universo è costituito da una miscela di particelle elementari, tra cui costituito da una miscela di particelle elementari, tra cui

protoni, neutroni, elettroni, fotoni, neutrini che protoni, neutroni, elettroni, fotoni, neutrini che costituiscono il suo contenuto di materia e di energia. La costituiscono il suo contenuto di materia e di energia. La

sua densità raggiunge i 10 kg/cm³ (come se centomila sua densità raggiunge i 10 kg/cm³ (come se centomila

uomini si stringessero in un cubo di un metro di lato).uomini si stringessero in un cubo di un metro di lato).

La scala delle dimensioni dell’Universo è circa quella del La scala delle dimensioni dell’Universo è circa quella del nostro Sole.nostro Sole.

In queste condizioni e in accordo con la legge In queste condizioni e in accordo con la legge di equivalenza tra energia e massa (E = m c²) di equivalenza tra energia e massa (E = m c²) succede che le coppie di fotoni (raggi gamma) succede che le coppie di fotoni (raggi gamma) si scontrano e si trasformano in una coppia si scontrano e si trasformano in una coppia

elettrone – positrone: la radiazione dà origine elettrone – positrone: la radiazione dà origine a materia ed antimateria. Esiste quindi un a materia ed antimateria. Esiste quindi un

equilibrio tra produzione di coppie e di equilibrio tra produzione di coppie e di radiazione radiazione

γ γ

γγ

e -

e +

e -

e +

Produzione di coppie Annichilazione

Dopo circa tre minuti, la temperatura dell’Universo è Dopo circa tre minuti, la temperatura dell’Universo è scesa a un miliardo di gradi, la densità è pari a quella scesa a un miliardo di gradi, la densità è pari a quella dell’acqua (1g/cm³). La scala delle sue dimensioni è dell’acqua (1g/cm³). La scala delle sue dimensioni è

aumentata fino a diventare circa cento volte più grande aumentata fino a diventare circa cento volte più grande del nostro Sole. del nostro Sole.

In queste condizioni possono avvenire i processi che In queste condizioni possono avvenire i processi che portano alla formazione dei nuclei degli atomi più leggeri.portano alla formazione dei nuclei degli atomi più leggeri.

La formazione di questi nuclei avviene in seguito alle La formazione di questi nuclei avviene in seguito alle reazioni schematizzate nel grafico della diapositiva reazioni schematizzate nel grafico della diapositiva

successiva.successiva.

Un protone e un neutrone collidono e si uniscono a formare un Un protone e un neutrone collidono e si uniscono a formare un nucleo di deuterio. Un nucleo di deuterio può unirsi a un protone nucleo di deuterio. Un nucleo di deuterio può unirsi a un protone per formare Heper formare He33, oppure può unirsi a un neutrone per formare un , oppure può unirsi a un neutrone per formare un

nucleo di trizio. In questo modo, combinando le specie che vengono nucleo di trizio. In questo modo, combinando le specie che vengono via via formate, si ottengono i nuclei atomici degli elementi più via via formate, si ottengono i nuclei atomici degli elementi più

leggeri nel processo noto come “nucleo sintesi cosmologica”.leggeri nel processo noto come “nucleo sintesi cosmologica”.

Passati Passati i primi tre minutii primi tre minuti, l’Universo è troppo freddo , l’Universo è troppo freddo perché possano continuare a formarsi nuovi nuclei. perché possano continuare a formarsi nuovi nuclei. Circa il 30% dell’elio presente oggi nell’Universo è Circa il 30% dell’elio presente oggi nell’Universo è

stato creato in questi primi tre minuti ( questo fattore è stato creato in questi primi tre minuti ( questo fattore è una prova a sostegno del BIG BANG perché senza una prova a sostegno del BIG BANG perché senza questo elio prodotto inizialmente, l’elio presente questo elio prodotto inizialmente, l’elio presente

attualmente nell’Universo deriverebbe dalle reazioni attualmente nell’Universo deriverebbe dalle reazioni termonucleari delle stelle e questa quantità sarebbe termonucleari delle stelle e questa quantità sarebbe troppo elevata rispetto alle previsioni, e non sarebbe troppo elevata rispetto alle previsioni, e non sarebbe

distribuita in maniera così uniforme ovunque. Questo è distribuita in maniera così uniforme ovunque. Questo è in accordo con l’ipotesi che si sia formato nell’Universo in accordo con l’ipotesi che si sia formato nell’Universo

primordiale, prima della nascita delle stelle e delle primordiale, prima della nascita delle stelle e delle galassie )galassie )

Passati Passati 300.000 anni300.000 anni dal Big Bang, l’energia si è dal Big Bang, l’energia si è sufficientemente ridotta da consentire ai nuclei sufficientemente ridotta da consentire ai nuclei

atomici di catturare gli elettroni formando così gli atomici di catturare gli elettroni formando così gli atomi neutri. L’Universo è ora trasparente alla atomi neutri. L’Universo è ora trasparente alla

radiazione.radiazione.

Avviene cioè il disaccoppiamento Avviene cioè il disaccoppiamento radiazione – materiaradiazione – materia

La radiazione emessa dalla sfera di fuoco ad alta La radiazione emessa dalla sfera di fuoco ad alta temperatura si irraggiava in ogni direzione: pur diluita ed temperatura si irraggiava in ogni direzione: pur diluita ed indebolita (raffreddata) dall’espansione, quella radiazione indebolita (raffreddata) dall’espansione, quella radiazione

dovrebbe impregnare tutto l’Universo.dovrebbe impregnare tutto l’Universo.

Nel 1965, per caso, due ricercatori del Bell Nel 1965, per caso, due ricercatori del Bell Telephone Laboratory nel New Yersey ( Penzias e Telephone Laboratory nel New Yersey ( Penzias e Wilson ) osservarono l’esistenza di una radiazione Wilson ) osservarono l’esistenza di una radiazione di fondo, rilevabile con i radiotelescopi e in ogni di fondo, rilevabile con i radiotelescopi e in ogni

direzione dello spazio, corrispondente ad una direzione dello spazio, corrispondente ad una temperatura di circa 3°K (- 270 °C). Tale temperatura di circa 3°K (- 270 °C). Tale

radiazione residua è come l’ “eco” del Big Bangradiazione residua è come l’ “eco” del Big Bang

Il satellite Cobe, messo in orbita intorno alla Terra nel 1989, ha tracciato una mappa che Il satellite Cobe, messo in orbita intorno alla Terra nel 1989, ha tracciato una mappa che mette in evidenza minuscole variazioni della radiazione di fondo. Le differenze di colore mette in evidenza minuscole variazioni della radiazione di fondo. Le differenze di colore rappresentano lievissime variazioni di temperatura (meno di un decimillesimo di grado rappresentano lievissime variazioni di temperatura (meno di un decimillesimo di grado

Kelvin).Kelvin).

Attraverso l’osservazione della radiazione è possibile studiare Attraverso l’osservazione della radiazione è possibile studiare direttamente le condizioni fisiche dell’Universo primordialedirettamente le condizioni fisiche dell’Universo primordiale

Dopo la formazione degli elementi leggeri, la distribuzione Dopo la formazione degli elementi leggeri, la distribuzione della materia dell’Universo in espansione porta alla della materia dell’Universo in espansione porta alla

formazione di grandi strutture: galassie e ammassi di formazione di grandi strutture: galassie e ammassi di galassie.galassie.

Se il parametro che regola la velocità di espansione Se il parametro che regola la velocità di espansione dell’Universo nei suoi primi istanti fosse stato di una dell’Universo nei suoi primi istanti fosse stato di una parte su dieci milioni più piccolo, l’Universo sarebbe parte su dieci milioni più piccolo, l’Universo sarebbe

rapidamente rapidamente collassato su se stesso e non ci sarebbe stato il tempo per collassato su se stesso e non ci sarebbe stato il tempo per

la formazione di nessun oggetto stellare.la formazione di nessun oggetto stellare.

Se il parametro che regola la velocità di espansione Se il parametro che regola la velocità di espansione dell’Universo nei suoi primi istanti fosse stato di una dell’Universo nei suoi primi istanti fosse stato di una parte su dieci milioni più piccolo, l’Universo sarebbe parte su dieci milioni più piccolo, l’Universo sarebbe

rapidamente rapidamente collassato su se stesso e non ci sarebbe stato il tempo per collassato su se stesso e non ci sarebbe stato il tempo per

la formazione di nessun oggetto stellare.la formazione di nessun oggetto stellare.

Se fosse stato più grande di una stessa quantità, Se fosse stato più grande di una stessa quantità, non si sarebbero potute condensare le galassie.non si sarebbero potute condensare le galassie.

Se fosse stato più grande di una stessa quantità, Se fosse stato più grande di una stessa quantità, non si sarebbero potute condensare le galassie.non si sarebbero potute condensare le galassie.

La dinamica del processo ha portato alla formazione di La dinamica del processo ha portato alla formazione di galassie di vario tipo, tra cui quelle a spirale di cui un galassie di vario tipo, tra cui quelle a spirale di cui un

esempio è la Via Latteaesempio è la Via Lattea

INDICEINDICE

BIG BANG disaccoppiamento radiazione materia

Comparsa delle prime galassie

Formazione del sistema solare

DNA

L’UNIVERSO IN UN ANNOL’età dell’Universo è stimata essere di circa 15 miliardi di anni. Se lo comprimiamo in un anno, il big bang coincide con la mezzanotte del 1° gennaio e oggi è la mezzanotte del 31 dicembre

h. 22 Compaiono i primi ominidi

h. 23.10:costruiamo i primi utensili

h. 23.54: apprendiamo l’uso del fuoco

h. 23.59.56: nascita di Gesù

h. 23.59.59: viene scoperta l’America

4 centesimi di secondo prima di mezzanotte: l’uomo mette piede sulla Luna

h. 24.00 QUI e ORA

INDICEINDICE

Il Sistema Solare è l’insieme dei corpi che risentono Il Sistema Solare è l’insieme dei corpi che risentono dell’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole.dell’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole.

Comprende il SOLE, una stella nana gialla, i Comprende il SOLE, una stella nana gialla, i PIANETI, corpi opachi dotati di un movimento di PIANETI, corpi opachi dotati di un movimento di rotazione intorno al proprio asse e di un moto di rotazione intorno al proprio asse e di un moto di rivoluzione intorno al Sole, i SATELLITI che si rivoluzione intorno al Sole, i SATELLITI che si

muovono intorno ad alcuni pianeti, e una serie di corpi muovono intorno ad alcuni pianeti, e una serie di corpi minori ( comete, asteroidi, meteoriti )minori ( comete, asteroidi, meteoriti )

Il Sole ed il Sistema Solare si sono formati contemporaneamente Il Sole ed il Sistema Solare si sono formati contemporaneamente circa 5 miliardi di anni fa.circa 5 miliardi di anni fa.

Il Sole si trova a una distanza media di circa 150 milioni di km dalla Il Sole si trova a una distanza media di circa 150 milioni di km dalla Terra. Ha una temperatura superficiale di circa 6000 K e irradia Terra. Ha una temperatura superficiale di circa 6000 K e irradia

una quantità di energia pari a 3,9 una quantità di energia pari a 3,9 * 10* 102626 W. W.

E’ costituito prevalentemente da idrogeno ed elio, ma contiene anche E’ costituito prevalentemente da idrogeno ed elio, ma contiene anche elementi pesanti come calcio, carbonio, ossigeno, azoto, ecc…elementi pesanti come calcio, carbonio, ossigeno, azoto, ecc…

NUCLEONUCLEO: materiale allo stato di plasma ( elettroni : materiale allo stato di plasma ( elettroni liberi e nuclei ); reazioni nucleari con trasformazione di liberi e nuclei ); reazioni nucleari con trasformazione di idrogeno in elio e perdita di massa. La massa perduta idrogeno in elio e perdita di massa. La massa perduta

viene trasformata in fotoni ad alta energia, in prevalenza viene trasformata in fotoni ad alta energia, in prevalenza raggi x e raggi raggi x e raggi γγ

ZONA RADIATIVAZONA RADIATIVA: trasmette il calore che riceve dal : trasmette il calore che riceve dal nucleo mediante irraggiamentonucleo mediante irraggiamento

ZONA CONVETTIVAZONA CONVETTIVA: è costituita da gas ionizzato nel : è costituita da gas ionizzato nel quale si verificano moti turbolenti di convezione che quale si verificano moti turbolenti di convezione che

trasportano il calore e l’energia provenienti dalla zona trasportano il calore e l’energia provenienti dalla zona radiativa verso la fotosferaradiativa verso la fotosfera

FOTOSFERAFOTOSFERA: superficie visibile del Sole. : superficie visibile del Sole. Struttura a granuli ( zone più calde e luminose ) Struttura a granuli ( zone più calde e luminose )

dovuta ai moti convettivi. La manifestazione dovuta ai moti convettivi. La manifestazione più importante dell’attività della fotosfera sono più importante dell’attività della fotosfera sono le le macchie solarimacchie solari che si formano e scompaiono che si formano e scompaiono

con una certa regolarità e periodicitàcon una certa regolarità e periodicità

Cromosfera e corona solare costituiscono Cromosfera e corona solare costituiscono l’atmosfera solarel’atmosfera solare

La cromosfera può estendersi fino a 10.000 km La cromosfera può estendersi fino a 10.000 km sopra la fotosfera ed ha una colorazione sopra la fotosfera ed ha una colorazione

rossastrarossastra

Nella corona solare origina il Nella corona solare origina il vento solarevento solare, , flusso di particelle ionizzate che si disperde nel flusso di particelle ionizzate che si disperde nel

Sistema SolareSistema Solare

Il Sole è una stella normaleIl Sole è una stella normaleLa sua massa (2x1030 kg) non è né troppo grande, nel qual caso il Sole avrebbe vita troppo breve per accompagnare un’evoluzione biologica)né troppo piccola (la Terra finirebbe con il sincronizzare il proprio moto di rotazione con quello di rivoluzione, distruggendo il clima temperato e l’avvicendarsi delle stagioni)

La radiazione solare è relativamente stabile.Inoltre la maggior parte della radiazione emessa dal Sole è alle lunghezze d’onda della luce visibile (e questo dipende dalla temperatura della fotosfera)

Se il Sole fosse più freddo, emetterebbe la maggior parte della radiazione all’infrarosso; se fosse più caldo emetterebbe di più nell’ultravioletto

SE IL SOLE AVESSE UNA DIFFERENTE SUPERFICIE, POTREBBE QUINDI ESSERCI UN FENOMENO IMPORTANTE COME LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA?

Intorno al Sole si muovono i PIANETI, corpi Intorno al Sole si muovono i PIANETI, corpi celesti relativamente freddi che riflettono la luce celesti relativamente freddi che riflettono la luce che ricevono dal Sole. Il moto di un Pianeta su se che ricevono dal Sole. Il moto di un Pianeta su se

stesso si chiama ROTAZIONE mentre il moto stesso si chiama ROTAZIONE mentre il moto intorno al Sole è detto RIVOLUZIONE. Il tempo intorno al Sole è detto RIVOLUZIONE. Il tempo

di rotazione è detto GIORNO, il tempo di di rotazione è detto GIORNO, il tempo di rivoluzione è detto ANNO.rivoluzione è detto ANNO.

IL MOTO DI RIVOLUZIONE DEI PIANETI INTORNO IL MOTO DI RIVOLUZIONE DEI PIANETI INTORNO AL SOLE E’ DESCRITTO DALLE TRE LEGGI DI AL SOLE E’ DESCRITTO DALLE TRE LEGGI DI

KEPLEROKEPLERO

Terza legge Terza legge Il rapporto tra il quadrato del Il rapporto tra il quadrato del periodo di rivoluzione e il cubo del semiasseperiodo di rivoluzione e il cubo del semiasse

maggiore dell' orbita è costante per tutti i pianetimaggiore dell' orbita è costante per tutti i pianeti

CA = semiasse maggiore dell' orbita = aCA = semiasse maggiore dell' orbita = a

T = periodo di rivoluzione cioè il tempo che impiega il pianeta a fare un giro completoT = periodo di rivoluzione cioè il tempo che impiega il pianeta a fare un giro completo

LEGGE LEGGE TT22 / a / a33 = k = k

Le tre leggi di Keplero descrivono ma non Le tre leggi di Keplero descrivono ma non spiegano i movimenti dei pianeti. La spiegano i movimenti dei pianeti. La

spiegazione di questi movimenti è da cercare spiegazione di questi movimenti è da cercare nella nella legge di gravitazione universalelegge di gravitazione universale secondo la secondo la quale due corpi dotati rispettivamente di massa quale due corpi dotati rispettivamente di massa

m1 ed m2 si attirano con una forza m1 ed m2 si attirano con una forza direttamente proporzionale al quadrato della direttamente proporzionale al quadrato della

distanza (d):distanza (d):

F=G ( m1* m2 )/ dF=G ( m1* m2 )/ d22

Dove G è la costante di gravitazione universaleDove G è la costante di gravitazione universale

In base alla posizione rispetto al Sole e alla diversa costituzione In base alla posizione rispetto al Sole e alla diversa costituzione chimica e fisica si distinguono:chimica e fisica si distinguono:

pianeti di tipo terrestre o interni, Mercurio, Venere, Terra, Marte; pianeti di tipo terrestre o interni, Mercurio, Venere, Terra, Marte; hanno piccola massa, bassa velocità di rotazione, nessuno o pochi hanno piccola massa, bassa velocità di rotazione, nessuno o pochi

satelliti; sono rocciosi e costituiti da elementi pesanti ed hanno perciò satelliti; sono rocciosi e costituiti da elementi pesanti ed hanno perciò una densità elevatauna densità elevata

pianeti di tipo esterno o gioviano, Giove, Saturno, Urano e Nettuno; pianeti di tipo esterno o gioviano, Giove, Saturno, Urano e Nettuno; grande massa, alta velocità di rotazione; sono costituiti da ghiaccio e grande massa, alta velocità di rotazione; sono costituiti da ghiaccio e gas leggeri, mancano di una superficie solida e hanno bassa densità; gas leggeri, mancano di una superficie solida e hanno bassa densità;

hanno un numero elevato di satellitihanno un numero elevato di satelliti

L’ultimo pianeta, Plutone, sembra avere caratteristiche in parte simili L’ultimo pianeta, Plutone, sembra avere caratteristiche in parte simili ai pianeti interni ed in parte a quelli esterni.ai pianeti interni ed in parte a quelli esterni.

Oltre ai pianeti e ai loro satelliti, nel Sistema Solare troviamo anche Oltre ai pianeti e ai loro satelliti, nel Sistema Solare troviamo anche corpi minori: asteroidi, comete, meteore e meteoriti.corpi minori: asteroidi, comete, meteore e meteoriti.

Privo di satelliti, è il più piccolo dei pianeti e il più vicino al Privo di satelliti, è il più piccolo dei pianeti e il più vicino al Sole. Data la difficoltà di osservazione, dato che è visibile solo Sole. Data la difficoltà di osservazione, dato che è visibile solo quando è basso sull'orizzonte, cioè all'alba e al tramonto, è quando è basso sull'orizzonte, cioè all'alba e al tramonto, è stato possibile conoscere le sue caratteristiche fisiche solo in stato possibile conoscere le sue caratteristiche fisiche solo in seguito all'esplorazione fotografica di parte della superficie seguito all'esplorazione fotografica di parte della superficie fatta dalla sonda statunitense fatta dalla sonda statunitense Mariner 10Mariner 10 (1974/75). Come la (1974/75). Come la Luna, Mercurio presenta zone pianeggianti e fortemente Luna, Mercurio presenta zone pianeggianti e fortemente craterizzate; queste sono dovute al fatto che il pianeta, craterizzate; queste sono dovute al fatto che il pianeta, essendo privo di atmosfera a causa della sua bassa forza di essendo privo di atmosfera a causa della sua bassa forza di gravità, è soggetto ad urti violenti con rocce e polveri gravità, è soggetto ad urti violenti con rocce e polveri cosmiche che si trovano sulla sua traiettoria. cosmiche che si trovano sulla sua traiettoria. Inoltre per l'assenza di atmosfera si hanno sbalzi di Inoltre per l'assenza di atmosfera si hanno sbalzi di temperatura impressionanti: circa 600 gradi fra la parte in temperatura impressionanti: circa 600 gradi fra la parte in ombra e quella illuminata dal Sole.ombra e quella illuminata dal Sole.La formazione più rilevante della superficie di Mercurio è il La formazione più rilevante della superficie di Mercurio è il Bacino del caloreBacino del calore, che probabilmente ha avuto origine , che probabilmente ha avuto origine dall'urto, avvenuto circa 3,5 miliardi di anni fa, con una dall'urto, avvenuto circa 3,5 miliardi di anni fa, con una grossa meteorite; esso ha un diametro di 1300 km e una grossa meteorite; esso ha un diametro di 1300 km e una profondità di 9 km rispetto al livello medio della superficie.profondità di 9 km rispetto al livello medio della superficie.Riguardo alla struttura interna si ipotizza l'esistenza di un Riguardo alla struttura interna si ipotizza l'esistenza di un nucleo di ferro avente un diametro di circa 3600 km (circa nucleo di ferro avente un diametro di circa 3600 km (circa l'80% del diametro del pianeta) e responsabile del debole l'80% del diametro del pianeta) e responsabile del debole campo magnetico misurato dalla strumentazione del Mariner campo magnetico misurato dalla strumentazione del Mariner 10.10.

Avvolto da una densa coltre di nubi con alto potere riflettente, che rendono il pianeta particolarmente Avvolto da una densa coltre di nubi con alto potere riflettente, che rendono il pianeta particolarmente luminoso,Venere è stato a lungo ritenuto simile alla Terra perchè molte delle sue caratteristiche fisiche luminoso,Venere è stato a lungo ritenuto simile alla Terra perchè molte delle sue caratteristiche fisiche

(diametro, massa,densità, gravità) sono all'incirca uguali a quelle del nostro pianeta. Si credeva (diametro, massa,densità, gravità) sono all'incirca uguali a quelle del nostro pianeta. Si credeva addirittura che su Venere potesse essere diffusa la vita.Tali supposizioni sono poi crollate in seguito alle addirittura che su Venere potesse essere diffusa la vita.Tali supposizioni sono poi crollate in seguito alle ricerche effettuate sia dalla Terra (mediante indagini radar e spettroscopiche) che dallo spazio, con le ricerche effettuate sia dalla Terra (mediante indagini radar e spettroscopiche) che dallo spazio, con le

sonde sovietiche sonde sovietiche VeneraVenera, statunitensi , statunitensi MarinerMariner e dalla missione e dalla missione Pioneer-VenusPioneer-Venus. . Sono quindi venute alla luce le sostanziali differenze fra i due pianeti. L'atmosfera di Venere è Sono quindi venute alla luce le sostanziali differenze fra i due pianeti. L'atmosfera di Venere è

composta per il 97% di anidride carbonica e per il restante 3% di azoto, argon e da tracce di altri gas; composta per il 97% di anidride carbonica e per il restante 3% di azoto, argon e da tracce di altri gas; alla sommità delle nubi, cioè a 60 km dalla superficie, la pressione è 1/10 di quella terrestre e la alla sommità delle nubi, cioè a 60 km dalla superficie, la pressione è 1/10 di quella terrestre e la

temperatura è di -30 °C. Segue che alla superficie la pressione è di 92-92 atmosfere e la temperatura di temperatura è di -30 °C. Segue che alla superficie la pressione è di 92-92 atmosfere e la temperatura di circa 500 °C. Il valore così alto della temperatura può essere spiegato come risultato della vicinanza al circa 500 °C. Il valore così alto della temperatura può essere spiegato come risultato della vicinanza al Sole e dell'effetto serra determinato dall'alta percentuale di anidride carbonica nell'atmosfera, che non Sole e dell'effetto serra determinato dall'alta percentuale di anidride carbonica nell'atmosfera, che non

lascia sfuggire la radiazione infrarossa emessa dalla superficie del pianeta.lascia sfuggire la radiazione infrarossa emessa dalla superficie del pianeta.La rotazione di Venere avviene il senso retrogrado (su Venere vedremmo il sole sorgere ad ovest e La rotazione di Venere avviene il senso retrogrado (su Venere vedremmo il sole sorgere ad ovest e

tramonta ad est) e presenta una periodicità diversa a seconda che ci si riferisca alla sommità delle nubi tramonta ad est) e presenta una periodicità diversa a seconda che ci si riferisca alla sommità delle nubi o al livello della superficie. Osservando le nubi alla lunghezza d'onda dell'ultravioletto, si vede che il o al livello della superficie. Osservando le nubi alla lunghezza d'onda dell'ultravioletto, si vede che il

periodo di rotazione di alcune strutture atmosferiche è di circa 4 giorni, mentre il pianeta sottostante ha periodo di rotazione di alcune strutture atmosferiche è di circa 4 giorni, mentre il pianeta sottostante ha un periodo di rotazione che è stato calcolato studiando le emissioni di microonde riflesse dalla un periodo di rotazione che è stato calcolato studiando le emissioni di microonde riflesse dalla

superficie e si attesta su 243 giorni. Tale differenza nella velocità di rotazione ha portato ad ipotizzare superficie e si attesta su 243 giorni. Tale differenza nella velocità di rotazione ha portato ad ipotizzare che la superficie del pianeta sia spazzata da venti che raggiungono la velocità media di 300-400 km/h.che la superficie del pianeta sia spazzata da venti che raggiungono la velocità media di 300-400 km/h.Informazioni sulla superficie, nascosta dallo spesso strato di nubi, sono state ottenute con rilevamenti Informazioni sulla superficie, nascosta dallo spesso strato di nubi, sono state ottenute con rilevamenti

radar fatti da terra e dallo spazio. Il suolo di Venere si presenta per lo più pianeggiante ma non radar fatti da terra e dallo spazio. Il suolo di Venere si presenta per lo più pianeggiante ma non mancano vaste depressioni, come la mancano vaste depressioni, come la Venus Rift ValleyVenus Rift Valley che è profonda 3-4 km e lunga 1400 km, e rilievi che è profonda 3-4 km e lunga 1400 km, e rilievi

che superano i 1000 m di altezza. Venere non ha satelliti e nemmeno campo magnetico.che superano i 1000 m di altezza. Venere non ha satelliti e nemmeno campo magnetico.

La visione della Terra dallo spazio è molto La visione della Terra dallo spazio è molto suggestiva; si vede un globo dalle prevalenti suggestiva; si vede un globo dalle prevalenti

tonalità bianche ed azzurre, ricoperto in gran tonalità bianche ed azzurre, ricoperto in gran parte da nubi che lasciano intravedere le parte da nubi che lasciano intravedere le

strutture continentali.strutture continentali.Dalla Luna la Terra si vedrebbe circa 3,8 volte Dalla Luna la Terra si vedrebbe circa 3,8 volte

più grande di quanto dalla Terra si vede la più grande di quanto dalla Terra si vede la Luna; inoltre, poiché la Luna in prima Luna; inoltre, poiché la Luna in prima

approssimazione rivolge alla Terra sempre lo approssimazione rivolge alla Terra sempre lo stesso emisfero, un ipotetico osservatore lunare stesso emisfero, un ipotetico osservatore lunare

vedrebbe la Terra sempre nella stessa vedrebbe la Terra sempre nella stessa posizione rispetto ad un certo riferimento posizione rispetto ad un certo riferimento

sull'orizzonte. sull'orizzonte. Infine se si osservassero la Terra e la Luna da Infine se si osservassero la Terra e la Luna da Venere, esse apparirebbero come componenti Venere, esse apparirebbero come componenti

di un sistema doppio.di un sistema doppio.

Noto come il pianeta rosso per la sua colorazione visibile anche Noto come il pianeta rosso per la sua colorazione visibile anche ad occhio nudo, Marte, se osservato al telescopio, rivela due ad occhio nudo, Marte, se osservato al telescopio, rivela due

bianche calotte polari, macchie di color rosso cupo e una serie bianche calotte polari, macchie di color rosso cupo e una serie di sottili strutture scure, i canali individuati da di sottili strutture scure, i canali individuati da SchiaparelliSchiaparelli nel nel

1877, che per la loro disposizione regolare, fecero pensare 1877, che per la loro disposizione regolare, fecero pensare all'esistenza di civiltà extraterrestri. In seguito è stato all'esistenza di civiltà extraterrestri. In seguito è stato

accertato che i canali non sono altro che illusioni ottiche accertato che i canali non sono altro che illusioni ottiche dovute a turbolenze atmosferiche.dovute a turbolenze atmosferiche.

Le calotte sono costituite da uno strato di ghiaccio d'acqua Le calotte sono costituite da uno strato di ghiaccio d'acqua ricoperto da un altro di ghiaccio secco (anidride carbonica ricoperto da un altro di ghiaccio secco (anidride carbonica solida), il quale fonde durante l'estate marziana perché la solida), il quale fonde durante l'estate marziana perché la temperatura ambientale (-68 °C) è superiore a quella di temperatura ambientale (-68 °C) è superiore a quella di

liquefazione dell'anidride carbonica (-125 °C), secondo la liquefazione dell'anidride carbonica (-125 °C), secondo la pressione atmosferica di Marte.pressione atmosferica di Marte.

L'atmosfera marziana è composta prevalentemente di anidride L'atmosfera marziana è composta prevalentemente di anidride carbonica con tracce di azoto e di vapore acqueo; è molto carbonica con tracce di azoto e di vapore acqueo; è molto rarefatta, dato che è circa 100 volte meno densa di quella rarefatta, dato che è circa 100 volte meno densa di quella

terrestre, e quindi risulta piuttosto agevole studiare la terrestre, e quindi risulta piuttosto agevole studiare la superficie del pianeta.superficie del pianeta.

La superficie di Marte è stata fotografata a partire dal dagli anni '60 dalle sonde della La superficie di Marte è stata fotografata a partire dal dagli anni '60 dalle sonde della serie serie MarinerMariner e e VikingViking e presenta caratteristiche fortemente diverse da una zona all'altra e presenta caratteristiche fortemente diverse da una zona all'altra

del pianeta. Nell'emisfero settentrionale predominano infatti regioni pianeggianti e del pianeta. Nell'emisfero settentrionale predominano infatti regioni pianeggianti e desertiche coperte da rocce rossastre e da detriti ricchi di ferro e di idrossidi di ferro. desertiche coperte da rocce rossastre e da detriti ricchi di ferro e di idrossidi di ferro.

L'emisfero meridionale, invece, appare molto accidentato e ricoperto da numerosi L'emisfero meridionale, invece, appare molto accidentato e ricoperto da numerosi crateri, segno di antichi bombardamenti meteoritici; in tale emisfero, ad esempio, si crateri, segno di antichi bombardamenti meteoritici; in tale emisfero, ad esempio, si

trova trova HellasHellas, uno dei più grandi bacini da impatto del sistema solare, che ha un diametro , uno dei più grandi bacini da impatto del sistema solare, che ha un diametro di 1800 km e una profondità di 3 km. Caratteristiche sono anche le due vaste regioni di 1800 km e una profondità di 3 km. Caratteristiche sono anche le due vaste regioni

TharisTharis ed ed ElysiumElysium, situate al di sopra dell'equatore di Marte: presentano una , situate al di sopra dell'equatore di Marte: presentano una concentrazione di vulcani di notevoli dimensioni, quale il concentrazione di vulcani di notevoli dimensioni, quale il Monte OlimpoMonte Olimpo, alto 26 km. La , alto 26 km. La

zona meridionale della Tharis è, inoltre, solcata dalla zona meridionale della Tharis è, inoltre, solcata dalla Valles MarinerisValles Marineris, un'enorme , un'enorme frattura che si estende per più di 5000 km, pari ad 1/6 della circonferenza di Marte , ed è frattura che si estende per più di 5000 km, pari ad 1/6 della circonferenza di Marte , ed è

larga in alcuni tratti anche 100 km.larga in alcuni tratti anche 100 km.Marte ha due satelliti, Marte ha due satelliti, PhobosPhobos e e DeimosDeimos, scoperti nel 1877 da , scoperti nel 1877 da A. HallA. Hall. Entrambi sono . Entrambi sono

molto piccoli e di forma irregolare - il diametro medio di Phobos è di 25 km, quello di molto piccoli e di forma irregolare - il diametro medio di Phobos è di 25 km, quello di Deimos è di 13 km - ed hanno la superficie quasi completamente ricoperta di crateri di Deimos è di 13 km - ed hanno la superficie quasi completamente ricoperta di crateri di

varie dimensioni.varie dimensioni.

E' il più grande dei pianeti del sistema solare. Rispetto al Sole E' il più grande dei pianeti del sistema solare. Rispetto al Sole ha un diametro 10 volte più piccolo, massa circa 1000 volte ha un diametro 10 volte più piccolo, massa circa 1000 volte

inferiore e quindi ha densità media uguale.inferiore e quindi ha densità media uguale.Per un osservatore terrestre Giove, all'epoca dell'opposizione, Per un osservatore terrestre Giove, all'epoca dell'opposizione,

è il pianeta più brillante dopo Venere.è il pianeta più brillante dopo Venere.Il telescopio rivela un sensibile appiattimento e una serie di Il telescopio rivela un sensibile appiattimento e una serie di fasce chiare e scure alternate, parallele all'equatore. Tale fasce chiare e scure alternate, parallele all'equatore. Tale

aspetto è anche conseguenza del breve periodo di rotazione del aspetto è anche conseguenza del breve periodo di rotazione del pianeta; ruota in 9h 50m e questo comporta una velocità pianeta; ruota in 9h 50m e questo comporta una velocità

lineare all'equatore di 12,6 km/sec. Poiché la rotazione è più lineare all'equatore di 12,6 km/sec. Poiché la rotazione è più rapida all'equatore che ai poli, si deduce che Giove non è un rapida all'equatore che ai poli, si deduce che Giove non è un

corpo solido.corpo solido.L'alta atmosfera, che è quanto di Giove si può direttamente L'alta atmosfera, che è quanto di Giove si può direttamente osservare, mostra un'avvicendarsi di forme molto mutevoli osservare, mostra un'avvicendarsi di forme molto mutevoli che cambiano aspetto e posizione e scompaiono nel giro di che cambiano aspetto e posizione e scompaiono nel giro di

poche ore o di pochi giorni.à Fa eccezione la grande poche ore o di pochi giorni.à Fa eccezione la grande Macchia Macchia RossaRossa, un'enorme formazione che fu scoperta 3 secoli fa (1664) , un'enorme formazione che fu scoperta 3 secoli fa (1664)

da da R. HookeR. Hooke nell'emisfero sud del pianeta. nell'emisfero sud del pianeta.I costituenti principali dell'atmosfera sono idrogeno ed elio, I costituenti principali dell'atmosfera sono idrogeno ed elio,

con percentuali simili a quelle osservate sul Sole, e sono con percentuali simili a quelle osservate sul Sole, e sono presenti anche metano ed ammoniaca in quantità inferiori.presenti anche metano ed ammoniaca in quantità inferiori.La temperatura dello strato esterno delle nubi è di -150 °C La temperatura dello strato esterno delle nubi è di -150 °C circa e aumenta andando verso l'interno fino a circa 30 °C.circa e aumenta andando verso l'interno fino a circa 30 °C.

La spessa atmosfera che avvolge il pianeta impedisce di effettuare La spessa atmosfera che avvolge il pianeta impedisce di effettuare osservazioni in profondità, ma, sulla base dei dati raccolti dalle sonde osservazioni in profondità, ma, sulla base dei dati raccolti dalle sonde

spaziali spaziali VoyagerVoyager e e PioneerPioneer, è stato possibile ipotizzare un modello interno , è stato possibile ipotizzare un modello interno di Giove. Il modello prevede un nucleo roccioso di silicati di ferro, di Giove. Il modello prevede un nucleo roccioso di silicati di ferro,

contenuto in un involucro di idrogeno metallico liquido, che potrebbe contenuto in un involucro di idrogeno metallico liquido, che potrebbe essere causa dell'intenso campo magnetico del pianeta.essere causa dell'intenso campo magnetico del pianeta.

Altra caratteristica di Giove è quella di essere soggetto ad una piccola Altra caratteristica di Giove è quella di essere soggetto ad una piccola contrazione, circa un millimetro all'anno, sufficiente però a determinare contrazione, circa un millimetro all'anno, sufficiente però a determinare

un'emissione di energia da parte del pianeta che è superiore a quella un'emissione di energia da parte del pianeta che è superiore a quella ricevuta dal Sole.ricevuta dal Sole.

Giove possiede un anello e attualmente sono conosciuti 15 satelliti. L'anello Giove possiede un anello e attualmente sono conosciuti 15 satelliti. L'anello fu rivelato nel 1979 dalle sonde Voyager; spesso solo 4 km, è situato a circa fu rivelato nel 1979 dalle sonde Voyager; spesso solo 4 km, è situato a circa 60.000 km dalla sommità delle nubi dell'atmosfera di Giove. Dei 15 satelliti 60.000 km dalla sommità delle nubi dell'atmosfera di Giove. Dei 15 satelliti

i maggiori sono i maggiori sono AmalteaAmaltea,, Io Io, , EuropaEuropa, , GanimedeGanimede e e CallistoCallisto, in ordine di , in ordine di distanza crescente dal pianeta.distanza crescente dal pianeta.

Amaltea è un piccolo masso roccioso di forma oblunga (250 km per 140 Amaltea è un piccolo masso roccioso di forma oblunga (250 km per 140 km); gli altri 4, noti anche come km); gli altri 4, noti anche come satelliti mediceisatelliti medicei, furono scoperti da , furono scoperti da GalileoGalileo

nel 1610. Rivolgono al pianeta sempre la stessa faccia, come Amaltea, e nel 1610. Rivolgono al pianeta sempre la stessa faccia, come Amaltea, e sono diversi l'uno dall'altro per aspetto e per la caratteristiche intrinseche. sono diversi l'uno dall'altro per aspetto e per la caratteristiche intrinseche. Io, ad esempio, è ricco di vulcani attivi e privo di crateri, mentre Europa è Io, ad esempio, è ricco di vulcani attivi e privo di crateri, mentre Europa è

quasi completamente ricoperto di ghiaccio.quasi completamente ricoperto di ghiaccio.

E’ l’ultimo pianeta visibile ad occhio nudo. Tipico pianeta gioviano con massa grande E’ l’ultimo pianeta visibile ad occhio nudo. Tipico pianeta gioviano con massa grande ( 95 volte quella della Terra ) superficie estesa e densità bassissima. Composto ( 95 volte quella della Terra ) superficie estesa e densità bassissima. Composto

prevalentemente da idrogeno, ruota molto velocemente ma per compiere un giro intorno prevalentemente da idrogeno, ruota molto velocemente ma per compiere un giro intorno al Sole impiega quasi 30 anni. Ha una temperatura superficiale bassissima. La sua al Sole impiega quasi 30 anni. Ha una temperatura superficiale bassissima. La sua

atmosfera contiene elio, metano, ammoniaca, etano e soprattutto idrogeno. La atmosfera contiene elio, metano, ammoniaca, etano e soprattutto idrogeno. La caratteristica più spettacolare di Saturno è la sottile fascia di anelli che si estende intorno caratteristica più spettacolare di Saturno è la sottile fascia di anelli che si estende intorno al piano equatoriale ( fascia spessa poche centinaia di metri e larga quasi 200.000 km ). al piano equatoriale ( fascia spessa poche centinaia di metri e larga quasi 200.000 km ). Gli anelli sono costituiti da piccoli frammenti solidi ( 1/1000 di mm ), forse ammoniaca Gli anelli sono costituiti da piccoli frammenti solidi ( 1/1000 di mm ), forse ammoniaca

allo stato solido, e altre sostanze. Forse si tratta di materiali che non sono riusciti ad allo stato solido, e altre sostanze. Forse si tratta di materiali che non sono riusciti ad aggregarsi per formare un satellite a causa della ridotta distanza che li separa dal aggregarsi per formare un satellite a causa della ridotta distanza che li separa dal

pianeta.pianeta.

Intorno a Saturno sono stati finora scoperti 31 satelliti; il maggiore è TITANO, un corpo Intorno a Saturno sono stati finora scoperti 31 satelliti; il maggiore è TITANO, un corpo roccioso grande quanto Mercurio, molto freddo, dotato di una propria atmosfera.roccioso grande quanto Mercurio, molto freddo, dotato di una propria atmosfera.

… e GIOVE:

I GIGANTI BUONI

Questi due pianeti hanno una massa molto più grande di quella della Terra.

Giove, in particolare, ha un diametro dieci volte più grande di quello terrestre e una massa 320 volte maggiore

La sua rapida crescita ha influenzato la formazione dei pianeti più interni.

Inoltre, per la sua massa, ripulisce il Sistema Solare dagli asteroidi.

Si calcola che il flusso di asteroidi (con un diametro di 10 km) sulla Terra sarebbe 10 mila volte maggiore se Giove non si fosse formato o avesse tardato la sua formazione.

Le conseguenze sarebbero state disastrose: sulla Terra non ci Le conseguenze sarebbero state disastrose: sulla Terra non ci sarebbero state le condizioni relativamente stabili di clima e sarebbero state le condizioni relativamente stabili di clima e

temperatura, che hanno favorito la presenza della vita sul Pianeta e temperatura, che hanno favorito la presenza della vita sul Pianeta e la sua evoluzione fino a forme evolute.la sua evoluzione fino a forme evolute.

Non era noto agli antichi a causa della sua piccola magnitudine (5,7), quasi al limite della Non era noto agli antichi a causa della sua piccola magnitudine (5,7), quasi al limite della visibilità per l'occhio umano. La sua scoperta avvenne nel 1781, quando già era in uso il visibilità per l'occhio umano. La sua scoperta avvenne nel 1781, quando già era in uso il

telescopio, da parte di telescopio, da parte di W. HerschelW. Herschel, il quale, nel corso delle sue abituali osservazioni del cielo, , il quale, nel corso delle sue abituali osservazioni del cielo, notò un oggetto insolito che ben presto riconobbe essere un pianeta dal moto lento fra le stelle. notò un oggetto insolito che ben presto riconobbe essere un pianeta dal moto lento fra le stelle.

Osservato al telescopio, Urano appare come un minuscolo disco verdastro, del diametro Osservato al telescopio, Urano appare come un minuscolo disco verdastro, del diametro apparente di soli 4", troppo piccolo perché si possano individuare dettagli significativi della apparente di soli 4", troppo piccolo perché si possano individuare dettagli significativi della

superficie.superficie.Urano ruota intorno al Sole in senso retrogrado e il suo asse è inclinato di 82° rispetto alla Urano ruota intorno al Sole in senso retrogrado e il suo asse è inclinato di 82° rispetto alla

perpendicolare del piano dell'orbita.perpendicolare del piano dell'orbita.La sonda La sonda Voyager 2Voyager 2, che il 24 gennaio 1986 è arrivata a soli 73.000 km da Urano, ha permesso , che il 24 gennaio 1986 è arrivata a soli 73.000 km da Urano, ha permesso di aggiornare le nostre conoscenze sul pianeta. Si è accertato che: il periodo di rotazione del di aggiornare le nostre conoscenze sul pianeta. Si è accertato che: il periodo di rotazione del

pianeta intorno al proprio asse è compreso fra le 15 e le 17 ore; la temperatura, ai livelli delle pianeta intorno al proprio asse è compreso fra le 15 e le 17 ore; la temperatura, ai livelli delle nubi esterne, è di -210 °C; il campo magnetico ha una intensità di 0,25 gauss.nubi esterne, è di -210 °C; il campo magnetico ha una intensità di 0,25 gauss.

Urano presenta un sistema di 10 anelli; di questi, 5 furono scoperti nel 1977 mediante lo studio Urano presenta un sistema di 10 anelli; di questi, 5 furono scoperti nel 1977 mediante lo studio dell'occultazione, da parte del pianeta, di una stella che, al passaggio di ogni anello, veniva dell'occultazione, da parte del pianeta, di una stella che, al passaggio di ogni anello, veniva

temporaneamente oscurata; altri 4 furono scoperti nel 1978 con lo stesso metodo; il decimo fu temporaneamente oscurata; altri 4 furono scoperti nel 1978 con lo stesso metodo; il decimo fu rivelato nel 1986 dalla sonda Voyager 2.rivelato nel 1986 dalla sonda Voyager 2.

MirandaMiranda, , ArielAriel, , UmbrielUmbriel, , TitaniaTitania, , OberonOberon sono nell'ordine crescente di distanza dal pianeta, i sono nell'ordine crescente di distanza dal pianeta, i satelliti di Urano noti prima dei dati trasmessi dalla sonda Voyager 2.satelliti di Urano noti prima dei dati trasmessi dalla sonda Voyager 2.

Ruotano in senso retrogrado nel piano equatoriale del pianeta; il più piccolo di essi è Miranda Ruotano in senso retrogrado nel piano equatoriale del pianeta; il più piccolo di essi è Miranda con un diametro di circa 500 km, mentre il maggiore è Oberon che ha un diametro di circa con un diametro di circa 500 km, mentre il maggiore è Oberon che ha un diametro di circa

1600 km. Il numero dei satelliti attualmente conosciuti di Urano è 15, ma è probabile che tale 1600 km. Il numero dei satelliti attualmente conosciuti di Urano è 15, ma è probabile che tale numero aumenti.numero aumenti.

E' stato osservato per la prima volta nel E' stato osservato per la prima volta nel 1846, quando la sua esistenza era stata già 1846, quando la sua esistenza era stata già dedotta teoricamente dalle irregolarità del dedotta teoricamente dalle irregolarità del

moto di Urano, le cui posizioni effettive moto di Urano, le cui posizioni effettive non coincidevano con quelle calcolate non coincidevano con quelle calcolate

mediante le leggi della meccanica celeste.mediante le leggi della meccanica celeste.La temperatura media alla sommità La temperatura media alla sommità

dell'atmosfera è di -215 °C, superiore di dell'atmosfera è di -215 °C, superiore di circa 10 °C a quella prevista, per cui è circa 10 °C a quella prevista, per cui è stata fatta l'ipotesi di una sorgente di stata fatta l'ipotesi di una sorgente di

calore interna.calore interna.Nettuno ha due satelliti, Nettuno ha due satelliti, TritoneTritone e e NereideNereide. . Tritone è il più interno e si muove in senso Tritone è il più interno e si muove in senso retrogrado; col suo diametro di 3800 km è retrogrado; col suo diametro di 3800 km è

uno dei più grandi satelliti del sistema uno dei più grandi satelliti del sistema solare. Nereide, scoperto da solare. Nereide, scoperto da KuiperKuiper nel nel

1949, ha dimensioni molto minori e 1949, ha dimensioni molto minori e descrive un'orbita di elevata eccentricità.descrive un'orbita di elevata eccentricità.

E' attualmente il più lontano dei pianeti conosciuti; visto da Plutone, il sistema solare E' attualmente il più lontano dei pianeti conosciuti; visto da Plutone, il sistema solare apparirebbe come uno spazio vuoto e desolato.apparirebbe come uno spazio vuoto e desolato.

Caratteristiche principali di questo remoto pianeta sono l'inclinazione dell'orbita sul piano Caratteristiche principali di questo remoto pianeta sono l'inclinazione dell'orbita sul piano dell'eclittica (17,2°) e l'elevata eccentricità (0,25) per effetto della quale, quando è al dell'eclittica (17,2°) e l'elevata eccentricità (0,25) per effetto della quale, quando è al

perielio, Plutone si avvicina al Sole più di Nettuno.perielio, Plutone si avvicina al Sole più di Nettuno.Scoperto nel 1930 da Scoperto nel 1930 da C. TombaughC. Tombaugh, Plutone è ancora poco conosciuto a causa del suo , Plutone è ancora poco conosciuto a causa del suo

piccolo diametro apparente. Alcuni astronomi avanzano l'ipotesi che sia stato un satellite di piccolo diametro apparente. Alcuni astronomi avanzano l'ipotesi che sia stato un satellite di Nettuno spinto su un'orbita insolita da un eccessivo avvicinamento a Tritone.Nettuno spinto su un'orbita insolita da un eccessivo avvicinamento a Tritone.

La bassa temperatura superficiale media, inferiore ai -220 °C, porta a pensare che la La bassa temperatura superficiale media, inferiore ai -220 °C, porta a pensare che la maggior parte dei materiali si trovino in forma liquida o solida sulla superficie del pianeta.maggior parte dei materiali si trovino in forma liquida o solida sulla superficie del pianeta.Ulteriori informazioni su Plutone sono state ottenute recentemente, in seguito alla scoperta Ulteriori informazioni su Plutone sono state ottenute recentemente, in seguito alla scoperta

(22 giugno 1978), da parte di (22 giugno 1978), da parte di J. CoristiJ. Coristi, di un satellite, , di un satellite, CaronteCaronte, che ha permesso una , che ha permesso una determinazione più attendibile dei parametri fisici del pianeta.determinazione più attendibile dei parametri fisici del pianeta.

Oggi si sa che Plutone ha un diametro che supera i 2300 km, una massa che è 1/400 di Oggi si sa che Plutone ha un diametro che supera i 2300 km, una massa che è 1/400 di quella terrestre e, quindi, bassa densità media (0,7 g/cmquella terrestre e, quindi, bassa densità media (0,7 g/cm33).).

Caronte ha un diametro di 1000 km circa; il suo periodo di rivoluzione è uguale a quello di Caronte ha un diametro di 1000 km circa; il suo periodo di rivoluzione è uguale a quello di rotazione di Plutone, per cui nel cielo di Plutone, Caronte resta sempre fermo nella stessa rotazione di Plutone, per cui nel cielo di Plutone, Caronte resta sempre fermo nella stessa

posizione. La distanza di Caronte dal pianeta è di appena 17.000 km e questo spiega perché posizione. La distanza di Caronte dal pianeta è di appena 17.000 km e questo spiega perché nelle fotografie Caronte appaia solo come una deformazione del bordo dell'immagine di nelle fotografie Caronte appaia solo come una deformazione del bordo dell'immagine di

Plutone.Plutone.

Nella regione fra Marte e Giove, dove, secondo la legge di Nella regione fra Marte e Giove, dove, secondo la legge di Titius-BodeTitius-Bode, dovrebbe trovarsi a 2,8 u.a. dal Sole, un pianeta, , dovrebbe trovarsi a 2,8 u.a. dal Sole, un pianeta,

orbitano numerosi oggetti celesti chiamati pianetini o asteroidi. orbitano numerosi oggetti celesti chiamati pianetini o asteroidi. Il primo asteroide conosciuto è Il primo asteroide conosciuto è CerereCerere, scoperto a Palermo da , scoperto a Palermo da G. PiazziG. Piazzi il 1° gennaio 1801; altri tre, il 1° gennaio 1801; altri tre, PalladePallade, , GiunoneGiunone e e VestaVesta, ,

furono individuati fra il 1802 e il 1807.furono individuati fra il 1802 e il 1807.Il seguito è stata fatta, mediante la fotografia celeste, una Il seguito è stata fatta, mediante la fotografia celeste, una

ricerca sistematica di tali oggetti. Oggi sono stati catalogati più ricerca sistematica di tali oggetti. Oggi sono stati catalogati più di 2000 asteroidi; la maggior parte sono compresi fra Marte e di 2000 asteroidi; la maggior parte sono compresi fra Marte e

Giove (Giove (fascia asteroidalefascia asteroidale); pochi si trovano entro l'orbita di ); pochi si trovano entro l'orbita di Marte e oltre quella di Giove; uno, Marte e oltre quella di Giove; uno, ChironeChirone, èè fra le orbite di , èè fra le orbite di

Saturno e Urano.Saturno e Urano.Gli asteroidi sono corpi relativamente piccoli: Il più grande è Gli asteroidi sono corpi relativamente piccoli: Il più grande è Cerere ed ha un diametro di 1000 km, ma la maggior parte Cerere ed ha un diametro di 1000 km, ma la maggior parte

degli asteroidi ha una dimensione di pochi chilometri.degli asteroidi ha una dimensione di pochi chilometri.La massa complessiva degli asteroidi dovrebbe essere 1/2500 di La massa complessiva degli asteroidi dovrebbe essere 1/2500 di

quella terrestre. L'eccentricità media delle orbite è di 0,14 quella terrestre. L'eccentricità media delle orbite è di 0,14 mentre l'inclinazione media è di 9,7°. Vi sono ovviamente delle mentre l'inclinazione media è di 9,7°. Vi sono ovviamente delle

eccezioni, come eccezioni, come BetuliaBetulia che ha un piano orbitale inclinato di che ha un piano orbitale inclinato di 52°, mentre 52°, mentre HidalgoHidalgo ha un'orbita tanto eccentrica che all'afelio ha un'orbita tanto eccentrica che all'afelio

raggiunge l'orbita di Saturno, mentre al perielio quella di raggiunge l'orbita di Saturno, mentre al perielio quella di Marte.Marte.

Discordanti i pareri sull'origine degli asteroidi: alcuni li Discordanti i pareri sull'origine degli asteroidi: alcuni li attribuiscono alla disgregazione di un pianeta; altri ritengono, e attribuiscono alla disgregazione di un pianeta; altri ritengono, e

questa è l'ipotesi piú accettata, che si siano condensati nella questa è l'ipotesi piú accettata, che si siano condensati nella forma attuale dalla materia primordiale.forma attuale dalla materia primordiale.

BLUE MOONIl sistema Terra-Luna è un caso anomalo, nel quale le dimensioni del satellite sono paragonabili a quelle del pianeta compagno.

Se la Luna non esistesse, o fosse molto più piccola, l’obliquità della Terra varierebbe caoticamente da 0° a 85° rispetto al piano dell’eclittica

Corpi celesti di massa piccola costituiti di ghiaccio e polveri, che diventano Corpi celesti di massa piccola costituiti di ghiaccio e polveri, che diventano visibili quando si avvicinano al Sole.visibili quando si avvicinano al Sole.

Le Le cometecomete possono muoversi in modi diversi: molte restano intrappolate nel possono muoversi in modi diversi: molte restano intrappolate nel Sistema Solare e percorrono orbite ellittiche intorno al Sole con una Sistema Solare e percorrono orbite ellittiche intorno al Sole con una periodicità variabile, altre invece percorrono orbite paraboliche o periodicità variabile, altre invece percorrono orbite paraboliche o

iperboliche che le portano ad avvicinarsi al Sole per poi allontanarsi dal iperboliche che le portano ad avvicinarsi al Sole per poi allontanarsi dal Sistema Solare. Le comete sono costituite da un nucleo solido contenente Sistema Solare. Le comete sono costituite da un nucleo solido contenente

metalli, silicati, metano, ammoniaca, acqua e biossido di carbonio congelati. metalli, silicati, metano, ammoniaca, acqua e biossido di carbonio congelati. Quando nel loro percorso si avvicinano al Sole, il nucleo lascia evaporare i Quando nel loro percorso si avvicinano al Sole, il nucleo lascia evaporare i

materiali volatili che lo costituiscono e si sviluppa una chioma di dimensioni materiali volatili che lo costituiscono e si sviluppa una chioma di dimensioni variabili. La chioma sotto la pressione del vento solare, forma come una variabili. La chioma sotto la pressione del vento solare, forma come una

coda lunga anche milioni di km.coda lunga anche milioni di km.

Tra le comete regolari a periodo corto, forse la più luminosa è la COMETA Tra le comete regolari a periodo corto, forse la più luminosa è la COMETA DI HALLEY, il cui periodo orbitale è di circa 76 anni ( ultimo passaggio nel DI HALLEY, il cui periodo orbitale è di circa 76 anni ( ultimo passaggio nel

1986 ).1986 ).

Tra le comete a lungo periodo la COMETA HALEBOPP, avvistata per la Tra le comete a lungo periodo la COMETA HALEBOPP, avvistata per la prima volta nel 1995, ha un periodo orbitale di 200 anni, ed è più grande e prima volta nel 1995, ha un periodo orbitale di 200 anni, ed è più grande e

meglio osservabile di Halleymeglio osservabile di Halley

Le Le meteoremeteore sono frammenti di comete ed sono frammenti di comete ed asteroidi che entrano nell’atmosfera terrestre e asteroidi che entrano nell’atmosfera terrestre e si incendiano a causa dell’attrito; per questo la si incendiano a causa dell’attrito; per questo la

denominazione di “stelle cadenti”.denominazione di “stelle cadenti”.

Nell’arco dell’anno ci sono periodi in cui la Nell’arco dell’anno ci sono periodi in cui la Terra attraversa zone dello spazio dove ci sono Terra attraversa zone dello spazio dove ci sono

maggiori concentrazioni di particelle solide maggiori concentrazioni di particelle solide ( per esempio appartenenti ad una cometa ( per esempio appartenenti ad una cometa

estinta ) che entrano nell’atmosfera e si estinta ) che entrano nell’atmosfera e si infiammano in modo spettacolare.infiammano in modo spettacolare.

ES: Notte di San Lorenzo il 10 agostoES: Notte di San Lorenzo il 10 agosto

INDICEINDICE

Si definiscono Si definiscono meteoritimeteoriti gli oggetti, prevalentemente provenienti da asteroidi, che gli oggetti, prevalentemente provenienti da asteroidi, che dopo aver attraversato l’atmosfera terrestre precipitano al suolo.dopo aver attraversato l’atmosfera terrestre precipitano al suolo.

Ogni anno sulla Terra cadono migliaia di tonnellate di materiali, nella maggior Ogni anno sulla Terra cadono migliaia di tonnellate di materiali, nella maggior parte dei casi sono micrometeoriti.parte dei casi sono micrometeoriti.

Le meteoriti più grandi hanno scavato sulla Terra imponenti crateri e si presume Le meteoriti più grandi hanno scavato sulla Terra imponenti crateri e si presume che alcune di esse abbiano causato anche gravi disastri ecologici ( es. estinzione dei che alcune di esse abbiano causato anche gravi disastri ecologici ( es. estinzione dei

dinosauri ).dinosauri ).

Una delle meteoriti più grandi di cui si abbia traccia è quella che 22.000 anni fa Una delle meteoriti più grandi di cui si abbia traccia è quella che 22.000 anni fa scavò il Meteor Crater in Arizona, profondo 200 m e largo 1300 m.scavò il Meteor Crater in Arizona, profondo 200 m e largo 1300 m.

L’età stimata delle meteoriti è di circa 4,5 miliardi di anni e probabilmente L’età stimata delle meteoriti è di circa 4,5 miliardi di anni e probabilmente derivano da corpi che si sono originati durante la formazione del Sistema Solarederivano da corpi che si sono originati durante la formazione del Sistema Solare

““Tutti i corpi, il Tutti i corpi, il firmamento, le stelle, la firmamento, le stelle, la Terra e i suoi regni non Terra e i suoi regni non valgono la più piccola valgono la più piccola

intelligenza: questa intelligenza: questa conosce tutto ciò e se conosce tutto ciò e se stessa; i corpi no. Da stessa; i corpi no. Da

tutti i corpi messi tutti i corpi messi insieme non si potrebbe insieme non si potrebbe

ricavare un piccolo ricavare un piccolo pensiero: questo è pensiero: questo è

impossibile, e impossibile, e appartiene a un altro appartiene a un altro

ordine”ordine”Blaise PascalBlaise Pascal

Da “Pensieri”Da “Pensieri”