IL SISTEMA SOLARE
(Un viaggio verso il Sole in compagnia della cometa di Halley)
PRESENTAZIONE
La nostra protagonista è Halley, cometa viaggiatrice del
Sistema Solare. Ha attraversato questo sistema molte volte
ed ha imparato qualcosa di più ad ogni viaggio. E' molto vecchia
e, chissà, forse anche un po' stanca di navigare nello spazio.
Il suo aspetto è questo (se clicchi sulle immagini le vedrai più grandi):
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Nuda ... | Faccia e vestito | Vestita da sera |
Non tutte le comete hanno l'aspetto di Halley: alcune hanno una lunga coda,
altre mostrano una "testa" proprio rotonda, altre ancora hanno una coda
azzurra che si allontana dalla coda principale, come si vede nelle immagini
successive:
La prima volta Halley è stata vista da queste parti nel 240 a.C. ma
è nata, come tutte le altre comete e tutto il Sistema Solare,
molto prima. Anno più, anno meno, circa 5 miliardi di anni fa!
Malgrado la sua età è però molto giovanile e curiosa.
Spesso si avvicina ai pianeti per sbirciare cosa succede su
di loro. Quando si avvicina al Sole, invece, indossa un
vestito regale, fatto di vapore, con una coda sempre più
lunga: essere la cometa più famosa di tutte le fa proprio
piacere e le permette di essere ascoltata quando racconta le
meraviglie che ha visto.
Halley è formata da polvere e ghiaccio e sembra un sasso un po'
allungato, di 15 per 8 chilometri. Non è molto densa: uno
scatolone a forma di cubo, con il lato lungo un metro, pieno
del materiale di cui è formata pesa solo venti chilogrammi
(lo stesso scatolone pieno di materiale terrestre pesa 6000
chili, cioè 6 tonnellate!).
Halley passa per gli stessi posti del Sistema Solare una volta
ogni 76 anni e quando tocca il punto più vicino al Sole dista
dalla nostra stella quasi 90 milioni di chilometri: sembra lontano,
ma da quelle parti c'è caldo, anzi tanto caldo da far sciogliere il
ghiaccio di cui è ricca e da far formare la sua bella coda.
Quando è nel punto più lontano dal Sole, invece, si trova
al di là di Nettuno, come dire in periferia,
ad una distanza di oltre 5 miliardi di chilometri. E lì fa
proprio freddo! E' difficile immaginare quanto sono lunghi
5 miliardi di chilometri: sono qualcosa come gli abitanti di
9 milioni di Terre che si mettessero uno sopra l'altro (oppure circa 400 mila
Terre, una di fianco all'altra).
HALLEY
Forse bisogna aggiungere un paio di informazioni: ogni volta
che una cometa, non solo Halley, passa vicino al Sole, un po'
del suo ghiaccio si scioglie e diventa un po' più piccola.
Ci sarà un giorno in cui non avrà abbastanza ghiaccio per
fare la coda e da quel momento non sarà più visibile.
L'altra cosa da dire è che esiste un nome solo per
indicare il punto in cui un corpo celeste è più vicino
al Sole: si chiama perielio, mentre il punto più lontano
(per Halley è 5 miliardi di chilometri, ricordi?) si chiama afelio.
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SISTEMA SOLARE
Quando Halley inizia questo viaggio, si trova
nel punto più
lontano della sua orbita attorno a Sole e, anche se lì non
ha una visione completa del cammino che dovrà compiere e dei
mondi che visiterà, ciò che vede la affascina come sempre.
In lontananza c'è il Sole, la stella di colore giallo-arancio
che è il corpo più appariscente del sistema solare. Noi seguiremo
il viaggio di Halley proprio fino al Sole, nella certezza che la
cometa tornerà al punto di partenza secondo un cammino che
è rimasto uguale da molte migliaia di anni. Dal quadro d'insieme
del sistema solare puoi senz'altro notare che nessuno dei corpi
che lo compongono, tranne il Sole, emette luce e calore; che la
maggior parte dei corpi più grandi, i pianeti, è contornata
da uno o più corpi più piccoli, i satelliti, che ruotano loro
intorno;che sono visibili differenze molto nette tra i pianeti
più vicini al Sole e quelli più lontani: i primi sono piccoli
e rocciosi, gli altri sono grandi e formati da gas.
Halley vede bene anche le orbite dei pianeti si trovano quasi
sullo steso piano, tranne uno, Mercurio, il più vicino al Sole.
La sua orbita è più inclinata di quelle degli altri pianeti.
Le distanze tra i corpi del sistema solare e il Sole sono
molto grandi, tanto grandi che non è conveniente usare il
chilometro (abbreviato come "km") per misurarle. Gli astronomi
usano l'unità astronomica ("u.a."): una u.a. rappresenta la
distanza in km tra la Terra e il Sole e vale 150 milioni
di chilometri.
NASCITA DEL SISTEMA SOLARE
Il sistema solare è nato da una grande nube di gas che ruotava
su se stessa. Con il passare del tempo, questa nube si è
schiacciata (come un piatto) e al suo interno si sono formati
"grumi di gas" che hanno attirato altre particelle, fino a
formare i pianeti. Al centro della nube si è formato un "grumo"
molto più grande degli altri e dentro questa palla di gas la
temperatura è aumentata, fino al punto in cui sono iniziate le
reazioni nucleari. In questo momento è nato il Sole. I pianeti,
come li vede Halley e come li puoi vedere anche tu, sono il risultato
di una lunga evoluzione controllata dalla presenza del Sole.
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... inizia il viaggio ...
PLUTONE
Halley inizia il suo viaggio verso il Sole osservando, un
po' in lontananza e alle sue spalle, il più lontano dei
corpi del Sistema Solare: Plutone. Di Plutone la
nostra cometa non sa molto: è un mondo fatto di metano,
proprio quello che a casa tua viene usato per il riscaldamento
e per il fornello a gas; qui però è ghiacciato, vista la
lontananza dal Sole.
Plutone è un corpo strano, tanto strano che non è più considerato nemmeno
un pianeta: è trecento volte più leggero della Terra (cioè 300 "Plutoni"
pesano come la Terra).
E' anche molto più denso degli altri pianeti esterni, Giove,
Saturno, Urano, Nettuno, come se avesse la parte centrale
fatta di rocce.
Plutone mostra caratteristiche che lo rendono, ancora di più,
diverso dai pianeti del sistema solare:
la sua orbita attorno al Sole è molto più inclinata di tutte
le altre (17 gradi: più del doppio dell'inclinazione di
Mercurio) ed è talmente ellittica che a volte Plutone si viene
a trovare all'interno dell'orbita di Nettuno (cioè è più vicino
al Sole di quanto non lo sia Nettuno).
In realtà è
un grande asteroide (gli astronomi lo chiamano "corpo minore" del sistema
solare).
CARONTE
Caronte è un asteroide che ruota attorno a Plutone: anche Caronte è un po'
strano. Infatti è piuttosto grande (pesa un
decimo di Plutone e il suo raggio è metà di quello del compagno maggiore)
e ruota attorno a Plutone alla distanza di solo 20 mila
chilometri (pensa alla Luna che ruota attorno alla Terra a
più di 480 mila chilometri e pesa un po' meno di un
centesimo della Terra). Proprio per questi aspetti diversi dal
solito, alcuni astronomi pensano che Plutone e Caronte possano
essere considerati, insieme, una specie di "asteroide
doppio". Nell'immagine di fianco i due asteroidi appaiono insieme.
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NETTUNO
Nettuno - il più lontano dal Sole - è un grande pianeta: pesa come
diciassette Terre ed è esteso
quasi quattro volte il nostro pianeta. Ha un nucleo roccioso molto
caldo e nella sua atmosfera si vedono grandi e piccoli vortici,
simili ad uragani terrestri, che cambiano nel tempo e si spostano.
Questa situazione potrebbe sembrare anomala perchè, come tu
certo sai, il movimento delle nubi e il mescolamento dell'atmosfera
terrestre dipendono in gran parte dal calore del Sole. Ma in
questo caso non è così perchè Nettuno riceve, rispetto alla
Terra, quasi mille volte meno luce, tanto che dovrebbe essere freddo
e le sue nubi dovrebbero muoversi poco. In realtà, questo pianeta
si comporta come se non si fosse ancora raffreddato e il calore
che dal centro va verso l'atmosfera tiene quest'ultima in costante
movimento, e con lei le nubi. Come Urano, Nettuno ha l'atmosfera
formata da idrogeno, elio e un po' di metano (è questo che
gli dà il caratteristico colore azzurro). Prima dell'arrivo della
sonda spaziale Voyager 2, si conosceva la presenza di un
sistema di anelli (scoperti nel 1984) e l'esistenza di due
satelliti chiamati Tritone e Nereide. L'arrivo della sonda,
nel 1989, ha permesso di fotografare l'atmosfera, di misurare
la velocità dei venti (fortissimi), di scoprire altri sei
satelliti e di vedere i dettagli degli anelli. |
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SCOPERTA DI NETTUNO
La scoperta di Nettuno è un esempio della capacità della
matematica e del calcolo nel guidare la ricerca scientifica.
Tutto nasce da Urano perchè, dopo la sua scoperta, ci si accorse
che non era possibile calcolare esattamente la sua orbita (cioè
non si poteva sapere dove il pianeta si sarebbe trovato in un certo
momento). Dopo molti anni si cominciò a pensare che potesse
esserci un altro pianeta che con la sua massa "dava fastidio"
ad Urano, modificando la sua orbita. Dieci anni dopo fu possibile
calcolare la posizione di un pianeta in grado di produrre le
modifiche che si osservavano nella posizione di Urano. Seguendo le
indicazioni date dai calcoli, il nuovo pianeta fu scoperto
nel 1846 e fu chiamato Nettuno. |
URANO
Il successivo pianeta osservato da Halley, Urano, è il più
vicino dei pianeti che gli antichi non conoscevano. E' stato
scoperto nel 1781, per caso. Un osservatore esperto lo può
vedere anche ad occhio nudo perchè appare come una stella
al limite delle possibilità visive dell'occhio. Se lo si
osserva con un telescopio, Urano si mostra come un oggetto
verdastro, sulla cui superficie i particolari sono difficilmente
decifrabili.
Quasi tutte le informazioni che si hanno su questo pianeta
derivano dal passaggio della sonda spaziale Voyager 2 il 24
gennaio 1986. In quel periodo Halley era lontana da Urano,
se si pensa che 16 giorni dopo, il 9 febbraio 1986, sarebbe
passata nel punto più vicino al Sole (al perielio). Dalle
parti dell'orbita di Urano la nostra cometa era passata
qualche anno prima.
Voyager ha permesso sia di scoprire dieci nuovi satelliti,
oltre ai cinque già noti, sia di fotografare la loro superficie
con molti dettagli, tra i quali le spettacolari colate di
lava. Il satellite meglio studiato è stato Miranda, dal
quale Voyager è passato a soli 36 000 km. La sonda spaziale ha
anche messo in evidenza
i dettagli degli anelli di Urano: questi sono stati scoperti
nel 1977 dalla Terra, durante il passaggio di Urano davanti ad
una stella. Con grande meraviglia degli astronomi, si vide
che la luce della stella diminuiva, prima di essere coperta
dal pianeta, per poi aumentare. E questo per cinque volte.
Il fenomeno osservato poteva essere stato prodotto solo da
un sistema di cinque anelli formati da polvere o da piccoli
sassi. |  |
STRUTTURA DI URANO
L'atmosfera di Urano non è diversa da quella di Nettuno: è
formata da idrogeno ed elio, con un po' di metano. Questa è
la parte che si osserva, sia dalla Terra che dallo spazio.
Subito sotto c'è una "crosta", formata da acqua, metano e
ammoniaca ghiacciati, dello spessore di 10 000 km (la distanza
tra l'Italia e il Sudafrica). Al centro si trova, invece, un
"nucleo" (cioè una palla) roccioso. Gli scienziati pensano
che la struttura di Urano sia quella che esisteva al momento
della nascita del sistema solare. Un'altra caratteristica speciale
di Urano è che l'asse di rotazione è rivolto verso il Sole:
rispetto agli altri pianeti, è come se fosse "disteso"
(gli astronomi direbbero che l'asse di rotazione giace quasi sul
piano dell'orbita). Una conseguenza di questa inclinazione è
che l'anno di Urano (che dura 84 anni terrestri) si svolge così:
23 anni di giorni e notti alternati;
19 anni di notti continue;
23 anni di giorni e notti alternati;
19 anni di giorni continui.
Per un terrestre non sarebbe proprio una bella vita!
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SATURNO
Lasciato alle spalle Urano, Halley diventa testimone di uno
spettacolo impressionante.
Vede un'enorme palla di gas - quasi tutta di idrogeno, con un po'
di elio - circondata da uno stupefacente anello all'altezza
dell'equatore. Nulla a che vedere con i pianeti visti finora!
Questo nuovo pianeta, Saturno, è sicuramente il più
affascinante di tutto il sistema solare (forse Halley potrebbe
ammettere che è anche più bello di lei, riconoscimento non
facile per una cometa tanto narcisista ...).
Saturno è accompagnato da 21 satelliti, grandi e piccoli. Quando
si avvicina, la cometa vede che il grande anello è formato
da tre anelli, separati da una banda scura e sottile; e verso
l'interno da una banda più larga.
Ognuno dei tre anelli è costituito da un numero molto elevato
di anelli più piccoli. Di che cosa sono fatti gli anelli? In
pratica di polvere ricoperta da ghiaccio; cioè di particelle
invisibili ad occhio nudo che ruotano attorno al pianeta. La
distanza tra Saturno e la fine dell'anello è di trecento mila
chilometri (un po' meno della distanza tra la Luna e la Terra)
e lo spessore dell'anello è di un chilometro.
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Pensa, se una
lametta da barba avesse lo stesso rapporto tra lunghezza e
spessore, dovrebbe essere spessa un millesimo di millimetro! In
questo senso possiamo dire che l'anello di Saturno è l'oggetto
più sottile che conosciamo. Halley già ha incontrato nel
suo viaggio un altro anello, e te ne ha parlato in occasione della
visita su Urano. Ma questo di Saturno è tutta un'altra cosa.
Addirittura, nelle parti più esterne (e meno visibili)
degli anelli si trovano alcuni satelliti, come Atlante e Giano.
La superficie di Saturno mostra molte bande, parallele
all'equatore, che rappresentano le nubi e la circolazione
dei gas (ammoniaca) presenti sul pianeta.
TITANO
Titano è il più grande dei satelliti di Saturno. Ha un raggio
di 2575 km, che è intermedio tra il raggio di Marte e quello di
Mercurio (questo satellite è più grande di un pianeta).
Dei satelliti del sistema solare (ecluso il satellite
di Nettuno, Tritone), Titano è l'unico che possieda un'atmosfera
ben visibile e densa, con una pressione cinquecento volte
più grande di quella di Marte e dieci volte quella della Terra. La sua
superficie è coperta da una nebbia rossastra che impedisce di
vederne i dettagli. Si pensa che l'atmosfera di Titano sia
simile a quella della Terra prima della nascita della vita;
per questo la missione Cassini-Huygens lascerà cadere sulla
sua superficie la sonda Huygens con lo scopo di studiare
l'atmosfera durante la discesa e la superficie dopo
l'atterraggio. Questo atterraggio potrebbe anche essere un
ammaraggio, dal momento che Titano potrebbe essere coperto
tutto o in parte da un oceano di metano e di etano
(prova ad immaginare per quanto tempo si potrebbero riscaldare
le nostre case con tutto quel metano...).
Titano, come la Luna o i satelliti di Giove, mostra sempre la
stessa faccia a Saturno.
SATELLITI MINORI
I satelliti di Saturno (21 in tutto: di cui quattro osservati
una sola volta, quindi non ancora sicuri), si possono dividere
in cinque "gruppi": Titano, il più grande, con una atmosfera
di azoto; i satelliti intermedi (Mimante, Encelado, Teti,
Dione e Rea, di raggio tra 200 e 750 chilometri) con superfici
di ghiaccio. Mimante (Mimas) possiede il più grande cratere mai scoperto,
in rapporto alla dimensione del satellite.
C'è poi
un satellite esterno (Giapeto, con un raggio di 750 km),
la cui natura non è ancora ben compresa; due satelliti
esterni più piccoli (Iperione e Febe, con raggio inferiore
a 200 chilometri) che potrebbero essere asteroidi catturati
da Saturno; un folto gruppo di piccoli satelliti molto vicini
a Saturno, scoperti tutti nel 1980 durante la missione spaziale
del Voyager 1. | |
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GIOVE
La navigazione spaziale di Halley approda finalmente al più
grande pianeta del sistema solare: Giove è talmente grande
che se fosse vuoto potrebbe contenere un migliaio di Terre.
Malgrado le sue dimensioni, però, è molto leggero perchè
è costituito da gas (idrogeno e un po' di elio). Dal punto di
osservazione di Halley, Giove mostra molte bande
di diverso colore e, un po' sotto l'equatore, una macchia
di colore rossastro, conosciuta con il nome di Grande
Macchia Rossa.
Per molte colleghe di Halley, Giove è stato
sempre un "problema": infatti ha una forza di attrazione molto
grande, tanto grande da cambiare le orbite delle comete che
gli si avvicinano. Addirittura, se si avvicinano troppo,
possono spezzarsi in
tante parti che precipitano sulla superficie
di questo pianeta gigante . Attorno a
Giove ruotano 16 satelliti. Di questi i più noti (si vedono
anche con un binocolo) sono Io, Europa, Ganimede e Callisto, scoperti da Galileo. Ganimede
è il satellite più grande di tutto il sistema solare. Giove
possiede anche un sistema di anelli (come Saturno) che però è
molto debole, tanto che per essere visto richiede l'uso di
sonde spaziali.
Tu certamente saprai che le stagioni sulla Terra dipendono
dal fatto che il suo asse di rotazione è inclinato (di 66
gradi e mezzo) rispetto al piano che passa per Terra e Sole
(si chiama eclittica). Ma forse non sai che Giove non ha stagioni:
infatti il suo asse è quasi perpendicolare al piano Sole-Giove
(87 gradi, la maggiore inclinazione del sistema solare).
LA GRANDE MACCHIA ROSSA
La Grande Macchia Rossa è stata notata fin dalle prime osservazioni
telescopiche di Giove, circa 330 anni fa (fu forse osservata nel
1664 e sicuramente vista da Cassini nel 1665). Da allora il
suo aspetto è cambiato di forma, ma è rimasto inalterato sia
nelle dimensioni sia nel colore. Dopo molti anni di osservazioni
gli astronomi hanno scoperto che questa macchia è in realtà
una perturbazione atmosferica: cioè un'enorme uragano che,
come tutti gli uragani, ha al centro una regione di alta pressione
(sulla Terra diremmo "tempo buono", ma su Giove ...?). Si
trova nella parte alta dell'atmosfera gioviana, quella meglio
visibile da Terra, ma non si sa da dove possa partire. Non si sa
quanto è alta; esiste da più (forse molto più) di 300
anni ed è circondata da regioni attraversate da venti che si
muovono a 470 km/ora, mentre lei si muove a 10-20 km/ora; puoi
confrontare la sua durata con la durata degli uragani terrestri
che sono però molto più piccoli della Macchia Rossa. Ricorderai
che ogni tanto la televisione e i giornali parlano di uragani
(si chiamano anche cicloni o tifoni) che mostrano la loro forza
per alcune settimane, al massimo per qualche mese. La Macchia
Rossa è davvero grande: 26 mila per 14 mila chilometri, più
di due volte il diametro della Terra (oppure: può contenere più
di due Terre affiancate). |  |
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ASTEROIDI
Dopo aver lasciato Giove, Halley entra in una zona, chiamata
"fascia degli asteroidi", nella quale si trovano molte migliaia
di "sassi": sono corpi rocciosi, con dimensioni comprese tra
qualche centinaio di metri e qualche centinaio di chilometri.
Questi corpi sono chiamati asteroidi o pianetini, e ruotano
attorno al Sole ad una distanza compresa tra 2 e 4 unità
astronomiche (ricordi? L'unità astronomica, o u.a., è la
distanza tra la Terra e il Sole). Un piccolo
numero di questi oggetti si trova invece sull'orbita di Giove,
alcuni prima ed altri dopo il pianeta; sono chiamati asteroidi
Troiani. Altri pianetini, detti "quasi-terrestri", hanno
orbite che li portano vicino alla Terra e addirittura tra la
Terra e il Sole . I materiali che compongono
gli asteroidi sono diversi: vanno dal carbone (più esattamente
condriti carbonacee) all'olivina (lo stesso materiale che compone
il mantello terrestre) e a metalli di vario genere. Si pensa che questo
materiale sia quello originale, nato insieme al sistema solare.
La forma dei pianetini è molto irregolare, come si vede dalle
foto della sonda Galileo [Gaspra,Ida], ma già lo si sapeva, prima
dei voli spaziali, osservando il loro modo di riflettere la
luce solare. Dopo che, nel 1801, fu scoperto il primo pianetino
(Cerere) si discusse per molto tempo su "cosa" fossero
questi corpi celesti e, in particolare, se fossero i resti di
un antico pianeta distrutto. Oggi si sa che, invece, gli
asteroidi sono un "pianeta mancato", nel senso che non sono
abbastanza pesanti da riuscire ad attrarsi per formare un
pianeta. |  |
LEGGE DI TITIUS-BODE
Nella scoperta del primo asteroide, Cerere, ha avuto un qualche
ruolo la cosiddetta "Legge di Titius-Bode". Questa legge è
in pratica una formula matematica che permette di calcolare
le distanze dei pianeti dal Sole, in unità astronomiche: 0,4 Mercurio;
0,7 Venere; 1 la Terra; 1,6 Marte; 2,8 gli asteroidi; 5,2 Giove;
10 Saturno; 19,6 Urano; 40,2 Nettuno; 80 Plutone. Le distanze
vere sono praticamente uguali a quelle date dalla legge fino
a Giove. Sono abbastanza o molto diverse per i pianeti più esterni
(ad esempio la distanza vera di Plutone è 39,44 e non 80).
Il primo asteroide fu scoperto perchè si cercava di osservare
quel pianeta che doveva trovarsi alla distanza di circa 3 u.a..
Solo dopo qualche tempo ci si accorse che al posto di un pianeta
si vedevano molti piccoli corpi celesti.
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MARTE
Marte piace moltissimo ad Halley. Non è particolarmente
spettacolare, ma per lei rappresenta un po' di pace dopo gli
scossoni subiti nel passare vicino a pianeti giganti come Saturno
e Giove, e dopo la paura per i possibili scontri con gli asteroidi
(in realtà non è tanto facile scontrarsi con gli asteroidi,
ma non si sa mai!). Il colore rossastro di Marte è molto riposante,
anche se si vedono sulla sua superficie tempeste molto forti,
con venti che corrono a molte centinaia di chilometri all'ora.
Marte è un pianeta arido, ricco di polvere e sabbia: le tempeste
trasportano la sabbia con tanta forza da scavare le rocce, più
o meno come succede nei deserti sulla Terra. E' simile a quello
terrestre anche il susseguirsi delle stagioni che, come sai,
dipendono da quanto è inclinato l'asse di rotazione (e l'asse
di rotazione marziano è inclinato quasi come quello terrestre).
Su Marte però non ci sono pioggie nè crescita o caduta di foglie;
sono le tempeste di sabbia a diventare più o meno forti a seconda
delle stagioni (un anno marziano dura quasi due anni terrestri,
e quindi anche le stagioni su Marte durano il doppio). Al polo
sud e al polo nord sono visibili grandi estensioni di ghiacci
dette, come sulla Terra, calotte polari. |  |
Le sonde spaziali
Viking hanno fotografato, durante l'inverno, depositi di brina
ghiacciata, prodotta dalle temperature notturne molto rigide
(113 gradi sotto zero!). Durante il giorno la temperatura si
alza fino a 98 gradi sotto zero e la brina si scioglie.
Marte è molto ricco di enormi vulcani. Il più grande,
anzi il più grande di tutto il sistema solare, è il Monte
Olimpo (in inglese: Monte Olympus) alto 27 chilometri
(3 volte l'Everest, il più alto monte della Terra), la cui
base ha un diametro di 600 chilometri (da Bologna a Bari) e
un cratere largo 90 chilometri.
I SATELLITI DI MARTE
Marte ha due satelliti: Fobos e Deimos, due picccole lune che
Halley vede piuttosto bene ma che dalla Terra appaiono
come due puntini anche se osservati con i telescopi più
grandi. Sono oggetti scuri, che riflettono poco la luce del
Sole (gli astronomi direbbero che hanno un'albedo bassa) e
proprio per questo sembra che siano formati da materiale
misto a carbone, ma non compatto. Infatti la loro densità
(il peso di un centimetro cubico di materiale) è poco più
grande di quella dei pianeti giganti che sono fatti di gas.
Sono entrambi coperti di crateri causati dagli urti con meteoriti
e l'aspetto della loro superficie è molto diverso da quello
di Marte. Per questo si pensa che non siano nati insieme al
pianeta e che siano asteroidi catturati poco dopo la nascita
di Marte. La forma di questi satelliti è un po' allungata
(qualcosa di simile ad un uovo) con la dimensione maggiore
lunga 27 km per Fobos e 15 km per Deimos. Questi numeri ti
dicono che i satelliti di Marte sono poco più che grossi
sassi (o quasi...).
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TERRA
Questo settimo corpo del sistema solare, la Terra, verso il quale
Halley si dirige adesso, è diverso nell'aspetto dai pianeti
incontrati finora: il suo colore dominante è il blu, chiazzato
di bianco e con alcune parti più scure. E' l'unico pianeta
ricco di acqua, che copre i due terzi della sua superficie.
Dall'acqua deriva il colore blu; il bianco è dovuto all'acqua
che il calore del Sole fa evaporare e che forma le nuvole;
il colore scuro, marrone o anche verde è quello delle terre
che emergono dall'acqua, sulle quali sono nati prati e foreste.
Intorno alla superficie della Terra esiste un sottile strato
di gas, detto atmosfera, che ha permesso la nascita della vita
umana, animale e vegetale come noi la conosciamo. Gira
attorno a questo pianeta un altro corpo celeste, anche lui
di forma quasi sferica, 3 volte più piccolo, di colore bianco-giallo.
Questo oggetto si chiama Luna ed è il satellite della Terra.
Mentre si avvicina alla Terra, Halley riceve la visita di una sonda
spaziale: particolarità, questa, che non si trova
sugli altri pianeti. Volendo immaginare un dialogo di Halley con
se stessa e una scenetta che ha a che fare con i satelliti
artificiali, si potrebbe scrivere qualcosa del tipo:
"Ahi! Accidenti, cos'è questa specie di puntura? Sono stata
colpita da uno strano oggetto, con alcune antenne, dal quale
esce un "animaletto" che comincia a scavare. Smetti di farmi
solletico, scocciatore!".
Halley scopre così, sulla sua 'pelle', l'esistenza dei satelliti
artificiali e delle navi spaziali utilizzate dall'uomo per
conoscere meglio come sono fatti i corpi del sistema solare.
DI'-NOTTE
Anche la Terra, come gli altri corpi del Sistema Solare, ruota
su se stessa attorno ad un asse (che non si vede perchè... non
esiste!) chiamato asse di rotazione terrestre o asse polare, che
passa attraverso il Polo Nord e il Polo Sud. Poi gira attorno
al Sole, che è praticamente fermo, con un moto detto di rivoluzione.
La rotazione su se stessa permette l'alternanza del giorno e della
notte. Puoi verificarlo con una palla se le disegnerai sopra un
triangolo, un quadrato e un cerchio. Se metti la palla davanti
ad una lampada e la fai girare su se stessa, vedrai che le figure
che hai disegnato si troveranno di volta in volta nella zona
illuminata, e quindi per esse sarà giorno; nella zona oscura, e
quindi sarà notte; tra luce ed ombra e allora sarà l'alba
o il tramonto ... della lampada, cioè del Sole. Per una rotazione
completa, la Terra impiega 24 ore. |
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LA VITA SULLA TERRA
Quando si parla di vita sulla Terra, non devi pensare agli uomini e agli
animali che sono il risultato finale di una lunghissima storia
iniziata 3 miliardi e mezzo di anni fa, dopo che la Terra ha
incominciato a diventare solida. Devi pensare alla fabbricazione di
sostanze dalle quali può nascere la vita, quelle sostanze che
hanno origine dalle molecole organiche. Le molecole organiche
possono essersi formate sulla Terra nata da poco, con l'aiuto
di forti temporali e fulmini che colpivano i fumi dei vulcani;
oppure un po' più tardi, sul fondo degli oceani; o magari in
tutti e due i modi. Halley preferirebbe sicuramente la terza
ipotesi, quella che dice che le molecole organiche sono state
portate dalle comete e dalle meteoriti (loro parenti strette):
sulla Terra erano poi presenti le condizioni adatte al loro
sviluppo e si è formata la vita, dai batteri fino all'uomo.
Forse Halley vorrebbe che la ringraziassi almeno un po' per
la tua vita... Vedi, qui di fianco ti fa l'inchino per dirti: prego! |  |
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LA LUNA
La Luna è il satellite della Terra. E' un corpo privo di
atmosfera e di vita, lontano un po' più di 384.000 chilometri
(per raggiungerla dovresti mettere uno sull'altro tutti gli
abitanti dell'Europa). Le posizioni del Sole, della Terra e della
Luna generano il fenomeno delle fasi lunari:
con il passare dei giorni sono illuminate zone sempre più piccole
della Luna, che ad un certo punto scompare. Riappare dopo
qualche giorno ed è sempre più illuminata, fino a diventare un
disco pieno che rischiara le nostre notti.
Non dimenticare che
il moto di questi tre oggetti celesti è la causa delle eclissi,
sia di Luna che di Sole. Le eclissi di Luna avvengono sempre
quando il nostro satellite è "pieno", cioè completamente
illuminato dal Sole. Questo significa anche che l'ombra della
Terra è diretta verso la Luna e, quando tutti e tre i corpi
sono allineati, oscura tutta o in parte la sua superficie. Vedrai
allora un'eclisse totale o parziale di Luna. Le eclissi di Sole,
invece, si vedono quando la Luna passa tra il Sole e la Terra e
proietta la sua ombra su una piccola zona terrestre. A volte
la Luna copre esattamente il disco del Sole: in questi casi
si parla di eclissi totali, fenomeni piuttosto rari. Non è facile
che una persona veda due volte un'eclisse totale di Sole nel
corso della sua vita (a meno che non vada proprio a cercarla
in altre nazioni e continenti).
Ricorda anche che la Luna mostra sempre la stessa faccia alla
Terra. Se la guardassi anche solo con un binocolo vedresti
che la sua superficie è coperta da crateri come quelli dei
vulcani. La Luna è l'unico corpo celeste sul quale abbia camminato
un essere umano (esclusa la Terra, ovviamente!): il primo
"allunaggio" della storia è avvenuto il 20 luglio 1969. |
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L'ORIGINE DELLA LUNA
Non si sa come sia nata la Luna e per questo esistono tre idee
sulla sua origine. Vediamole.
Fissione: la Terra, subito dopo la sua formazione, ruota
tanto velocemente su se stessa che dall'equatore se ne stacca
un pezzo: questo pezzo è la Luna. La fissione, però, non
spiega perchè la Terra e la Luna sono composte di rocce diverse.
Cattura: la Luna si è formata in qualche parte lontana
del Sistema Solare; solo per caso si è trovata a passare
abbastanza vicino alla Terra da essere catturata. Ma non è
affatto facile che due corpi celesti si incontrino in questo modo
Accrescimento: la Luna ha la stessa età della Terra e si è
formata perchè materiale e polveri che ruotavano attorno alla
Terra si sono raggruppate fino a formare il nostro satellite.
Questa idea sembra migliore delle altre.
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VENERE
Proseguendo il suo viaggio verso il Sole, Halley si avvicina ad un altro
pianeta, tanto da sentire bene il suo intenso calore: il nome di questo
nuovo pianeta è Venere. E' ricco di particolarità che non si sono
ancora viste nei pianeti visitati finora. Intanto, non ci
sono satelliti: è il primo caso di pianeta senza corpi che
gli girano intorno. Poi c'è la sua grande luminosità,
dovuta alla capacità di riflettere la luce del Sole.
Vista dalla Terra, Venere è il corpo più luminoso del cielo
e si vede non troppo lontano dall'orizzonte, dopo il tramonto o
prima dell'alba. Il "potere riflettente" di Venere è dovuto
alle nubi molto dense che l'avvolgono in modo tanto compatto
che è impossibile vederne la superficie. Le uniche foto della
sua superficie sono state scattate dalle sonde Venera 13 e 14 nel
1982. Le altre immagini che si vedono, come quelle delle
figure qui accanto, sono state ricavate
da osservazioni fatte con il radar dalla sonda Magellano nel
1993-94.
Alla presenza delle nubi si deve anche l'alta temperatura della
superficie (circa 470 gradi), più alta di quella che si dovrebbe
avere per la vicinanza del Sole. Infatti le nubi provocano
quello che tu certo conosci come "effetto serra": il calore del Sole
le attraversa, scalda il suolo e viene modificato in modo
tale che non può più uscire dallo strato di nubi e quindi
continua a riscaldare il suolo sempre di più. Oltre a tutto
questo, le nubi più esterne di Venere sono fatte di acido
solforico: sembra proprio di stare all'inferno! |
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LE FASI ED ALTRO
Lo strato più esterno delle nubi, che nelle foto appare di
colore giallo per la presenza dello zolfo (nell'acido solforico),
mostra la cosiddetta "super rotazione": tra 50 e 70 chilometri
di altezza, sopra la superficie di Venere, esistono venti
con velocità di 360 km/ora che spingono le nubi, lungo l'equatore,
in modo che compiano un giro completo del pianeta in circa
4 giorni mentre il corpo solido ruota su se stesso in 243 giorni.
Questa differenza ha impedito per molto tempo di conoscere
quale fosse il vero periodo di rotazione di Venere.
Dalla Terra, Venere appare illuminata in modo diverso a seconda
della posizione rispetto al Sole. Mostra le "fasi", come la
Luna. E' illuminata completamente quando si trova dalla parte
opposta al Sole rispetto alla Terra (si chiama "opposizione");
è completamente oscura quando si trova tra la Terra e il Sole
(in "congiunzione") ed è illuminata a metà quando si trova ad
angolo retto sia dal Sole che dalla Terra ("quadratura").
Venere ha la massima luminostà quando
è una falce (è in quadratura) perchè è più vicina alla Terra
di quando è tutta illuminata (è in opposizione). |
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UNA NOTA STORICA
Il primo ad osservare le fasi di Venere fu Galileo.
Quando le osservò, Galileo ebbe la conferma che il
sistema geocentrico era sbagliato e che invece era giusto
quello eliocentrico. Infatti il sistema tolemaico prevedeva che le fasi
fossero diverse da
quelle lunari, mentre Galileo osservò qualcosa di molto simile a quanto
avviene per la Luna.
E'curioso che nessuno, prima di Galileo,
abbia mai detto di aver visto le fasi di Venere, anche se una
persona con la vista particolamente buona è in grado di vederle
ad occhio nudo. |  |
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MERCURIO
Avvicinandosi sempre di più al Sole, Halley incontra un nuovo pianeta.
Si chiama Mercurio ed è più vicino al Sole di quanto la nostra
cometa lo possa mai essere. La superficie di Halley evapora già
da un pezzo mentre questo pianeta sembra indifferente, anche se la
temperatura sulla sua superficie è di circa 440 gradi, come se
fosse un corpo solido: infatti è formato da rocce,
come la Terra e gli altri pianeti, Venere e Marte, detti
"terrestri". E' un corpo piccolo, il più piccolo dei pianeti
terrestri, con un diametro di circa 5000 km (più o meno un
viaggio andata e ritorno tra Roma e Il Cairo, in Egitto).
Il suo aspetto è molto simile a quello della Luna, con tanti
crateri. Questi crateri, però, non sono resti di vulcani, come
il Vesuvio o l'Etna, ma sono il risultato di cadute (o impatti)
di meteoriti grandi e piccole. La cosa curiosa è che la superficie
di Mercurio è di origine vulcanica. Questo vuol dire che
all'inizio della sua vita, Mercurio era pieno di vulcani che,
eruttando lava in continuazione, hanno creato la maggior parte
della superficie; poi sono entrate in funzione le meteoriti
(e forse anche qualche cometa) che hanno "bombardato" il terreno,
creando i nuovi crateri (detti "da impatto").
Bisogna notare che questo pianeta non possiede un'atmosfera.
Infatti è troppo piccolo e non ha una forza di gravità sufficiente
a trattenere i gas.
MERCURIO. ESPLORAZIONE
Se immagini, solo per scherzo, che Halley non riesca a vedere
nulla di Mercurio perchè è costretta a mettere gli occhiali
da sole quando passa da quelle parti, puoi pensare che anche
per gli uomini è così: infatti questo pianeta è troppo vicino
al Sole per poter essere osservato comodamente. Per questo
motivo le prime informazioni certe sull'aspetto di Mercurio
si sono avute all'inizio del 1994 con la sonda Mariner 10.
Prima di questa missione spaziale non si sapeva praticamente
nulla: neanche il periodo di rivoluzione. Si avevano alcune
informazioni sul fatto che doveva essere simile alla Luna,
con un suolo polveroso ed opaco. I telescopi non mostravano
particolari più piccoli di 300 km e le misure radar confermavano
la mancanza di atmosfera. Il Mariner 10 aveva a bordo molti
strumenti per misurare la presenza di atmosfera, la temperatura
sulla superficie, il campo magnetico ed era dotato di macchine
fotografiche. Si avvicinò a Mercurio fino ad un'altezza di
350 km (la distanza tra Bologna e Roma) e scattò fotografie
molto dettagliate dei crateri.
IL BACINO CALORIS
Il Bacino Caloris è la più grande struttura che si può
osservare sulla superficie di Mercurio: è il risultato della
caduta sul pianeta di un asteroide o di una cometa e appare
come una grande spianata, circondata da monti alti 2 km, con
colline e valli disposte in anelli concentrici. Il cratere
ha un diametro di 1300 chilometri e occupa più di un quarto
del diametro del pianeta. Tutta la superficie di Mercurio è
stata sconvolta dall'urto. |
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SOLE
Halley conosce bene il Sole perchè l'ha spesso negli occhi. Le
ricorda la spazzola di ferro che serve per
pettinare il gatto: che è morbida, anche se sembra dura, e
toglie bene i peli morti. Nel suo caso è il calore del Sole
che la "spettina" sciogliendo la sua coltre di ghiaccio e spingendo
lontano da lei il vapore d'acqua che si forma quando il ghiaccio
sciolto viene investito dal suo calore rovente, smisurato.
Quando guarda il Sole è attratta e affascinata dal rimescolamento
continuo- sembra l'acqua quando bolle- del materiale che lo
compone (si chiama idrogeno). E' un'attrazione che si fa stupore
quando dalla superficie solare si alza un'enorme fiammata che può
essere alta come la distanza tra la Terra e la Luna (centinaia
di migliaia di chilometri) e che dura da qualche minuto a qualche
mese. Ti assicuro che questo è uno spettacolo bellissimo che ci
mostra come dal Sole partano verso lo spazio tantissime particelle
molto veloci (tutte insieme si chiamano plasma). Queste particelle
arrivano anche nei punti più lontani del sistema solare. Per noi
(per te e per Halley), abitanti del sistema solare, il Sole
è il corpo celeste più importante, pur essendo soltanto una
stella qualunque che si trova in posto qualunque, verso la
periferia della Galassia. La temperatura sulla sua superficie
è di 5500 gradi: per questo bolle e ribolle senza fermarsi mai.
Se poi andassimo insieme verso il centro del Sole troveremmo una
supertemperatura di circa 20 milioni di gradi!
Cosa mai può produrre un calore così grande? La risposta va
trovata nei particolari contatti che si producono tra gli
atomi, detti reazioni nucleari. Tutto questo per dire che la
luce e il calore del Sole - e quindi la vita sulla Terra: anche
la tua - dipendono da queste reazioni nucleari: che ne dici di
ringraziare anche loro, oltre alle comete, magari soltanto un po'?
ATTENZIONE!
Mi raccomando: non guardare mai il Sole direttamente e mai,
mai, mai con un binocolo o un cannocchiale. Potresti avere
gravi disturbi e anche ferite agli occhi. Chiedi ai tuoi genitori
cosa usare per guardare il Sole: un sistema potrebbe essere quello
di affumicare (molto bene) un vetro con la fiamma di una candela,
ma ce ne sono altri migliori e che non usano il fuoco (per esempio occhiali
da saldatore numero 14).
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Tutti i pianeti ruotano attorno al Sole, che è mille volte più pesante di
tutti loro messi insieme. Puoi allora immaginare il sistema solare come
un'arancia attorno alla quale ruotano nove granelli di sabbia (qualcuno più
grande e qualcun'altro più piccolo): il più vicino, che rappresenterebbe
Mercurio, si trova a 2 metri e mezzo di distanza; il più lontano (Nettuno) a quasi
200 metri. Il granello "Terra" sarebbe a 7 metri dall'arancia e "Marte"
a 10 metri. Perchè con qualche amico non vai in un prato o in una
piazza e provi a rappresentare il sistema solare? Puoi usare un pallone e
alcune palline da ping pong invece di arancia e granelli di sabbia. Per fare
le misure puoi usare un bel passo lungo come se fosse 1 metro.
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Rappresentare il Sistema Solare
Se il Sole è grande come un'arancia (diciamo una rossa di Sicilia di
diametro 60-68 mm e prendiamo 60 mm = 6 10-2 m) e se il suo diametro è circa 1.4
milioni di chilometri, si può fare una proporzione per trovare la distanza
in metri di tutti i pianeti dal Sole.
Diametro Sole (km) | | Distanza pianeta
(km) |
------------------------------ | =
| ------------------------------- |
Diametro arancia (m) | | X (m) |
E quindi, chiamando D la distanza del pianeta dal Sole:
1.4 106 (km) | | D (km) |
---------------------- | =
| ------------------ |
6 10-2 (m) | | X (m) |
Da cui si ricava la distanza del pianeta in metri:
| | D (km) x 6 10-2
(m) | |
X (m) | = | --------------------------- | = 0.0429 x
numero in tabella |
| | 1.4 106
(km) | |
Se prendiamo 1 metro uguale a un bel passo lungo, nella tabella successiva sono
riportate anche le distanze in passi.
| Mercurio | Venere | Terra | Marte | Giove | Saturno | Urano | Nettuno |
D 106
(km) | 58 | 108 | 150 | 228 | 778 | 1429 | 2871 | 4504 |
X
(m) | 2.5 | 4.6 | 6.4 | 9.8 | 33 | 61 | 123 | 193 |
X
(passi) | 3 | 5 | 7 | 10 | 33 | 61 | 123 | 193 |
Alla fine si potrebbe avere un sistema solare simile a questo oppure a questo per la parte più
vicina al Sole.
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LA NUBE DI OORT
Questo è un punto cruciale del racconto di Halley: come e dove
nascono le comete?
Tutte le comete "vivono" in una regione a forma di
ellissoide (che parolone! Tanto per capirci, a forma di
cetriolo o di melanzana, di quelle lunghe) e ruotano
attorno al Sole. Le più lontane si trovano a 50 000 unità
astronomiche e le più vicine a 15 u.a.
dal Sole (per raggiungere le comete più lontane la luce del
Sole impiega 9 mesi). Ogni tanto (diciamo ogni centomila anni)
si sviluppa una grande forza che spinge alcune di loro via
dalla posizione abituale: certe si allontanano dal Sole e
vanno verso lo spazio interstellare, mentre altre si dirigono
verso il Sole e, passando vicino ai grandi pianeti, sentono
un'altra grande forza che le sposta ancora. La forza che le
allontana dalla loro "casa" potrebbe essere causata dal
passaggio ravvicinato di una stella.
Halley e tutte le comete che ritornano ad intervalli regolari hanno
avuto la spinta giusta dai pianeti, tanto che la loro orbita
è diventata un'ellisse e quindi ripassano sempre per gli stessi posti.
Altre comete ricevono invece una spinta che le porta a passare una
sola volta nel sistema solare per poi magari ritornare nella regione
di origine. Questa regione è chiamata Nube di Oort,
dal nome dello scienziato che ne ha previsto l'esistenza.
La nostra amica non sa che cosa sia successo PRIMA di
arrivare sulla Nube di Oort: gli scienziati pensano che le
comete siano nate insieme al sistema solare, in una zona un
po' più lontana di Saturno, e che le spinte dei pianeti giganti
le abbiano fatte arrivare sulla Nube di Oort.
L'unica cosa di cui Halley è veramente sicura è il suo ritorno,
nel 2062, per ricordare a tutti voi, ormai nonni, l'avventura
spaziale che avete vissuto con la fantasia da bambini e da ragazzi.
BIOGRAFIE
BRAHE TYCHO
Tycho Brahe (1546-1601), astronomo danese. Le sue osservazioni di
Marte, molto accurate e precise, furono la base delle leggi di Keplero
sui moti dei pianeti attorno al Sole. Fu il maestro di Keplero.
CASSINI
Gian Domenico Cassini (1625-1712) fu astronomo a Bologna dal 1650 al 1669,
dove fece importanti studi e diresse la costruzione della grande meridiana
di San Petronio. Con questo strumento scoprì che la Terra non si muoveva
attorno al Sole con la stessa velocità nel corso dell'anno.
Scoprì la rotazione di Giove e quella di Marte.
Lasciò Bologna nel 1669 per dirigere l'Osservatorio Reale di Parigi, dove
tra le altre cose scoprì la separazione tra gli anelli di Saturno (chiamata
"divisione di Cassini").
Nel 1672 fornì la prima misura ragionevole della distanza del Sole: 138 370
000 km.
COPERNICO
Nicolò Copernico (1473-1543), astronomo polacco, creò la "teoria
eliocentrica" del sistema solare: il Sole si trova al centro e tutti i
pianeti gli girano attorno. Questa teoria, con piccole modifiche, è valida
anche oggi. Copernico studiò per quattro anni in Italia, a Bologna, dove
imparò a fare le osservazioni astronomiche.
GALILEO
Galileo Galilei (1564-1642) fu il primo grande osservatore del
cielo che si avvalse di un canocchiale da lui stesso costruito.
Scoprì le macchie solari, le fasi di
Venere, i quattro satelliti di Giove più vicini al pianeta,
l'aspetto rugoso di Marte, notò che Saturno aveva un aspetto
"strano", scoprì che la Via Lattea è formata da stelle. E'
stato il fondatore della meccanica sperimentale e del metodo
scientifico moderno (detto "galileiano"). Accettò e difese
la teoria di Copernico che voleva il Sole al centro e i pianeti
che gli ruotavano attorno. Per questo fu processato e condannato
dalla Chiesa e passò gli ultimi anni, cieco, prigioniero
nella sua casa di Arcetri (Firenze).
HALL
Asaph Hall (1829-1907), astronomo americano, scoprì i satelliti di Marte,
Phobos e Deimos.
HALLEY
Edmund Halley (1656-1742), astronomo inglese, predisse correttamente il
periodo di rivoluzione della cometa che oggi porta il suo nome (la tua
amica Halley)
HERSCHEL
William Herschel (1738-1822), astronomo inglese, scoprì il pianeta Urano.
HUYGENS
Christian Huygens (1629-1695). Astronomo e fisico olandese,
scoprì il più luminoso satellite di Saturno, Titano, e fu
il primo a rendersi conto che l'aspetto "strano" di Saturno, già
notato da Galileo, era dovuto ad un sistema di anelli. Inventò
l'orologio a pendolo e studiò come lavorare le lenti dei
telescopi per renderle più trasparenti.
KEPLERO
Johannes Keplero (1571-1630). Matematico e astronomo tedesco,
è uno dei fondatori dell'astronomia moderna. Derivò le sue
famose "leggi" (di Keplero) che descrivono esattamente il moto
dei pianeti attorno al Sole e che confermano la teoria eliocentrica
di Copernico.
KUIPER
Gerard Kuiper (1905-1973) fu un astronomo americano, nato in
Olanda. Studiò a lungo la superficie della Luna e scoprì i
satelliti di Nettuno, Miranda e Nereide. Scoprì anche
l'esistenza di un'atmosfera su Titano, satellite di Saturno.
LE VERRIER
Urban Jean Joseph Le Verrier (1811-1877). Astronomo francese, predisse la
posizione di un pianeta ancora sconosciuto (Nettuno) osservando le
perturbazioni dell'orbita di Urano. Nettuno fu poi effettivamente osservato
nella zona di cielo prevista da Le Verrier.
NEWTON
Isaac Newton (1642-1727) fu un grande scienziato inglese. Inventò il
calcolo moderno (si chiama calcolo differenziale), scoprì la legge di
gravitazione universale (o legge di Newton), inventò il telescopio
riflettore (a specchio), e dimostrò che la luce bianca è in realtà
composta da luci di diverso colore (i colori dell'arcobaleno).
OORT
Jan Hendrick Oort (1900-1992). Astronomo olandese, è l'autore
di grandi scoperte sulla rotazione della Via Lattea. Studiò
anche le comete e ipotizzò l'esistenza di un grande anello
ellittico, fuori dal sistema solare, nel quale si trovano grandi
blocchi di ghiaccio e polvere, i nuclei delle comete. Questa
grande regione si chiama "Nube di Oort" e dista dal sole circa
50 mila unità astronomiche (cioè 50 mila volte la distanza tra
la Terra e il Sole) al massimo e 15 unità astronomiche al minimo.
SCHIAPARELLI
Giovanni Virgilio Schiaparelli (1835-1910). Astronomo italiano che
lavorò a Berlino con Encke. Scoprì la connessione tra
meteore e comete. E' molto noto per i suoi studi su Marte e per aver
disegnato carte di questo pianeta, dove apparivano righe dritte dette
"canali" che fecero pensare che Marte fosse (o fosse stato) abitato.
TOLOMEO
Tolomeo, vissuto nel secondo secolo dopo Cristo ad Alessandria
d'Egitto, fu forse il più grande scienziato dell'antichità.
Teorizzò che la Terra fosse al centro dell'universo e che le
stelle, il Sole e i pianeti le ruotassero attorno. La sua
visione del mondo si chiama "teoria geocentrica" o "teoria tolemaica".
GLOSSARIO
A
albedo: | quantità di luce riflessa da un corpo celeste opaco (come i
pianeti) rispetto alla luce ricevuta da una stella. E' un numero
tra 0 e 1; se è vicino ad 1 (es. 0.80, 0.90) vuol dire che il
pianeta riflette l'80% o il 90% della luce ricevuta dal Sole e
quindi appare brillante. |
afelio: | punto dell'orbita in cui un corpo del sistema solare raggiunge
la massima distanza dal Sole
|
anno luce: | distanza percorsa dalla luce in un anno. La luce viaggia alla
velocità di 300 000 km/ora e quindi un "anno luce" vale
9.5 10^12 km.
|
apogeo: | punto dell'orbita della Luna in cui essa ha la massima distanza
dalla Terra.
|
asteroide: | Sasso di roccia, con diametro che va da qualche decina di metri
a qualche chilometro, che orbita tra Marte e Giove, nella
cosidetta "fascia degli asteroidi". Si conoscono alcune migliaia
di questi corpi, detti anche pianetini. Herschel chiamò
"asteroidi" i primi quattro pianetini scoperti: Cerere, Pallade,
Vesta e Giunone.
|
atmosfera: | guscio di gas che può circondare pianeti e satelliti. I gas
atmosferici dipendono dalla composizione del corpo. L'atmosfera
è presente solo quando esiste una forza di gravità sufficiente
a trattenere i gas, che altrimenti si disperdono nello spazio.
|
atomo: | il più piccolo costituente della materia, che compare come un tutto
nelle reazioni chimiche. E' formato da elettroni (cariche elettriche
negative) e da un nucleo che contiene protoni (cariche positive) e
neutroni (particelle senza carica elettrica). L'atomo più semplice
è quello dell'idrogeno, il più complesso è quello
dell'uranio. |
aurora polare: | fenomeno che si osserva nelle regioni polari della Terra.
Consiste in una luminescenza che fluttua nel cielo notturno.
E' causata dalle radiazioni solari (protoni, ecc.) che
eccitano i gas dell'atmosfera dopo essere state portate
verso i poli dal campo magnetico terrestre. |
B
C
costellazioni: | figure che possono essere disegnate in cielo, congiungendo
tra loro le stelle di una certa zona. Non hanno nulla a che
vedere con legami o vicinanze delle stelle che le
compongono. Ogni gruppo di stelle ha un nome, mitologico
(es. Orione) o moderno (es. microscopio). |
chioma: | densa nube di acqua, biossido di carbonio e gas neutri che
nasce dal nucleo di una cometa quando esse si avvicina al Sole
abbastanza da far evaporare (meglio: sublimare) il materiale che
lo compone. |
cratere: | bacino o foro che si forma su una superficie a seguito della
caduta di un meteorite oppure foro di uscita della lava se si
tratta di un vulcano. |
crosta terrestre: | E' la parte più superficiale dell'interno terrestre; il
suo spessore varia da 5 a 10 km in corrispondenza degli
oceani, dove è costituita da rocce basaltiche coperte
da sedimenti, e tra 20 e 70 km sotto i continenti, dove
è formata da rocce essenzialmente granitiche, più
leggere dei basalti. |
cometa: | uno dei corpi minori del sistema solare. In condizioni normali è
un sasso di qualche chilometro, composto da polvere e ghiaccio.
Quando si avvicina al Sole il ghiaccio sublima e si forma la
coda. |
composti organici: | materiali formati da molecole organiche. Tutti gli
esseri viventi sono materiale organico, ma se esiste il
materiale organico non è detto che ci sia la vita.
Esempi di composti organici sono il petrolio, la verdura
in decomposizione, il metano. |
D
E
eccentricità: | misura dello schiacciamento di un'ellisse. E' un numero
compreso tra 0 (l'ellisse diventa un cerchio) e 1 (l'ellisse
diventa un segmento) |
eclisse: | oscuramento di un corpo celeste causato dall'ombra di un altro
corpo che passa davanti al Sole
- di luna: quando la Terra si trova tra la Luna e il Sole e proietta la
sua ombra sul satellite.
- di sole: quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole e copre il
disco solare. può essere parziale, anulare o
totale. |
eclittica: | l'insieme delle posizioni che il Sole sembra assumere rispetto
alle stelle nel corso di un anno. E' contrassegnata dalle
costellazioni dello Zodiaco. |
effetto doppler: | cambiamento apparente della lunghezza d'onda ( e della
frequenza) di una radiazione (luce, suono, ...) che
proviene da una sorgente che si avvicina o si allontana
dall'osservatore. |
eliocentrico: | letteralmente signica "con il Sole al centro". Si riferisce
alla descrizione del sistema solare con il Sole al centro.
Usato in contrapposizione con il sistema geocentrico, quello
con la Terra al centro. |
equinozi: | punti dell'orbita terrestre in cui le durate del giorno e della
notte sono uguali. Sono anche i punti in cui l'orbita terrestre
attraversa l'equatore celeste muovendosi verso nord (equinozio di
primavera) e verso sud (equinozio d'autunno). |
F
fascia degli asteroidi: | zona, tra le orbite di Marte e di Giove, entro cui
si trovano le orbite dei pianetini. |
fasi: | indicano quando un pianeta o un satellite vengono
illuminati dal Sole e visti da un altro pianeta in
modo che solo una sua parte sia illuminata. Quindi,
dipendono dalle posizioni assunte dai tre oggetti.
Dalla Terra vediamo le fasi della Luna e dei pianeti interni:
Mercurio e Venere. Dalla Luna vediamo le fasi della Terra.
Le fasi lunari si chiamano Primo Quarto, Luna Piena, Ultimo Quarto,
Luna Nuova. Ai Quarti, la Luna è illuminata per metà; quando è
Piena è tutta illuminata; quando è Nuova è tutta in ombra e non si
vede. Un ciclo completo (ad esempio l'intervallo tra due lune nuove)
dura 29 giorrni e mezzo ed è detto mese sinodico. |
fotosfera : | la "superficie solare" che riusciamo a vedere. Al telescopio
appare granulosa. Su di essa si aprono le macchie
solari. |
fusione: | reazione nucleare per cui quattro atomi di idrogeno si uniscono
(si fondono) per formare un atomo di elio, emettendo energia.
L'energia emessa è la luce e il calore del Sole e delle stelle.
|
G
geocentrico: | significa "Centrato sulla Terra": sistema che
vede la Terra al centro dell'universo e tutti
i corpi celesti che le girano attorno. |
giorno: | intervallo di tempo tra il sorgere del Sole due volte (o anche tra
due tramonti successivi). La sua durata, per tutti i fini pratici,
è di 24 ore. Esistono diversi tipi di giorno: solare, siderale,
civile, medio. |
gravità, forza di: | forza di attrazione, diretta dalla superficie verso il
centro di un corpo celeste e per questo detta
"radiale". La forza di gravità dipende dalla massa
del pianeta e dalla distanza del corpo che deve essere
attratto. |
H
I
L
M
mantello terrestre: | E' uno strato che si estende da poco sotto la
crosta ad
oltre la metà del raggio terrestre. Costituisce il
67% della massa e l'83% del volume della
Terra. |
meteoriti: | sassi o polvere normalmente presenti nel sistema solare.Possono
essere residui lasciati dalle comete di passaggio. A volte
penetrano nell'atmosfera terrestre dove bruciano per attrito,
lasciando una scia luminosa. Se sono abbastanza grandi, questi
sassi non bruciano completamente e cadono sulla Terra. Sono
state trovate meteoriti pesanti molte tonnellate. |
pioggia di meteoriti: | Quando la Terra incrocia l'orbita di una cometa, i
residui entrano in grande quantità nell'atmosfera tanto
che si può osservare una specie di "pioggia"
luminosa. Questo fenomeno avviene in periodi fissi nel corso
dell'anno. |
molecola: | uno dei costituenti fondamentali della materia. E' formata da due
o più atomi. |
moto retrogrado : | vedi "retrogrado (moto)" |
marea: |
forze di -: La forza di attrazione della Luna (e del Sole) sulla Terra
attrae maggiormente gli oggetti più vicini. Allora l'acqua
che si trova dalla parte della Luna viene attratta più
della terra sottostante e si solleva. Nella parte di Terra
opposta alla Luna, la terra (più vicina) è attratta con
più forza dell'acqua che è sopra di lei. In tutte e due
le regioni si forma una "onda di marea" (alta marea)
che si muove seguendo la Luna. |
massa : | quantità di materia contenuta in un corpo. Spesso viene confusa con
il peso, che invece dipende dalla forza di gravità. Sulla Luna la
massa di un uomo non cambia, mentre il suo peso diminuisce del 17%
perchè diminusce la forza di gravità.
|
N
nucleo: | parte centrale di un corpo celeste. Nei pianeti "solidi" come la
Terra è la parte più densa del pianeta.
|
O
orbita: | curva descritta da un oggetto celeste attorno al suo centro di
attrazione. In genere è una ellisse; per alcuni pianeti è un
cerchio; per alcune comete una parabola o un'iperbole. |
ozono,
buco dell'-: | diminuzione della quantità di ozono in ampie zone
dell'atmosfera terrestre, al di sopra dei poli.
|
P
parsec: | contrazione per "parallasse-secondo". E' la distanza alla quale
deve trovarsi un osservatore per vedere il semiasse dell'orbita
terrestre sotto l'angolo di un secondo d'arco. Corrisponde a 3,1
10^13 km. |
perigeo: | punto di minima distanza dalla Terra nell'orbita della Luna e
di satelliti artificiali. vedi anche apogeo |
perielio: | punto di minima distanza dal Sole nell'orbita di corpi del
sistema solare. Vedi anche afelio. |
plasma: |
|
Q
R
radar: | strumento che emette particolari onde radio ed è in grado di
ricevere le stesse onde riflesse dagli ostacoli che incontrano.
In questo modo è in grado di "vedere" gli ostacoli. |
retrogrado (moto): | il moto di un pianeta, rispetto alle stelle sullo sfondo,
a volte sembra cambiare direzione e tornare indietro.
Si parla di questo come di moto retrogrado. |
rivoluzione: | moto di un pianeta attorno al Sole
periodo di - tempo necessario perche il pianeta faccia un giro
completo attorno al Sole. Per la Terra è 1
anno. |
rotazione: | moto di un pianeta o di un altro corpo celeste attorno al
proprio asse (detto asse di rotazione) |
periodo di rotazione: | tempo necessario perchè il pianeta faccia un giro
completo (o, come si dice, una rotazione completa)
attorno al proprio asse. Per la Terra è 1
giorno. |
S
solstizi: | giorni in cui il Sole raggiunge la massima altezza
(solstizio d'estate, il 21 giugno) o la minima altezza (solstizio
d'inverno, il 22 dicembre). Il solstizio d'estate è l'inizio
dell'estate; il solstizio d'inverno è l'inizio dell'inverno
(nell'emisfero nord; nell'emisfero sud è il
contrario). |
spettro: | immagine che si ottiene quando la luce (solare) viene fatta
passare attraverso un prisma. Si presenta come una serie
di bande colorate con i
colori dell'arcobaleno, a volte attraversate da righe
scure. |
spettrografo: | strumento per vedere e registrare uno
spettro. |
stagioni: | La nascita, nel corso dell'anno, di condizioni climatiche
diverse. Ognuna delle quattro stagioni dura circa 3 mesi.
La presenza delle stagioni dipende dall'inclinazione dell'asse
di rotazione terrestre. |
sublimazione: | passaggio istantaneo dallo stato solido allo stato
gassoso senza passare prima allo stato liquido.
|
T
U
unità astronomica (u.a.): | distanza media tra la Terra e il Sole, cioè
circa 150 000 000 km (centocinquanta milioni di
chilometri). Nel sistema solare si usa come
unità di misura. Ad esempio, dire che che la
cometa di Halley ha il punto più lontano dal
Sole a 35 u.a. significa che si trova a 35 volte
la distanza tra Terra e Sole.
|
V
Velocità di fuga: | velocità che deve possedere un oggetto qualsiasi per
poter vincere la forza di attrazione di un pianeta e
andare nello spazio. |
Vento solare: | insieme di particelle atomiche e nucleari
(elettroni,
protoni, neutroni, particelle alfa, ecc.. emesse dal Sole.
Il vento solare investe tutti i pianeti del Sistema Solare e
sulla Terra provoca il fenomeno delle aurore
polari. |
Via Lattea: | la galassia di cui fa parte il Sole. E' un grande agglomerato
di circa mille miliardi di stelle che ruotano attorno al centro
comune. La Via Lattea ha una forma a spirale: il Sole si trova
in uno dei bracci, verso la periferia della galassia. |
Z
zodiaco: | insieme delle costellazioni sulle quali si proietta il Sole nel
corso di un anno. Sono 12 costellazioni che definiscono la
posizione dell'eclittica. Nel corso del tempo le costellazioni
zodiacali, come tutte le altre, cambiano.
|
IL PIU' ....
IL PIU' GRANDE CORPO DEL SISTEMA SOLARE: Il Sole con raggio R=700 000 km
IL PIU' GRANDE PIANETA: Giove con R=71 000 km
IL PIANETA PIU' LUMINOSO: Venere
IL PIU' GRANDE SATELLITE: Ganimede con R=2638 km, satellite di Giove
IL PIU' PICCOLO SATELLITE: Leda con R= 7,5 km, satellite di Giove
IL SATELLITE CON L'ORBITA PIU' ECCENTRICA è Nereide, satellite di Nettuno.
La distanza dal pianeta varia da 140 mila a 9,5 milioni di chilometri.
La sua orbita è più simile a quelle di una cometa che a quella di un
satellite
IL PIU' GRANDE ASTEROIDE: Cerere con R=457 km
IL PIU' PICCOLO ASTEROIDE: forse Atene con R=0,5 km
LA PRIMA COMETA avvicinata da una sonda fu la Giacobini-Zinner, nel 985. La
sonda, di nome ICE, senza strumenti fotografici, era stata lanciata per
studiare il vento solare.
LA PRIMA COMETA ad essere studiata da sonde spaziali fu Halley, nel 1986. Fu
studiata da 5 sonde (due giapponesi, due russe, Vega 1 e 2, e una europea,
Giotto). Giotto passò attraverso la chioma e fotografò il nucleo; si
avvicinò fino a 600 km.
LA COMETA PERIODICA PIU' LUMINOSA: Halley. Nel passaggio dell'837 d.C. fu
più luminosa di Venere.
LA COMETA CON IL PERIODO più lungo: Delavan, 24 milioni di anni, anche se
non ci possiamo fidare molto di questo numero.
LA COMETA CON IL PERIODO più corto: Encke, 3,3 anni.
LA COMETA CHE E' RITORNATA PIU' VOLTE: Encke. Nel 1987 è ritornata per la
54.a volta. La seconda cometa in classifica è Halley, con 28 passaggi.
LA COMETA CHE SI E' AVVICINATA DI PIU' ALLA TERRA: Lexel, nel 1770. Si
avvicinò fino a 1,2 milioni di km.
LA PRIMA SONDA A RAGGIUNGERE GIOVE: Pioneer 10, che nel dicembre 1973 passò
ad una distanza di 131000 km dal pianeta. In questa occasione furono
scattate 300 fotografie.
LA PRIMA SONDA A RAGGIUNGERE NETTUNO: Voyager 2, che è passato alla
distanza di 5000 km dal pianeta nel 1989.
LA PRIMA SONDA A RAGGIUNGERE URANO: Voyager 2, che è passato alla
distanza di 80 000 km dal pianeta nel 1986. In questa occasione furono
scoperti 10 nuovi satelliti di Urano.
LA PRIMA SONDA A LASCIARE IL SISTEMA SOLARE: Pioneer 10, che non tornerà
più. Nell'eventualità che possa incontrare civiltà extraterrestri
Pioneer 10 porta a bordo una targa con informazioni sulla terra e sui
terrestri. Non tutti credono, però, che altre civiltà possano decifrare le
informazioni presenti sulla targa.
IL PIU' GRANDE VULCANO DEL SISTEMA SOLARE: Il Monte Olimpo, su Marte. E'
alto 27 chilometri ed ha un diametro, alla base, di 900 chilometri mentre la
larghezza della vetta è di 90 chilometri.
Un esercizio
Se tu avessi un aereo che vola alla velocità di 3600 km/h (si dice anche "a
mach 3", cioè 3 volte la velocità del suono) quanto tempo impiegheresti
per raggiungere i pianeti e la Luna, partendo dal Sole?
Per arrivare su | impieghi ... anni |
NETTUNO | 143 |
URANO | 91 |
SATURNO | 45 |
GIOVE | 25 |
MARTE | 7 |
TERRA | 4,8 |
LUNA | 0,0122 = 4,5 giorni |
VENERE | 3,4 |
MERCURIO | 1,8 |
|
Per questo calcolo devi dividere la distanza di ogni pianeta per la
velocità del tuo aereo: in questo modo trovi il tempo necessario al
viaggio, IN ORE. Se lo vuoi conoscere in anni, devi dividere questo tempo
per il numero di ore in un anno: 24 ore al giorno x 365 giorni= 8760
ore in un anno.
Questo è un calcolo fatto un po' per gioco: a parte il fatto che partire dal
Sole significa prendersi proprio una bella scottata, tu sai che, per riuscire
a fuggire dall'attrazione dei pianeti, il tuo aereo dovrebbe avere una
velocità uguale o più grande della velocità di fuga di ogni pianeta.
Per la Terra questa velocità è
più di 40 mila km/h, molto più alta dei 3600 km/h dell'aereo, per cui
l'aereo non riuscirebbe mai a lasciare il nostro pianeta.
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Ultimo aggiornamento: 23.4.07