L’Universo
L’espansione dell’Universo
Attualmente l’universo è in espansione.
Questo è dovuto al Big Bang e ai processi di
fusione nucleare che si verificano nelle stelle, ma
è anche soggetto all’azione contraria, quindi alla
contrazione. Si possono ipotizzare due scenari:
Universo aperto: Se la materia presente nell’universo non è sufficiente a
contrastare la tendenza ad espandersi esso si espanderà all’infinito fino a
che tutte le stelle si spegneranno e ogni forma di vita scomparirà
Universo chiuso: Se la materia presente nell’universo è cosi elevata da far
prevalere la forza di attrazione gravitazionale contro la spinta ad
espandersi, l’universo diventerà sempre più piccolo, caldo e denso
concentrandosi nuovamente in un punto: ci sarà un nuovo Big Bang e cosi
nascerà un nuovo universo.
L’Universo è formato da:
•Stelle
•Galassie
•Pianeti
•Meteore
•Asteroidi
•Comete
Le Stelle
Le stelle
Le stelle sono corpi celesti luminosi, costituiti da
gas incandescenti ( idrogeno ed elio ). Emettono
energia in forma di luce e calore.
Le Stelle hanno una luminosità molto variabile:
Luminosità Apparente: Dipende dalla distanza
che la stella ha dalla Terra
Luminosità Vera: Dipende dalle dimensioni e
dalla temperatura che ha la stella, quindi più è
grande più è luminosa
Differiscono anche per il colore:
•Azzurre: ca 25000°C
•Bianche: ca 15000°C
•Gialle: ca 8000°C
•Rosse: ca 3000°C
In base alla temperatura le stelle vengono anche classificate in
classi spettrali (con un apposito strumento detto spettografo)
indicate con le lettere: O, B, A,F, G, K, M
Ed infine variano anche per dimensioni:
Stelle Nane, le più piccole
Stelle Giganti, le più grandi
Fusione Nucleare
Le stelle producono energia per mezzo di fusioni
nucleari che avvengono solo nel nucleo della stella
Prendiamo come esempio il Sole:
Quattro nuclei di idrogeno fondendosi formano un
nucleo di elio, ma visto che un nucleo di elio ha
massa minore rispetto alla somma di quattro nuclei
di idrogeno, una parte della massa d’idrogeno si
trasforma in energia, secondo l’equazione di Einstein:
E= energia
E = mc²
m=massa che scompare
C= velocità della luce
La stella nasce
Le stelle si originano da enormi nubi di gas e polveri,
dette Nubolose, che si contraggono sotto l’effetto di
attrazione gravitazionale. A causa della contrazione, la
densità e la temperatura della nube aumentano, Si
forma una protostella, la cui temperatura continua a
crescere fino ad arrivare a una temperatura elevatissima,
10 milioni di Kelvin!!
A questo punto hanno inizio le reazioni di fusione
nucleare dell’idrogeno: e nata una stella!
Evolve
Le fusioni producono cosi tanta
energia da farla arrivare anche in
superficie, creando cosi una situazione di
stabilità dove la stella viene bilanciata da due forze:
La forza di gravità e la tendenza ad espandersi.
Una stella con dimensioni molto grandi si consumerà più
rapidamente rispetto ad una stella con dimensioni piccole
Le stelle passano circa il 70% della loro vita in questo
periodo, ma ad un certo punto l’idrogeno presente nel
nucleo si esaurisce e la stella entra nelle ultime fasi
della sua esistenza.
Muore
Il nucleo della stella, ricco di elio, comincia a contrarsi per
effetto della gravità perché l’elio è più pesante dell’idrogeno.
La successiva evoluzione dipende dalla massa della stella
Le stelle di MASSA INFERIORE rispetto al Sole si contraggono
e si raffreddano diventando nane bianche; dopo alcuni milioni di
anni diventano nane nere.
Le stelle di MASSA UGUALE O POCO SUPERIORE rispetto al
Sole si contraggono liberando grandi quantità di energia facendo
scaturire altre fusioni nucleari dove nuclei di elio si
trasformeranno in nuclei di carbonio. Questo energia determina
l’espansione della stella facendola raffreddare diventando
Gigante Rossa. Successivamente espellerà gli strati più esterni
diventando cosi anche lei una nana bianca posizionata al centro
di una nubolosa planetaria
Le stelle di MASSA MOLTO MAGGIORE rispetto a quella
del Sole diventano Supergiganti Rosse, formando la
maggior parte degli elementi chimici esterni nell’universo.
Quando le reazioni s’interromperanno, le stelle
esploderanno liberando un enorme quantità di energia, cosi
da diventare delle Supernove.
Quello che rimane delle stelle può trasformarsi in stelle di
neutroni o nel caso di stelle più massicce in buchi neri.
Le galassie si distinguono in 4 tipi:
•A Spirale
•A Spirale Barrata
•Ellittica
•Irregolare
La Via Lattea, cui
appartiene il nostro
sistema solare, che dista
30000 anni luce dal
centro, ha la forma di
disco appiattito, con una
zona centrale, il nucleo
galattico, da cui escono
dei bracci a spirale
I Pianeti
I pianeti sono corpi celesti che non splendono di luce
propria. Ne sono otto: Mercurio, Venere, Terra, Marte,
Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
I pianeti possono essere di tipo terrestre ( i primi
quattro ) e di tipo geoviano ( gli ultimi quattro ):
•I primi hanno elevata densità, piccole dimensioni,
superficie solida e rocciosa e sono caldi.
•Gli ultimi sono fluidi in superficie, grandi dimensioni e
sono freddi.
Ed infine ci sono i pianeti nani quali: Plutone, Cerere ed
Eris.
Il moto dei pianeti
intorno al Sole è
regolato dalle tre
Leggi di Keplero:
I LEGGE
I pianeti descrivono intorno
al sole un’orbita a forma di
ellisse in cui il Sole occupa
una dei 2 fuochi
II LEGGE
Il segmento che unisce il
centro del Sole al centro del
pianeta descrive aree uguali in
tempi uguali
III LEGGE
Maggiore è la distanza del
pianeta dal Sole, più esso
impiega a percorrere la sua
orbita
La Terra
La Terra non è un’pianeta perfettamente sferico infatti è
schiacciata ai poli ( elissoide) e ringonfia all’equatore (geoide).
Per facilitare il movimento sulla sfera terrestre sono stati fissati
alcuni riferimenti: Il polo Nord e il Polo Sud, intorno al quale
ruota il nostro pianeta e poi c’è l’equatore che è una
circonferenza che divide il nostro pianeta in due emisferi:
il boreale, a nord e l’australe, al sud.
I Meridiani: Semicirconferenze che uniscono i due poli; Sono 360
e il meridiano fondamentale è quello di Greenwich
I Paralleli: Circonferenze poste su piani paralleli al piano
dell’equatore; Sono 180.
L’Equatore è considerato il parallelo 0
Coordinate Geografiche
Per risalire alla posizione di qualsiasi punto sulla
superficie terrestre utilizziamo:
1. La latitudine: si misura in gradi, primi e secondi e
varia da 0° a 90° N (Nord), 0° a 90° S (Sud)
2. La Longitudine: Varia tra 0° e 180° e si misura verso
est e ovest
3. L’Altitudine: Viene misurata rispetto al livello
medio del mare; può essere positiva e negativa
Legge di gravitazione universale
Quindi i pianeti
percorrendo una
L’attrazione
traiettoria gravitazionale
curvilinea si tra due corpi celesti è direttamente
proporzionale
al prodotto
trovano sottoposti
a 2 delle loro masse e inversamente proporzionale
al quadrato della loro distanza.
forze: la forza di
m₁ ∙ m₂
attrazione gravitazionale
F=G
e alla forza centrifuga
d²
F: Forza di attrazione
gravitazionale
G: Costante di gravitazione
universale
m₁ e m₂: Le masse di 2 corpi celesti
d: distanza tra 2 corpi
Meteore
Fenomeni luminosi
provocati con l’impatto
dell’atmosfera di
frammenti di comete o
asteroidi che
s’incendiano per
l’attrito
Asteroidi
Corpi rocciosi di forma
spessa, irregolare
Le Comete
Sono costituite da un nucleo solido, contenente frammenti
rocciosi, metalli, metano, acqua e anidride carbonica congelate.
Quando si trovano abbastanza vicine al Sole, le comete
diventano visibili, poiché intorno al loro si forma un alone
luminoso la chioma
Inoltre il passaggio di
una cometa è un
fenomeno piuttosto
frequenta, ma quelle
luminose passano ogni
30-40 anni
Grazie della vostra attenzione.
Arrivederci!
classe 1 sez. I