SCIENZE INTEGRATE
LEZIONE N. 2
slide N. 36
Principi di ASTRONOMIA
classe I ITI
Prof. Fabrizio CARMIGNANI
[email protected]
www.fabriziocarmignani.com
IISS “Mattei” – Rosignano S. (LI)
ASTRONOMIA: Scienza che studia
gli astri o corpi celesti
ASTROFISICA: Scienza che
applica lo studio delle leggi fisiche
ai corpi celesti
COSMOLOGIA: Scienza che studia l’origine
e l’evoluzione dell’Universo
COSMOGONIA: Scienza che studia l’origine
e l’evoluzione delle strutture
(corpi celesti) dell’universo
ASTROFILIA: Studio da appassionati
“dilettanti” dei corpi celesti
…persone che si interessano di astronomia e che osservano il cielo, per
esempio, con piccoli telescopi dal balcone di casa…
Es. A.L.S.A.
Associazione Livornese Scienze Astronomiche
www.alsa.it
ASTROLOGIA:
Studio delle influenze astrali sulla vita
umana
Non è una scienza e questo anche perché i SEGNI ZODIACALI hanno
subito nel tempo uno sfasamento ed i periodi non coincidono
con quelli classici degli oroscopi
Questi erano esatti 2000 anni fa ma oggi a causa di un MOTO
MILLENARIO della Terra (il MOTO di PRECESSIONE degli EQUINOZI o
MOTO CONICO dell’asse terrestre) sono cambiati !!!!!
Astrologia
ZOODIACO
Lo ZODIACO (dal greco “fascia
degli animali") è una fascia
del cielo che si estende
all'incirca per 8° da
entrambi i lati
dell'ECLITTICA (il percorso
apparente del Sole nel suo
moto annuo nel cielo)
e comprendente anche i
percorsi apparenti della
luna e dei pianeti visibili ad
occhio nudo: Mercurio,
Venere, Marte, Giove e
Saturno
Le suddivisioni immaginarie dello zodiaco sono
COSTELLAZIONI in astronomia e
SEGNI ZODIACALI in astrologia
ECLITTICA
Movimento “apparente” annuo del sole nel cielo
MOTO di RIVOLUZIONE terrestre
FALSO ZODIACO degli OROSCOPI
Dal punto di vista scientifico-astronomico occorre
precisare che le corrispondenze riportate dalla
stampa tra date di nascita e COSTELLAZIONI
ZODIACALI non sono corrette
Queste corrispondenze valide più di 2000 anni fa sono
oggi cambiate a causa di un movimento millenario
del nostro pianeta Terra detto
PRECESSIONE degli EQUINOZI
Anche se chi fa gli oroscopi continua a considerare il
cielo di 2000 anni fa, in realtà le costellazioni in cui
il sole è proiettato nei vari periodi dell’anno
sono quelle della successiva tabella
Da questa risulta anche la presenza di un tredicesimo
segno, quello dell’OFIUCO o SERPENTARIO
che va dal 30 NOV al 17 DIC
La tabella successiva riporta la situazione reale
all’anno 2000 che, ovviamente, non si discosta dal
2009 in quanto per periodi di decine di anni la
situazione NON cambia
(cambia solo in migliaia di anni)
N.B.
E’ solo una precisazione astronomica ma è la realtà
dal punto di vista scientifico, per il resto……….. si
può continuare a pensare agli oroscopi
come meglio si crede !!!!!!
SEGNI ZODIACALI attuali
Corpi celesti studiati dall’ ASTRONOMIA
1. Galassie
2. Sistemi
3. Stelle:
A. Nane bianche
B. Stelle a neutroni (pulsar)
C. Buchi neri
4. Pianeti
5. Satelliti
6. Corpi celesti minori:
A.
B.
C.
D.
Meteore (Stelle cadenti)
Meteoriti
Asteroidi o Pianetini
Comete
7. Quasars
D. Novae
E. Supernovae
1. GALASSIE
(Es. Galassia di ANDROMEDA)
Il nome deriva dal greco: "di latte, latteo"; è una chiara allusione alla
VIA LATTEA, la Galassia di cui fa parte il sistema solare
Una GALASSIA è un grande insieme di stelle, sistemi, ammassi
ed associazioni stellari, gas e polveri (che formano il mezzo
interstellare) tenuti assieme dalla reciproca forza di gravità.
Le galassie sono oggetti dalle vastissime dimensioni, che variano dalle
più piccole GALASSIE NANE, contenenti poche decine di milioni di
stelle, sino alle più imponenti GALASSIE GIGANTI, che arrivano a
contare al loro interno anche mille miliardi di stelle.
2. SISTEMA SOLARE
Il SISTEMA SOLARE è il sistema planetario costituito dai vari
oggetti celesti mantenuti in orbita dalla forza di gravità del Sole.
È costituito da 8 PIANETI, dai rispettivi SATELLITI NATURALI,
da 5 PIANETI NANI e da miliardi di corpi minori.
Quest'ultima categoria comprende gli ASTEROIDI (PIANETINI)
le COMETE, le METEORE ,le METEORITI e la POLVERE
INTERPLANETARIA
3. STELLE
Costellazioni
EMISFERO
BOREALE
STELLA: definizione
Corpo globoso costituito, per gran parte della sua vita, da H
(idrogeno), He (elio) e pochi altri elementi, tutti in forma di
PLASMA (miscuglio di nuclei ed elettroni) che rappresenta il
QUARTO stato della materia (presente soltanto nelle stelle)
dopo i 3 presenti sulla Terra e cioè
SOLIDO, LIQUIDO e GASSOSO
Il PLASMA è tenuto in equilibrio da 2 forze:
1.la gravità che lo attira verso il centro
2.l’energia prodotta dalle reazioni di fusione nucleare
del nocciolo della stella
che lo spinge verso l’esterno
L’ energia si sprigiona dal NUCLEO della stella, dove in ogni
istante milioni di tonnellate di H si trasformano in He
(FUSIONE NUCLEARE) secondo le seguenti quantità:
4 NUCLEI di
H
1 NUCLEO di
He
In questa reazione non esattamente tutti e 4 i nuclei di H si
trasformano in He. Una piccolissima parte (differenza di massa)
si trasforma in ENERGIA in base alla legge di EINSTEIN:
E=mc
2
Albert
EINSTEIN
(1879-1955)
E = ENERGIA
m = MASSA
C = VELOCITA’ della LUCE nel vuoto
(circa 300.000 Km/sec …… per l’esattezza:
299.792,458 Km/sec)
3A. STELLE
(NANA BIANCA)
NANA BIANCA
Stadio finale della vita di una stella (es. il nostro sole) che
raggiunge uno stato di quiete con lente emissioni di energia da
parte del nucleo in fase di collasso gravitazionale
D = m/V
D=densità
M=massa
V=volume
Stella di piccole dimensioni, con una bassissima luminosità e un
colore tendente al bianco. Nonostante le ridotte dimensioni
(simili a quelle della Terra) la massa dell'astro è simile o
lievemente superiore a quella del Sole.
Quindi è un oggetto molto compatto, dotato di un'elevatissima
densità e gravità superficiale
3B. STELLE
(STELLA di NEUTRONI o PULSAR)
Una STELLA di NEUTRONI è una versione ancora più compressa di
una NANA BIANCA. La pressione è talmente elevata da vincere la
repulsione elettrica tra elettroni e protoni che vengono
spinti l'uno contro l'altro a formare NEUTRONI
Nella materia normale è questa repulsione che frena la compressione,
ma, in mancanza della repulsione elettrica, la materia può venir
compressa fino a
100 MILIONI di TONNELLATE
per Centimetro cubo
(Es. una PENNA su di una STELLA di NEUTRONI
arriverebbe a pesare MILIONI di TONNELLATE)
Le STELLE di NEUTRONI di solito hanno un diametro
compreso tra 10 e 20 Km, ma una massa maggiore
di quella del Sole
Esse generano immensi campi magnetici e ruotano su se stesse
rapidamente, emettendo così degli impulsi radio che spazzano il cielo
lungo una linea, come il fascio luminoso di un faro
Talvolta questi fasci intercettano la Terra,
e noi vediamo una sorgente pulsante: PULSAR
La prima PULSAR fu scoperta nel 1967 nella Nebulosa
del Granchio (M1) dalla ricercatrice inglese
Jocelyn Bell
Quest'oggetto era una stella che si trasformò in SUPERNOVA nel
1054, e fu visibile in pieno giorno per qualche tempo.
Fenomeno che fu registrato anche negli annali degli
astronomi cinesi del tempo
Ora M1 è una nebulosa con all’interno una PULSAR
IMPULSI RADIO della STELLA di NEUTRONI
PULSAR
GIGANTE ROSSA
STELLA di NEUTRONI
Rappresentazione pittorica d'un SISTEMA BINARIO con una
stella GIGANTE ROSSA alla quale una STELLA di NEUTRONI
compagna "strappa" materia dagli strati superficiali.
Questa materia, spiraleggiando intorno alla stella collassata,
(diametro di circa 10 Km) crea turbolenze e attrito, che fanno
perdere energia gravitazionale alla materia in rotazione.
Questa precipita lungo un percorso a spirale sino sulla
superficie della STELLA di NEUTRONI
(che può essere nella fase di PULSAR)
3C. STELLE
(BUCO NERO)
BUCO NERO:
un corpo celeste estremamente
denso, dotato di un'attrazione
gravitazionale talmente elevata da
non permettere l'allontanamento
di alcunché dalla propria
superficie
VELOCITA’ di FUGA:
Velocità che un “oggetto” deve
avere per sfuggire al campo
gravitazionale (forza di
gravitazione) di un corpo celeste
Questa condizione si ottiene
quando la velocità di fuga
dalla sua superficie
è superiore alla velocità
della luce
Quindi è “nero” perché nemmeno
la luce riesce a sfuggire
Un corpo celeste con questa proprietà risulterebbe
invisibile e la sua presenza potrebbe essere rilevata
solo indirettamente, tramite gli effetti del suo
intenso campo gravitazionale
Fino ad oggi sono state raccolte numerose osservazioni
astrofisiche che possono essere interpretate (anche se non
univocamente) come indicazioni dell'effettiva esistenza di
BUCHI NERI nell'Universo
Il termine "buco nero" (Black
Hole) è dovuto al fisico J. Archibald
Wheeler mentre sono stati teorizzati
dal più illustre degli astrofisici
attuali:
Stephen Hawking
(in precedenza si parlava di
dark stars o black stars)
3D. STELLE
(NOVAE)
Sono stelle che si trasformano a causa di un'enorme esplosione
nucleare causata dall'accumulo di H sulla superficie di una
NANA BIANCA , che fa sì che la stella diventi, per qualche
giorno, molto più luminosa del solito.
La parola NOVA può indicare sia la causa del fenomeno sia la
stella stessa al momento dell'esplosione
3E. STELLE
(SUPERNOVAE)
Una SUPERNOVA è un'esplosione stellare
che sembra risultare nella creazione di una nuova
stella nella sfera celeste (CIELO)
Il prefisso "super" la distingue da una NOVA, la quale è
anch'essa una stella che aumenta la sua luminosità, ma in
maniera nettamente minore di una SUPERNOVA e con un
meccanismo diverso
Le SUPERNOVAE sono contraddistinte dall'espulsione degli
strati esterni di una stella alla velocità di migliaia di Km/sec,
riempiendo lo spazio circostante di H ed He
(oltre ad altri elementi)
I detriti espulsi formano quindi nubi di polveri e gas.
Un'esplosione di SUPERNOVA può comprimere del
gas preesistente che si trovava vicino alla stella e
si suppone che ciò possa innescare processi
di formazione stellare
Una SUPERNOVA è l'unico meccanismo naturale conosciuto per
produrre gli elementi più pesanti del ferro (tra cui cobalto,
uranio, nichel, piombo, iodio, tungsteno, oro e argento), che
si formano nell'atmosfera rovente della SUPERNOVA
sfruttando l'enorme energia a disposizione
Fucina di elementi chimici…
e per questo……
SIAMO TUTTI FIGLI DELLE STELLE
4. PIANETI
Un PIANETA è un corpo celeste che orbita attorno ad una
stella, non produce energia tramite fusione nucleare, la massa è
sufficiente a conferirgli una forma sferoidale e la cui fascia
orbitale è priva di eventuali corpi di dimensioni simili o superiori
5. SATELLITI NATURALI o LUNE
SATELLITE NATURALE
corpo celeste che orbita
attorno ad un corpo
diverso da una stella,
come ad es. un pianeta,
un pianeta nano o
un asteroide.
Nel sistema solare si
conoscono oltre 150
satelliti naturali:
si presume che ne
esistano anche attorno ai
pianeti di altre stelle.
6A. METEORE (STELLE CADENTI)
Le STELLE CADENTI (METEORE) sono dei corpi celesti
(frammenti di COMETE o ASTEROIDI) innocui per la Terra
perché, in ogni caso, non riescono a raggiungere la superficie
terrestre, ma si disgregano già negli strati più alti
dell'atmosfera, a circa 90-120 km dal suolo.
Tuttavia il nostro pianeta subisce un bombardamento
incessante da parte di questi piccoli oggetti: da calcoli fatti
pare che ne cadano ogni giorno una quantità pari a 400
tonnellate (METEORE e MICROMETEORE)
6B. METEORITI
METEOR CRATER
Arizona (USA)
Età: 50.000 anni
Meteorite di 25-30 metri
Velocità: 70.000 Km/h
A differenza delle meteore, i METEORITI riescono a superare
la barriera dell'atmosfera arrivando fino al suolo.
La definizione di METEORITE è ben precisa ed è diversa dalla
definizione di METEOROIDE, cioè un corpo roccioso vagante nello
spazio.
Tale corpo diventa meteorite "solo" dopo aver attraversato
l'atmosfera.
La definizione di ASTEROIDE invece è relativa alla grandezza
dell'oggetto, più grande del meteoroide.
I METEORITI possono derivare dalla frammentazione di comete e
sono in grado di scavare grandi crateri sulla superficie terrestre.
Alla caduta di meteoriti sono stati associati grandi
disastri ecologici che hanno provocato estinzioni di
massa, come i dinosauri (circa 65 milioni di anni fa)
L'età delle METEORITI viene stimata intorno ai 4,5 miliardi di
anni e quindi esse sarebbero contemporanee all'origine del
sistema solare
6C. ASTEROIDI o PIANETINI
IDA ( 56 KM)
e la sua luna DACTYL
10 ASTEROIDI principali
Un ASTEROIDE (PIANETINO o PLANETOIDE)
è un oggetto simile per composizione ad un pianeta
terrestre ma più piccolo, e generalmente privo di una
forma sferica
“SASSI SPAZIALI”
Ha in genere un diametro inferiore al chilometro,
anche se non mancano corpi di grandi dimensioni
(sino a 900 Km – CERERE), giacché tecnicamente
anche i corpi particolarmente massicci recentemente
scoperti nel Sistema solare esterno sono da
considerarsi asteroidi.
Si pensa che gli ASTEROIDI siano residui del disco
protoplanetario che non sono stati incorporati nei
pianeti, durante la formazione del sistema
6D. COMETE
HALE BOPP
AUSTIN 1989
HALLEY
Una COMETA è un oggetto celeste relativamente piccolo,
simile ad un asteroide ma composto prevalentemente di
ghiaccio.
Nel Sistema solare, le orbite delle comete si estendono
oltre quelle di Plutone.
Le comete che entrano nel sistema solare interno, e si rendono
quindi visibili (a distanza di periodi più o meno lunghi) ai nostri
occhi, hanno spesso orbite ellittiche.
Spesso descritte come "palle di neve sporche", le
comete sono composte per la maggior parte di sostanze volatili
come biossido di carbonio, metano e acqua ghiacciati, con
mescolati aggregati di polvere e vari minerali.
La sublimazione (SOLIDO
GAS) delle sostanze
volatili quando la cometa è in prossimità del Sole causa la
formazione della CHIOMA e della CODA
7. QUASAR
QUASAR
distante 9 miliardi di A.L.
GALASSIA ELLITTICA
distante 2 miliardi di
A.L. dal QUASAR
Un QUASAR (quasi-stellar radio source,
radiosorgente quasi stellare) è un oggetto
astronomico che somiglia ad una stella in un
telescopio ottico (cioè è una sorgente puntiforme),
e che mostra un grande spostamento verso
il rosso(red-shift) del suo spettro.
Il consenso generale è che questo grande red-shift sia di
origine cosmologica, cioè il risultato della legge di Hubble
(ESPANSIONE dell’UNIVERSO dopo il BIG-BANG)
Questo implica che i QUASAR siano oggetti molto distanti
(I più distanti di tutti, a 15 miliardi di anni luce – età
dell’Universo)
e che debbano emettere più energia di dozzine di normali
galassie.
Infatti, i quasar sono considerati gli oggetti più
luminosi dell'Universo osservabile.
Una loro caratteristica è di emettere la stessa quantità di
radiazione in quasi tutto lo spettro elettromagnetico,
dalle onde radio ai raggi X e gamma
RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE
emesse dalla STELLE (e quindi anche dalla nostra stella SOLE)
FINE della LEZIONE N.2
Principi di ASTRONOMIA
Grazie per l’attenzione!
E ricordatevi …
… Considerate la vostra semenza
fatti non foste a viver come bruti
ma per seguir virtute e canoscenza…
DANTE ALIGHIERI
La Divina Commedia, INFERNO, canto XXVI, 118-120
Prof. CARMIGNANI FABRIZIO
[email protected]
www.fabriziocarmignani.com