Scuola Media “A. Mendola” – Favara Casà Maria Chiara 3° D Inizia presentazione Il sistema solare è un insieme di corpi celesti costituito dal Sole e dagli oggetti che orbitano intorno ad esso: nove pianeti migliaia di e un numero imprecisato di con relativi asteroidi comete satelliti Lo spazio in cui orbitano questi corpi è pervaso da materia interplanetaria, costituita prevalentemente da polveri finissime e gas estremamente rarefatti. Fine I nove pianeti del sistema solare sono Mercurio Venere Terra Marte Nettuno Plutone Urano Giove Saturno Menù principale Mercurio E’ il pianeta più vicino al Sole. Ha un raggio di 2.440 km, pari a circa un terzo di quello terrestre, e una densità media (5,4 g/cm³) pressoché uguale a quella della Terra. Mercurio ruota intorno al Sole a una distanza media di 57,91 milioni di km, descrivendo un'orbita ellittica, con periodo di rivoluzione di 0,2408 anni e periodo di rotazione di 58,6 giorni. Poiché la sua superficie è composta da rocce irregolari, porose e scure, esso riflette poco la luce solare. Studi spettroscopici indicano la presenza di una sottile atmosfera, contenente prevalentemente sodio e potassio emessi dalla crosta del pianeta. Mercurio non ha nessun satellite. Tabella Menù Venere Secondo pianeta del sistema solare, in ordine di distanza dal Sole. Dopo la Luna, Venere è l'oggetto più brillante del cielo notturno. Esso è completamente coperto di nubi; In superficie, la temperatura della densa atmosfera di Venere supera i 460 °C e la pressione è circa 90 volte maggiore di quella terrestre. L'atmosfera è composta per il 97% da anidride carbonica (CO2) e contiene piccole quantità di vapori di acido solforico e di azoto, e tracce di vapor d'acqua. Il pianeta non ha un campo magnetico rilevabile. Venere ruota molto lentamente attorno al proprio asse in direzione contraria a quella degli altri pianeti, rivolgendo alla Terra sempre lo stesso lato. Esso dista dal Sole circa 108,2 milioni di km. Il suo periodo di rotazione dura 243 giorni e il periodo di rivoluzione è di 0,6152 anni. Venere non ha nessun satellite. Tabella Menù La Terra E’ il terzo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole; unico pianeta, allo stato attuale delle conoscenze, che ospiti la vita. Ha una composizione prevalentemente rocciosa e una forma irregolare, riconducibile in prima approssimazione a un ellissoide. Presenta una struttura a strati, con un nucleo pesante, un mantello intermedio e una crosta più leggera, ed è all’origine di una magnetosfera. Oltre che dal Sole, attinge energia per le sue complesse dinamiche da una riserva di calore immagazzinata al suo interno. Insieme al suo satellite naturale, la Luna, il pianeta Terra orbita intorno al Sole, a una distanza media di 149.503.000 km e con una velocità media di 29,8 km/s, compiendo una rivoluzione completa in 365 giorni, 6 ore 9 minuti e 10 secondi. La Terra è inoltre in rotazione intorno al proprio asse; tale rotazione avviene in senso inverso rispetto all'apparente moto del Sole e della sfera celeste, vale a dire da occidente a oriente, e ha un periodo di 23 ore, 56 minuti e 4,1 secondi. La Terra può essere schematicamente suddivisa, procedendo dall’esterno verso l’interno, in cinque porzioni: l'atmosfera (gassosa), l'idrosfera (liquida), la litosfera (solida), il mantello e il nucleo, in parte solidi. L'atmosfera, costituita prevalentemente da azoto (N2) e ossigeno (O2), è l’involucro gassoso che circonda il corpo del pianeta: ha uno spessore di oltre 1100 km, ma data la rarefazione progressiva all’aumentare della quota, circa la metà della sua massa è concentrata nei primi 5600 metri. Tabella Menù Marte E’ il quarto pianeta del sistema solare, in ordine di distanza dal Sole. Presenta diverse analogie con la Terra, tra cui la durata del giorno e l'alternarsi di un ciclo di stagioni; per questo motivo è stato ed è oggetto di numerose missioni esplorative volte a rivelare l’eventuale presenza di forme di vita sulla sua superficie. Marte ha due piccole lune, Phobos e Deimos, aventi diametro rispettivamente di 21 km e 12 km e una superficie fortemente craterizzata; si tratta forse di asteroidi catturati dal pianeta all'inizio della sua evoluzione. Osservato senza l'ausilio di un telescopio, Marte si presenta come un oggetto rossastro di luminosità variabile. A causa dell'inclinazione dell'asse di rotazione e dell'eccentricità dell'orbita, infatti, il pianeta è caratterizzato da estati meridionali corte e relativamente calde e da inverni lunghi e freddi. Il colore rosso è dovuto alla superficie fortemente ossidata. L'atmosfera di Marte è composta quasi interamente da anidride carbonica (95%), ma sono presenti piccole quantità di azoto (2,7%), argo (1,6%), ossigeno (0,2%) e tracce di vapore acqueo, monossido di carbonio e gas nobili. In superficie la pressione media è circa lo 0,6% di quella terrestre, vale a dire, uguale a quella che si misura nella nostra atmosfera a 35 km di quota. La temperatura superficiale varia molto a seconda dell'ora, della stagione e della latitudine; in estate può superare i 15 °C, ma mediamente ha un valore di circa -33 °C. Poiché l'atmosfera è molto rarefatta, favorisce il verificarsi di escursioni termiche superiori ai 100 °C. Marte ha due satelliti: Phobos e Deimos. Tabella Menù Giove E’ il quinto pianeta in ordine di distanza dal Sole e primo per dimensioni tra quelli del sistema solare. Ha volume 1400 volte maggiore di quello della Terra. Orbita attorno al Sole a una distanza media di 778,4 milioni di km compiendo una rivoluzione completa in 11,86 anni; il suo periodo di rotazione è di 0,414 giorni e non è uniforme. Giove è composto perlopiù dai due elementi più leggeri e più abbondanti dell'universo – idrogeno ed elio – e presenta quindi una composizione molto simile a quella del Sole e delle altre stelle. La turbolenta atmosfera di Giove è fredda. Nelle regioni più profonde può condensare anche l'idrosolfuro di ammonio, che si raccoglie nelle nubi che formano lo strato scuro diffuso del pianeta. La temperatura alla sommità di queste nubi è circa -50 °C e la pressione atmosferica è pressoché doppia rispetto a quella terrestre misurata al livello del mare. In prossimità della superficie, il campo magnetico di Giove è 14 volte più intenso di quello terrestre e produce enormi fasce di radiazione nelle quali vengono intrappolate particelle cariche che circondano il pianeta fino a una distanza di 10 milioni di km. I principali satelliti di Giove sono sedici; i quattro maggiori (Io, Europa, Ganimede e Callisto) vennero individuati da Galileo nel 1610. Tabella Menù Saturno Saturno è il sesto pianeta in ordine di distanza dal Sole e secondo per dimensioni tra quelli del sistema solare. La caratteristica principale di Saturno è il sistema di anelli, osservato per la prima volta da Galileo nel 1610. Osservato dalla Terra, Saturno appare come un oggetto molto luminoso, di colore giallastro. Il movimento di rotazione di Saturno è di 0,444 giorni e quello di rivoluzione è di 29,46 anni. L'atmosfera è costituita prevalentemente da idrogeno (97% circa) ed elio (3% circa), ma sono presenti anche piccole quantità di metano, ammoniaca e tracce di altri gas come etano, etilene e fosfina. Gli anelli di Saturno sono aggregati di detriti rocciosi e particelle ghiacciate, di dimensioni variabili da pochi micron ad alcuni metri (1 micron = 1 milionesimo di metro). Il loro spessore non supera i 10 km, mentre il raggio del più esterno raggiunge i 137.000 km. Oggi si conoscono trenta satelliti in orbita intorno a Saturno. Hanno dimensioni comprese tra i 4 e i 5.000 km di diametro e sono costituiti perlopiù da ghiacci di elementi leggeri. La più grande delle lune di Saturno è Titano. Tabella Menù Urano Urano è il settimo pianeta in ordine di distanza dal Sole. Fu scoperto nel 1781 dall'astronomo William Herschel. Urano ha un raggio di 25.560 km, una distanza media dal Sole di 2.857 milioni di km e un periodo di rivoluzione di 84,01 anni; compie una rotazione attorno a un asse inclinato di 98° rispetto al piano dell'orbita, con periodo di 0,718 giorni. La sua atmosfera è composta principalmente di idrogeno ed elio, con tracce di metano. Al telescopio il pianeta appare come un piccolo disco verdebluastro con un debole bordo verde. Nel 1977, sfruttando l'occultazione di una stella da parte del disco del pianeta, l'astronomo americano James L. Elliot notò la presenza di cinque anelli che giacevano sul suo piano equatoriale. Chiamati Alfa, Beta, Gamma, Delta ed Epsilon (dall'anello più interno a quello più esterno). Urano ha 27 satelliti, che orbitano sul piano equatoriale e si muovono nello stesso verso di rivoluzione del pianeta. I due più grandi, Oberon e Titania. Tabella Menù Nettuno Nettuno è l’ottavo pianeta del sistema solare, in ordine di distanza dal Sole. Ha un raggio di 24.760 km. Nettuno orbita intorno al Sole a una distanza media di 4.488 milioni di km, compiendo una rivoluzione completa in 164,8 anni; il periodo di rotazione è di 0,671 giorni. Non è visibile a occhio nudo, ma se osservato con un piccolo telescopio appare come un piccolo disco blu-verde senza caratteristiche definite. La temperatura superficiale, pari a circa -218 °C, è molto simile a quello di Urano, benché quest'ultimo sia molto più vicino al Sole. Ciò lascia supporre che Nettuno abbia una sorgente interna di energia. L'atmosfera è composta principalmente di idrogeno ed elio, ma è presente una piccola percentuale di metano, responsabile del caratteristico colore blu del pianeta. Sono noti undici satelliti di Nettuno Tabella Menù Plutone Plutone è il nono e ultimo pianeta del sistema solare, in ordine di distanza dal Sole. Plutone orbita attorno al Sole a una distanza media di 5.879 milioni di km, compiendo una rivoluzione completa in 247,9 anni. Percorre una traiettoria molto eccentrica e in alcuni periodi è più vicino al Sole di Nettuno. Possiede un satellite relativamente grande, Caronte, situato a una distanza di solo 19.000 km circa. L’atmosfera è rarefatta ed è composta prevalentemente da azoto e metano.. Alcuni astronomi hanno suggerito che Plutone potrebbe essere un satellite di Nettuno, spinto su un'orbita diversa, all'inizio della storia del sistema solare, a causa di una collisione. Caronte sarebbe allora il risultato dell'accumulazione dei frammenti generati da tale collisione. Tabella Menù Raggio equatoriale 2.440 km Perielio Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa Densità media 46 milioni di km 0,01° Afelio 3.30×1023 kg 69,82 milioni di km Eccentricità dell'orbita 0,206 5,4 g/cm³ Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre 7° 58,6 giorni Periodo di rotazione Satelliti Periodo di rivoluzione 0 0,2408 anni Atmosfera Tracce di sodio, elio, idrogeno e ossigeno. Distanza media dal Sole 57,91 milioni di km Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste 6.052 km Afelio 108,9 milioni di km 2,64° Eccentricità dell'orbita Massa Densità media 4.87×1024 kg Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre 3,39° 5,2 g/cm³ Satelliti Periodo di rotazione1 0,00674 0 243 giorni Atmosfera Molto densa: 96% anidride carbonica; 3% azoto; 0,1% vapore acqueo; tracce di argon, monossido di carbonio, neon, biossido di zolfo. Periodo di rivoluzione 0,6152 anni Distanza media dal Sole 108,2 milioni di km Perielio 107,5 milioni di km Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Distanza media dal Sole 149,6 milioni di km Perielio 147,1 milioni di km Afelio 152,1 milioni di km Eccentricità dell'orbita 0,0167 Inclinazione dell'orbita 0,0003° 6.378 km 23,5° Massa 5.97×10 24 kg Densità media 5,5 g/cm³ Periodo di rotazione 0,997 giorni Satelliti 1 Periodo di rivoluzione 1 anno Atmosfera 78% azoto; 21% ossigeno; 1% argon; anidride carbonica. Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa Densità media 3.396 km 25,2° 6.42×1023 kg 3,9 g/cm³ Periodo di rotazione 1,03 giorni Periodo di rivoluzione 1,881 anni Perielio 206,7 milioni di km Afelio 249,3 milioni di km Eccentricità dell'orbita Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre Satelliti 0,0935 1,85° 2 Atmosfera Distanza media dal Sole Molto rarefatta: 95% anidride carbonica; 3% azoto; 1,6% argon; tracce di ossigeno, cripto, neon, monossido di carbonio, xeno e vapore acqueo. 228 milioni di km Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa Densità media Periodo di rotazione Periodo di rivoluzione 71.490 km 3,13° 1.90×1027 kg 1,3 g/cm³ 0,414 giorni Distanza media dal Sole 778,4 milioni di km Perielio 740,3 milioni di km Afelio 816,4 milioni di km 0,0489 Eccentricità dell'orbita Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre 1,30° 11,86 anni 39 Satelliti Atmosfera 90% idrogeno; 10% elio; 0,07% metano; tracce di ammoniaca, monossido di carbonio, etano, acetilene, fosfina e vapore acqueo. Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa Densità media Periodo di rotazione 60.270 km Perielio 26,7° 5.69×1026 kg 0,69 g/cm³ 0,444 giorni Afelio Eccentricità dell'orbita Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre 1.352 milioni di km 1.517 milioni di km 0,0576 2,49° Satelliti 32 Atmosfera Periodo di rivoluzione Distanza media dal Sole 29,46 anni 97% idrogeno; 3% elio; 0,05% metano; tracce di ammoniaca, etano e fosfina. 1.435 milioni di km Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa 25.560 km 82,2° 8.68×102 5 kg Perielio 2.719 milioni di km Afelio 2.996 milioni di km Eccentricità dell'orbita 0,0497 0,772° Densità media 1,3 g/cm³ Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre Periodo di rotazione1 0,718 giorni Satelliti Periodo di rivoluzione 84,01 anni Atmosfera Distanza media dal Sole 27 83% idrogeno; 15% elio; 2% metano. 2.857 milioni di km Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste Massa 24.760 km Perielio 4.440 milioni di km Afelio 4.536 milioni di km 28,3° 1.02×1026 kg 0,00995 Eccentricità dell'orbita Densità media 1,6 g/cm³ 1,77° Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre Periodo di rotazione 0,671 11 Satelliti Periodo di rivoluzione 164,8 anni Atmosfera Distanza media dal Sole 4.488 milioni di km 74% idrogeno; 25% elio; 1% metano. Torna indietro Raggio equatoriale Inclinazione dell'orbita sull'equatore celeste 1.195 km Perielio 57,4° Afelio 4.431 milioni di km 7.327 milioni di km Massa 1.40×1022 kg Eccentricità dell'orbita 0,248 Densità media 1,8 g/cm³ Inclinazione dell'orbita rispetto all'orbita terrestre 17,2° Periodo di rotazione1 6,39 giorni Satelliti Periodo di rivoluzione 247,9 anni Atmosfera 1 Rarefatta: azoto, metano e altri componenti non noti. Distanza media dal Sole 5.879 milioni di km Torna indietro Gli asteroidi Gli asteroidi sono piccoli corpi rocciosi del sistema solare che si muovono su percorsi ellittici perlopiù tra l’orbita di Marte e quella di Giove. Alcuni scienziati ritengono che gli asteroidi siano i resti di un pianeta esploso, che in origine orbitava intorno al Sole, su una traiettoria compresa tra quella di Marte e quella di Giove; altri ritengono che debbano avere una storia diversa, vale a dire che si debbano essere formati singolarmente, giacché la presenza di Giove e l’attrazione gravitazionale da esso esercitata dovrebbe aver impedito l'aggregazione di un pianeta in quella regione celeste; forse i primi pianetini, dapprima di dimensioni maggiori, si frammentarono a causa delle mutue collisioni, fino a produrre la popolazione attuale. L’asteroide in assoluto più grande che si conosca è Cerere, che ha un diametro di circa 950 km; seguono Pallade e Vesta, di circa 550 km di diametro. In genere gli asteroidi di dimensioni maggiori hanno forma approssimativamente sferica, mentre quelli di diametro inferiore a 150 km hanno più spesso forme allungate e irregolari. La maggior parte di essi, indipendentemente dalle dimensioni, ruota attorno a un asse, con un periodo compreso tra le 5 e le 20 ore; vi sono anche pianetini doppi, cioè dotati di compagni, insieme ai quali ruotano intorno al comune centro di massa. Nella maggior parte dei casi, si ritiene che le meteoriti scoperte sulla Terra siano frammenti di asteroidi; questa ipotesi, avvalorata da osservazioni spettroscopiche e radar, effettuate con telescopi da Terra, rende possibile una loro classificazione in categorie distinte. Tre quarti degli asteroidi visibili da Terra, incluso Cerere, appartengono al tipo C, che sembra essere in relazione con una classe di meteoriti rocciose conosciuta come condriti carbonacee; queste sono considerate i corpi più vecchi del sistema solare e hanno una composizione che rispecchia quella della nebulosa solare primordiale: estremamente scure, probabilmente a causa del loro contenuto di idrocarburi, esse mostrano di aver assorbito acqua di idratazione. Gli asteroidi di tipo S, correlati con le meteoriti rocciose ricche di ferro, rappresentano circa il 15% del totale. Molto più rari sono invece gli oggetti di tipo M, la cui composizione corrisponde a quella delle meteoriti conosciute come "ferrose"; esse consistono di una lega di ferro-nichel e potrebbero essere i nuclei di corpi planetari fusi e differenziati, i cui strati esterni furono rimossi dai frequenti impatti. Pochissimi asteroidi, tra cui Vesta, sono probabilmente correlati con le meteoriti della classe più rara: le acondriti. Essi sembrano avere una composizione superficiale ignea come quella di molti flussi lavici lunari e terrestri, e sono probabilmente il risultato di un parziale processo di fusione. Una possibile spiegazione è che il sistema solare primordiale contenesse una notevole concentrazione di alcuni isotopi altamente radioattivi, che potrebbero aver sviluppato una quantità di calore sufficiente a fondere gli asteroidi. Menù principale I satelliti Il satellite è un corpo celeste in orbita attorno a un pianeta o a una stella, non dotato di luce propria. La Luna è il satellite della Terra, così come la Terra stessa può essere considerata un satellite del Sole. Il moto di rivoluzione intorno ai rispettivi pianeti in genere è diretto, cioè orientato nello stesso senso di rotazione del pianeta; solo alcuni satelliti dei pianeti giganti, probabilmente catturati dai loro intensi campi gravitazionali dopo la formazione del sistema solare, sono caratterizzati da moto retrogrado. Molti astronomi ritengono che Plutone, che si muove attorno al Sole lungo un'orbita anomala, fosse in origine un satellite di Nettuno; recentemente si è scoperto che lo stesso Plutone ha un satellite, Caronte. Per informazioni specifiche sui singoli satelliti del sistema solare, vedi le voci relative ai rispettivi pianeti. Menù principale Le comete La cometa è un corpo celeste di aspetto nebuloso, appartenente al sistema solare. Le comete descrivono in genere orbite ellittiche, spesso molto allungate, e sono caratterizzate da una o più code brillanti e fluorescenti, che si formano quando esse passano in prossimità del Sole. La maggior parte del gas che forma la chioma e la coda è invece composto da molecole frammentate, o radicali, degli elementi chimici più comuni nello spazio, quali idrogeno atomico, carbonio, azoto e ossigeno. I radicali, ad esempio CH, NH e OH, hanno origine dalla rottura delle molecole di metano (CH4), ammoniaca (NH3) e acqua (H2O), che si trovano sotto forma di ghiaccio o di composti più complessi nel nucleo della cometa. La teoria della "palla di neve sporca" è avvalorata dall'osservazione che molte delle comete conosciute percorrono orbite che deviano in modo significativo dal semplice moto newtoniano. Ciò fornisce una chiara evidenza del fatto che i gas emessi producono un effetto a jet, deviando il nucleo dal suo cammino altrimenti prevedibile. Inoltre, le comete a corto periodo, osservate per più rivoluzioni, tendono a indebolirsi lentamente con il tempo, come ci si aspetterebbe da una struttura simile a quella proposta da Whipple. Infine, l'esistenza di gruppi di comete suggerisce che i nuclei cometari siano oggetti relativamente solidi. La testa di una cometa, formata da nucleo e chioma, può raggiungere dimensioni considerevoli, confrontabili con quelle del pianeta Giove. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, il volume della parte solida non supera i pochi chilometri cubici. Quando una cometa si avvicina al Sole, il calore di quest'ultimo determina la sublimazione del ghiaccio, dando luogo alla formazione di una brillante coda, che a volte si estende per milioni di chilometri. La coda è in genere diretta dalla parte opposta rispetto al Sole, anche quando la cometa è in allontanamento da quest'ultimo: infatti le particelle che la costituiscono vengono respinte per effetto del vento solare, un tenue flusso di particelle emesso di continuo e a una velocità di 400 km/s dalla corona solare. Le code delle comete, composte da molecole ionizzate per effetto degli urti con le particelle provenienti dal Sole, sono spesso curve e composte da polveri "spazzate" dalla pressione della radiazione solare. Quando una cometa si allontana dal Sole, il gas e la polvere vengono dispersi e la coda scompare gradualmente. La diversa lunghezza della coda e la scarsa distanza dal Sole e dalla Terra rendono più o meno visibili le comete; alcune di esse, caratterizzate da un'orbita relativamente piccola, hanno code così brevi da essere praticamente inosservabili senza l'ausilio di opportuni strumenti. Delle circa 1400 comete catalogate, meno della metà è visibile a occhio nudo e meno del 10% è molto brillante. Menù principale Il Sole Il Sole è una stella come tantissime altre; se le altre ci appaiono molto meno luminose è solo perché sono assai più lontane dalla Terra. La stella è una sorgente di energia. L’energia delle stelle è formata da luce e radiazioni infrarosse e ultraviolette. La fonte di questa straordinaria quantità d’energia è rappresentata da incessanti reazioni di fusione, cioè da reazioni nucleare dove l’idrogeno si trasforma in elio. Il diametro del Sole è di circa 1,5 milioni di km. Il Sole è formato da più gusci concentrici. Il nucleo, la zona radioattiva, la zona convettiva, la fotosfera, la cromosfera e la corona. La superficie del Sole non è liscia, ma è tormentata da continui moti turbolenti di gas incandescenti, che formano delle protuberanze. Altre particolarità della superficie solare sono le famose macchie solari che ,con il loro lento movimento da est a ovest, rivelano che il Sole ruota sul suo asse in 26 giorni circa. Menù principale Fine presentazione Casà Maria Chiara 3° D