L'Universo e le Distanze Astronomiche                 

 

Il Sistema Solare (Il Sole e i Pianeti Terrestri)

 

Il nostro Sole è una stella di “mezza età”, una straordinaria fonte di energia che con la sua luce consente la vita sulla Terra e con la sua attrazione gravitazionale mantiene i pianeti in orbita. È formato principalmente da gas incandescente e, ancor più precisamente, da Idrogeno ed Elio che raggiungono altissime temperature (al centro si raggiungono addirittura i 15milioni di gradi).
Il Sole ha un diametro di circa 1,392milioni di km e ruota attorno al centro della nostra galassia in 225 milioni di anni e ha un periodo di rotazione differente tra poli, dove è di circa 34 giorni, e equatore, dove invece è di 25 giorni. Questa differenza di velocità è la causa della nascita delle macchie solari: difatti, dopo un certo tempo, la maggiore velocità dei gas all’equatore rispetto che ai poli, causa l’avanzamento e l’allungamento delle linee di forza del campo magnetico e il loro stesso attorcigliamento fino a quando la pressione magnetica ne causa l’eruzione alla cui base si formano le macchie.

La struttura del Sole, un po’ come quella della Terra, presenta differenti strati. Quello più interno, il cuore del Sole, è il Nucleo, in cui gli altissimi valori di temperatura e pressione favoriscono la fusione dell’Idrogeno in Elio. È una centrale nucleare naturale!!! Infatti al suo interno avvengono reazioni violentissime. Per le elevate temperature, non si possono formare atomi completi di Idrogeno ed Elio: vi sono atomi ed elettroni che si spostano a velocità incredibili causando frequenti urti e sono proprio tali urti a far formare, nella fusione nucleare, nuclei di idrogeno pesante, il Deuterio 2H che con un ulteriore urto si arricchisce di altro idrogeno e forma un isotopo dell’elio-3 o 3He. Collidendo atomi di elio-3, si forma un atomo di He e vengono liberati due atomi di idrogeno, oltre che quantità enormi di energia. Questa reazione trasforma in energia 4 tonnellate di materiale al secondo! L’energia prodotta, però, impiega circa 10milioni di anni per raggiungere la superficie del Sole e attraversa diverse zone, quella radioattiva e poi quella convettiva. In questa porzione del Sole, i gas, riscaldati dal calore sottostante, arrivano in superficie, dove liberano energia sotto forma di raggi X e Gamma; quindi si raffreddano e tendono a precipitare di nuovo verso l’interno a completare il ciclo. Questo è ciò che più semplicemente possiamo osservare in casa quando mettiamo l’acqua a bollire.
Gli strati esterni sono quelli di cui possiamo osservare, con l’utilizzo di particolari filtri o grazie alle eclissi solari, le spettacolarità. La superficie luminosa del Sole è chiamata Fotosfera ed è il confine tra il materiale più denso che si trova al di sotto e la parte più rarefatta, detta Corona Solare. Sulla fotosfera  sono osservabili i granuli, effimere strutture formate dal movimento convettivo dei gas più caldi, provenienti dagli strati più interni. Oltre la Fotosfera, troviamo la Cromosfera di colore rossastro e composta da Idrogeno gassoso. Proprio perché adiacente alla brillante Fotosfera, è difficile osservarla; una possibilità è data dalle eclissi solari. La Cromosfera non è uniforme: in prossimità delle Macchie è possibile notare dense nubi di gas dette Facole, o in colonne sottili e luminose, dette Spicole.
Uno dei fenomeni più spettacolari che avvengono sulla superficie del Sole, è senz’altro quello delle Protuberanze, imponenti eruzioni di materiale incandescente che raggiungono le incredibili lunghezze di 100000km e le temperature di oltre 10000°C.
A seconda della struttura, della forma, della durata, della violenza, possono essere “attive” (o “eruttive”), o “quiescenti”, molto forti e di breve durata le prime, lente e più lunghe le altre. I fenomeni detti Brillamenti, che avvengono anch’essi nella Cromosfera, sono improvvise emissioni di energia che scagliano nello spazio la materia presente nell’atmosfera solare attraverso radiazioni e particelle cariche. La Macchie Solari sono le forme più interessanti da osservare. Agli strumenti appaiono come macchie più scure rispetto alla fotosfera perché hanno una temperatura più bassa (di circa 4000° rispetto ai 5770°). La durata di questi fenomeni varia da qualche ora ad alcuni mesi e solitamente si trovano in raggruppamento con una macchia principale, una secondaria e altre più piccole. Le macchie più lente ad estinguersi hanno permesso agli astronomi di calcolare il periodo di rotazione del Sole, infatti le macchie impiegano circa 13 giorni per attraversare interamente una metà del disco del Sole e restano poi nascoste per altrettanti 13 giorni. Poiché la anche Terra in questi giorni si è mossa, è possibile osservare la macchia allo stesso punto di partenza dopo circa 27 giorni, ma in realtà il periodo di rotazione del Sole, rispetto alle stelle, è, come detto, di circa 25 giorni.
Sia le Protuberanze, quindi le Macchie, che i Brillamenti sono visibili nei periodi di maggiore attività del Sole, che avviene circa ogni 11ani e i suoi effetti sono visibili anche sulle Terra, dove sono talvolta percepiti come interferenze nelle telecomunicazioni e nelle trasmissioni radio.
L’involucro del Sole è la Corona Solare, costituita da Idrogeno rarefatto e una temperatura di circa 1milione di gradi e si estende per milioni di km nello spazio. Essendo tanto rarefatta, la Corona non è particolarmente luminosa e si rende visibile solo nelle eclissi o tramite strumenti che raccolgono radiazioni X: tale energia viene infatti emessa dai suoi gas; o grazie a strumenti detti Coronografi.

Il Sole, inoltre, emette continuamente particelle ionizzate che sono più intense quando l’attività del Sole è maggiore. Le particelle causano l’orientamento delle code delle comete e, sulla Terra, le AURORE. Questo flusso è detto Vento Solare.

I PIANETI DEL SISTEMA SOLARE

Per secoli si è creduto che al centro dell’Universo ci fosse la Terra, la cosiddetta teoria Geocentrica, e che attorno ad essa orbitassero pianeti, Sole e le stelle si trovavano tutte in un’unica sfera lontana(quindi tutte alla stessa distanza), detta delle stelle fisse. Questa è la Teoria Tolemaica espressa da Tolomeo nel II secolo d.C. ed è rimasta valida per poco più di mille anni, fino a quando, cioè fu espressa un’altra teoria, dal polacco Niccolò Copernico, che prevedeva la posizione centrale del Sole (modello Eliocentrico) con i Pianeti che orbitavano intorno. Purtroppo non poté rendere apertamente pubblica la sua teoria, che circolò in forma anonima, a causa della condanna all’essere considerato eretico da parte della Chiesa, che appoggiava strenuamente la teoria Tolemaica.

Nei secoli successivi due grandi astronomi, G. Keplero e G. Galilei condussero studi che portarono presto al crollo della teoria Tolemaica a favore della Copernicana e grazie a Keplero la teoria si arricchì di importanti leggi che regolavano la forma delle orbite e il periodo di rivoluzione dei pianeti intorno al Sole (fin d’ora si pensava che i pianeti descrivessero orbite circolari, ma i calcoli non concordavano con le osservazioni e solo con le orbite ellittiche era possibile prevedere esattamente le posizioni dei pianeti). Questa scoperta andava contro ogni canone religioso, difatti era il cerchio, non l’ellisse, la figura perfetta!
Questa teoria fu arricchita anni dopo, nel 1687, da I. Newton che formulò una legge che analizzava i moti dei pianeti e studiava la forza che manteneva l’equilibrio in questa immensa giostra: la legge di Gravitazione universale.

Di questi tempi fare un conteggio esatto dei pianeti che formano il sistema solare causa notevoli polemiche. Le recenti scoperte dicono che potrebbero non essere più i 9 conosciuti: Mercurio, Venere, la Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone. Con le moderne tecnologie, gli astronomi esplorano le profondità del sistema solare scoprendo nuovi pianeti e pianetini che concorrono al tanto agognato “decimo pianeta” o rischiano di far vacillare il posto di nono pianeta assegnato a Plutone.

Ma procediamo con ordine. Innanzitutto i pianeti si dividono, per la loro struttura in terrestri e gioviani  (o gassosi). I primi (Mercurio, Venere, Marte oltre che la stessa Terra) hanno caratteristiche simili alla Terra, sono rocciosi e posseggono un’atmosfera, ad eccezione di Mercurio che ne è quasi totalmente privo proprio per la sua vicinanza col Sole e per la debole forza di gravità, incapace di trattenere i gas. L’altra classe di pianeti, i pianeti giganti (quindi Giove, Saturno, Urano e Nettuno) sono fatti di gas e non hanno una superficie definita. Come si può facilmente notare, Plutone non fa parte di nessuna di questa categorie in quanto è di gran lunga il più piccolo del sistema solare ed è formato da rocce e ghiaccio e potrebbe aver avuto un’origine differente dagli altri pianeti.
I pianeti, diversamente dal Sole, non emettono luce propria e sono visibili poiché riflettono quella che proviene dal Sole. Venere è quello più luminoso e insieme a Mercurio, Marte, Giove e Saturno era conosciuto fin dall’antichità, mentre gli altri sono stati scoperti solo di “recente” (nel 1781 Urano, nel1846 e nel 1930 Nettuno e Plutone, questi ultimi osservabili solo con l’ausilio di un telescopio).

Quasi ogni pianeta, ad eccezion fatta per Mercurio e Venere, è accompagnato da satelliti e i pianeti giganti sono quelli per cui se ne conta il maggior numero. Saturno è quello che ne possiede di più, mentre attorno a Giove orbita il satellite più grande del sistema solare, di dimensioni maggiori dello stesso Mercurio: Ganimede. Il satellite di Plutone ha invece una peculiarità: ha un diametro di circa la metà dello stesso Plutone ed è un caso tanto anomalo quanto isolato nel nostro sistema solare. Analizzeremo in seguito più dettagliatamente queste caratteristiche.

Non è un caso che i pianeti rocciosi siano quelli interni: tutto si deve far risalire alla formazione del sistema solare da una nube di gas che iniziò a precipitare su se stessa per effetto del proprio stesso peso. A causa della rotazione, si formò un disco attorno al Sole nascente e la materia solida presente nel disco iniziò ad addensarsi, nelle vicinanze del protosole si aggregavano le particelle più pesanti che formarono, raffreddandosi, i pianeti terrestri; nel frattempo 4 grandi masse si distaccarono dal disco a formare i pianeti gioviani. In particolare Giove si considera una stella mancata in quanto la sua composizione è molto simile a quella del Sole stesso ma la sua massa non era tanto grande da favorire l’inizio delle reazioni nucleari all’interno del nucleo.

Tra le orbite di Marte e Giove ora è possibile osservare una fascia di asteroidi e vi sono alcune ipotesi sulla formazione di questi corpi: alcuni pensano che sia un pianeta mancato, ovvero che non ha avuto la possibilità di aggregarsi per l’intensa perturbazione gravitazionale del vicino Giove; oppure che il pianeta si sia formato ma per i frequenti urti nel sistema solare primordiale, sia entrato in collisione con un corpo tanto grande da causarne la frammentazione e i frammenti ottenuti abbiano proseguito poi il loro cammino disponendosi pian piano lungo tutta l’orbita originaria, ma ciò è meno probabile perché la composizione chimica degli asteroidi studiati varia: ve ne sono alcuni più opachi e che riflettono poco la luce solare, altri di una lucentezza quasi metallica. La massa calcolata per tutti gli asteroidi che fanno parte di questa fascia, corrisponde a circa un millesimo della massa della Terra. Il primo asteroide scoperto fu Cerere nel 1801 dall’astronomo italiano Piazzi.
Si pensa che gli asteroidi che cadono sulla Terra provengano proprio da questa fascia; ma ciò potrebbe non essere del tutto vero dal momento che vi sono anche altri asteroidi che periodicamente seguono delle orbite che li portano nei pressi del Sole.
Vi sono nel sistema solare anche altri raggruppamenti di asteroidi che accompagnano i pianeti giganti lungo le loro traiettorie, un esempio sono i “Troiani” e gli “Achei” che precedono e seguono Giove.

M E R C U R I O

Mercurio è il pianeta più vicino al Sole e presenta, alle poche osservazioni e rilevazioni che sono state fatte, una superficie completamente caratterizzata da crateri, rilievi e pianure. Orbita intorno al Sole in circa 88 giorni e impiega circa 60 giorni per completare un giro intorno al proprio asse. Ha un diametro di circa 4800 km ed è costituito per il 70% da un nucleo costituito prevalentemente di materiale pesante, probabilmente ferro. Il nucleo poi è circondato da un sottile strato di mantello e crosta. La sua densità e di 5 volte quella dell’acqua.

Le informazioni possedute dagli astronomi provengono da una sonda che nel 1973 si è avvicinata al pianeta fornendo anche immagini della superficie. Si potrebbe dire che l’atmosfera del pianeta sia del tutto inesistente se non fosse per alcune tracce di elio, ossigeno e sodio le origini dei quali sono, però, del tutto sconosciute.

Mercurio è un pianeta di grandi contraddizioni: la sua temperature superficiale varia moltissimo, dai 460°C (temperatura alla quale potrebbe fondere il piombo), ai –183°C all’interno dei crateri, dove sono presenti anche ghiacci perenni. L’orbita del pianeta è fortemente eccentrica, la sua eccentricità è di addirittura 0,205 e la sua distanza dal Sole varia di ben 24milioni di km. Questo implica che anche la sua velocità nel moto di rivoluzione vari dai 38,7km/s nell’afelio fino ai 56,6km/s in perielio (NDR: ricordiamo che afelio e perielio sono i punti dell’orbita in cui il pianeta si trova alla distanza, rispettivamente,
massima e minima rispetto al Sole).
Come per la Luna, anche di questo piccolo pianeta e per l’altro pianeta interno, Venere, è possibile osservarne delle fasi. La fase piena e nuova non sono osservabili dalla Terra in quanto mercurio si trova o troppo vicino al Sole o, in fase nuova, è interposto tra la Terra e il Sole ed è perciò buio. Altrimenti è possibile scorgerne una sottilissima falce o circa una metà.

Un’altra peculiarità molto interessante di questo pianeta è la durata dei giorni rispetto agli anni e questo dipende dalle due velocità di rotazione attorno al proprio asse e attorno al Sole. La rotazione su sé stesso è molto lenta rispetto a quella di rivoluzione e questo permette il verificarsi di strani eventi come doppie albe o doppi tramonti.

Come si può osservare nell’immagine, un giorno mercuriano dura ben 2 anni mercuriani.

Proprio in questi giorni la sonda Messenger è stata lanciata da Cape Canaveral per raggiungere entro 7 anni, nel 2011, Mercurio per verificare la presenza di ghiaccio ai poli del pianeta e nelle zone costantemente in ombra. Inoltre si cercherà di comprendere se un tempo Mercurio possa essere stato più grande: una lenta erosione causata dal Vento Solare o l'urto con altri corpi, potrebbero averne cambiato la forma.

V E N E R E

È il pianeta più vicino alla Terra. Al contrario di Mercurio, è ricoperto da una spessa atmosfera che ci nasconde la superficie, almeno all’osservazione visuale.
Al tramonto o all’alba appare luminosissimo ed è il corpo celeste più luminoso, dopo il Sole e la Luna. La forte luminosità è dovuta non solo alla vicinanza col Sole, ma anche e soprattutto dalla notevole capacità riflessiva, o albedo. Riflette infatti il 76% della luce proveniente dalla nostra stella.

Spesso si sente parlare di Venere come del pianeta gemello della Terra e questo non è sbagliato poiché le dimensioni e la struttura sono del tutto simili. La struttura è, proprio come per la Terra paragonabile a una pesca, con un nocciolo centrale radioattivo, un mantello semisolido e infine una crosta sottile di circa 20km. L’atmosfera, invece è totalmente differente ed è composta da gas letali per l’uomo che intrappolano il calore proveniente dal Sole con un effetto serra estremamente elevato e temperature che possono raggiungere anche i 470°C. L’effetto serra consiste nell’assorbimento dell’energia emessa dal suolo da parte degli strati più basi dell’atmosfera, proprio come la plastica o il vetro trattengono il calore nelle serre. Su quei pianeti in cui l’atmosfera è molto rarefatta, il calore proveniente dal Sole viene disperso nello spazio quasi del tutto e sotto forma di raggi X: i gas invece provocano l’assorbimento dei raggi provenienti dal suolo. La temperature in superficie dipende dai gas che compongono l’atmosfera.
Su Venere, come anche sulla Terra, il gas maggior responsabile dell’effetto serra è l’anidride carbonica che provoca l’innalzamento della temperatura. Il surriscaldamento del pianeta, però, è stato provocato dalla presenza di vapore acqueo e di anidride solforosa nelle nubi. Proprio per effetto della densità dell’atmosfera, sulla superficie di Venere agisce una pressione che è di ben 95 volte più elevata di quella che agisce sulla Terra. Inoltre dai dati radar provenienti dalle sonde, si è scoperto che la superficie di Venere potrebbe essere costellata di crateri, attorno ai quali si sono trovati fiumi di lava che potrebbero essere segno di recenti eruzioni.

Una peculiarità del pianeta è che questo, come anche Urano, segue un moto retrogrado, ciò significa che le direzioni dei due moti di rotazione e rivoluzione sono tra loro opposte e la rotazione attorno all’asse avviene da est verso ovest.

La superficie del pianeta, proprio perché nascosta dalle dense nubi, è ancora per la maggior parte sconosciuta e solo con mappature radar è possibile ricostruirla al computer.
Grazie a queste tecniche, si è riuscito a capire che sulla superficie ci sono due strutture paragonabili ai nostri continenti: la Terra di Ishtar e la Terra di Afrodite. Su queste superfici ci sono rispettivamente le catene montuose più alte, che raggiungono altitudini di 11 km, e un vulcano di circa 8km. Attorno a questo vulcano, il Monte Maat, ci sono strutture che sono riconducibili a colate laviche fresche che provano la presenza di un’attività vulcanica sul pianeta.

Solo da poco si è potuto osservare il transito del pianeta sul disco del Sole, un disco scuro che ha tagliato il Sole per ben 6 ore, dalle 7.15 alle 13.25. I transiti avvengono quando i piani delle orbite della Terra e del pianeta, in questo caso Venere, si  intersecano e i pianeti si trovano proprio ai nodi, i punti di congiunzione tra gli stessi piani. Insomma è lo stesso che avviene in occasione delle eclissi di Sole o di Luna.

T E R R A  E  L U N A

Continuando il nostro viaggio nel sistema solare troviamo la Terra accompagnata dal suo satellite, la Luna. Il cosiddetto “pianeta azzurro” lo conosciamo già: come gli altri pianeti rocciosi ha la struttura di una pesca; un nucleo formato da elementi ferrosi pesanti, un mantello fluido, un sottile strato di crosta formatasi dal raffreddamento degli strati esterni in continua evoluzione. La Terra è infine avvolta da un involucro, l’atmosfera, formata da gas come azoto, ossigeno, e altri in minore quantità.

La Terra è accompagnata nel sua viaggio intorno al Sole da un satellite naturale, la Luna che è da sempre stata oggetto di studio dagli astronomi dell’antichità. Si riteneva che fosse il primo corpo a girare attorno alla Terra, che era al centro del sistema solare.
Presenta una massa di circa un centesimo della massa della Terra. Ruota intorno alla Terra con un periodo di circa 27 giorni terrestri; la sua distanza dalla Terra è di circa 380.000 km, poco più di un secondo luce. In realtà non è solo la luna a ruotare attorno alla Terra: entrambe ruotano intorno al comune centro di massa (questo vale per tutti i sistemi doppi o multipli che esistono nell’Universo); ma, essendo la Terra di massa molto maggiore rispetto alla luna, il centro di massa è molto decentrato verso la Terra, si trova presso la sua superficie, tanto che si fa confondere con essa.
La ridotta massa, fa sì che i gas dell’atmosfera sfuggano facilmente, o meglio, siano già sfuggiti, tant’è che ora la luna non possiede una vera e propria atmosfera e questo comporta che, osservando dalla sua superficie, si riescano a scorgere perfettamente le stelle anche di giorno; i raggi del Sole non sono infatti diffusi dall’atmosfera e durante il giorno sia Sole che stelle solcano i cieli lunari.
La superficie è polverosa e ovunque affiorano rocce.

Si parla spesso parlare di “mari” della superficie lunare, ma non si tratta di acqua come siamo abituati a vederla sulla Terra, ma sono solo zone della superficie a carattere depressionario, ovvero si trovano al di sotto del livello medio della superficie. Proprio a causa dell’assenza di atmosfera, tutti i meteoriti che cadono sulla sua superficie non sono “frenati” come sulla Terra, dove le meteore bruciano a contatto con l’atmosfera, causando gli spettacolari fenomeni delle cosiddette “stelle cadenti”. Cadendo provocano enormi crateri che costellano un po’ tutta la sua superficie, maggiormente la faccia nascosta, la cui struttura è stata studiata tramite misurazioni radar. Certamente anche sulla Terra ci sono crateri da impatto di meteoriti, ma molti dei quali sono stati nascosti nel corso dei secoli proprio dagli agenti atmosferici che ne hanno levigato i margini.

Una curiosità, perché la luna mostra sempre la stessa faccia? La risposta sta nel fatto che il moto di rivoluzione intorno alla Terra e quello di rotazione attorno all’asse sono sincroni, ovvero la luna compie un giro intorno alla Terra nello stesso tempo in cui compie un giro su sé stessa. Questo fatto è obbligato dalla vicinanza con la Terra che rallenta il suo moto di rotazione.

I piani orbitali del nostro pianeta e del suo satellite sono inclinati l’uno rispetto all’altro di circa 5° e i punti in cui si incontrano sono detti nodi. Solo quando luna, Terra e Sole sono ben allineati sui nodi, allora è possibile vedere delle eclissi, di Sole o di luna, a seconda che sia rispettivamente la luna o la Terra interposta tra gli altri due.

È sorprendente vedere il Sole e la luna al tramonto o quando sorgono… diventano rossi entrambi talvolta il Sole può regalarci lo spettacolo del famoso raggio verde, ma questo solo in particolari condizioni atmosferiche e con un orizzonte completamente piatto e libero.

Il fenomeno della colorazione della luna e del Sole avviene perché nell’atmosfera, che diventa prospetticamente più spessa per l’osservatore che guarda un tramonto o un’alba, rifrange e diffonde i raggi della luce lasciando passare solo quelli rossi che danno, poi, quel tipico colore alla nostra stella e alla luna.

Ma come fa la Terra ad avere questo satellite naturale? Si è formato dalla Terra stessa, o è stato catturato dal suo campo gravitazionale? Ci sono diverse linee di pensiero per quanto riguarda la formazione della luna: una è quella della fissione, secondo la quale la luna e la terra provengono da uno stesso corpo originario e si sarebbero formate o per collisione con un altro corpo che avrebbe separato la proto-terra in un corpo più grande e tanti frammenti che si sarebbero poi aggregati a formare la luna; oppure si ritiene che la luna si possa essere letteralmente staccata dalle regioni superficiali della Terra a causa di instabilità nella proto-terra; un’altra ipotesi è quella dell’accrescimento, secondo la quale la luna si sarebbe formata separatamente dalla Terra dall’aggregazione di frammenti che orbitavano attorno alla Terra dall’inizio della sua formazione; oppure la luna si sarebbe potuta formare in regioni del sistema solare completamente diverse e magari più remote e che magari durante il suo moto sia stata catturata dal campo gravitazionale terrestre. Però un evento del genere, considerando le notevoli dimensioni della luna rispetto a quelle della Terra, avrebbe dovuto provocare effetti di marea che avrebbero dovuto lasciare segni evidenti sulla Terra, che però non sono stati trovati ed è quindi la meno accreditata.

M A R T E

Lasciamo il nostro pianeta azzurro e incontriamo il quarto pianeta in ordine di distanza dal Sole. Marte orbita intorno al Sole ad una distanza media di 227 milioni di chilometri, impiegando 686 giorni terrestri.Il giorno marziano è appena 41 minuti più lungo di quello terrestre, si compie infatti, in 24 ore e 37 minuti.

Marte ha da sempre suscitato la curiosità degli astronomi perché un tempo potrebbe essere stato molto simile alla Terra e avrebbe potuto presentare mari e fiumi e quindi anche forme di vita seppur elementare. Oggi Marte, noto come “il pianeta rosso”, appare arido e freddo; il colore rosso è dovuto alla presenza di ossidi di ferro. Le sonde che hanno dato molte risposte alle curiosità degli astronomi sono state le due sonde gemelle Viking che nel 1976 atterrarono in due zone differenti del pianeta e ne studiarono la superficie. A queste due sonde, Marte si presentava molto simile alla Luna anche se con una composizione diversa: presenta canyon, valli, pianure e vulcani e in particolare il monte Olympus, il più grande del sistema solare, che si erge di ben 26km dalla superficie di Marte e un diametro di ben 600km favorita dall’assenza della tettonica a zolle, fenomeno invece presente sulla Terra che porta alla formazione di vulcani più bassi e comunque attivi solo per limitati periodi. Il monte Olympus, ad esempio, non spostandosi, rimane al di sopra della sua camera magmatica e questo porta a un continuo accrescimento.

L’acqua su Marte è presente, si trova maggiormente ai due poli sottoforma di ghiaccio ricoperto da ghiaccio secco, ovvero di anidride carbonica. Con l’avvento dell’estate marziana, il ghiaccio secco sublima, talvolta così rapidamente da generare violenti venti e tempeste di polvere su scala planetaria che possono celare agli osservatori la superficie del pianeta per alcuni giorni.

Il raggio planetario di Marte è circa la metà di quello terrestre, e la densità inferiore a quella terrestre fa si che la sua forza di gravità non sia molto elevata, tanto da non trattenere perfettamente le polveri della superficie (è anche per questo che le tempeste durano tanto a lungo) e vedendo il cielo da Marte, questo apparirebbe di un colore rosa salmone; inoltre nemmeno l’atmosfera è particolarmente densa, e la pressione al suolo è circa 6 millesimi di quella terrestre.

Marte presenta due satelliti, Phobos e Deimos, ovvero i due scudieri di Marte, il dio della guerra, scoperti soltanto nel 1877. La forma irregolare di Phobos e Deimos li fa somigliare più ad asteroidi che a satelliti, grandi rispettivamente 19x21x27 km e 11x12x15 km. Questi due corpi orbitano molto velocemente intorno al pianeta, Phobos impiega circa 7 ore per compiere una rivoluzione e, completandone poco più di tre in un giorno marziano, attraversa il cielo marziano muovendosi dall’orizzonte ovest verso l’orizzonte est; Deimos, più lontano, impiega circa 30 ore.
Questi percorrono orbite praticamente parallele al piano equatoriale e sono quindi invisibili ad un ipotetico osservatore che si trovasse sui poli. Ma quale sarà l’origine di questi due corpi? La loro composizione e la struttura fisica fanno ritenere che questi potevano un tempo appartenere alla fascia degli asteroidi e che poi a causa di urti da parte di altri corpi o interazioni gravitazionali di Giove sono stati allontanati dalla fascia e catturati da Marte.

Marte ha fatto tanto parlare di sé perché lo scorso anno, in particolare il 27 agosto 2003, ha raggiunto la minima distanza dalla Terra, solo 0,37UA e un diametro apparente da Terra di ben 25”, facendosi osservare in molti suoi dettagli anche ai telescopi meno potenti. La particolare configurazione celeste ha permesso l’invio di  tre sonde automatiche che sono giunte in prossimità del pianeta dopo solo pochi mesi di viaggio interplanetario: la Mars Express dell’ESA e i due rover della NASA della missione Mars Exploration Rover.
Queste sonde sono state inviate con lo scopo di  studiare il clima di Marte, la sua geologia,ma soprattutto,di trovare tracce delle distese di acqua liquida che forse un tempo coprivano parte del pianeta. I lander Spirit e Opportunity, che continuano ad inviare immagini dalla superficie, hanno rinvenuto cospicue quantità di ematite, minerale ferroso che si forma solo in presenza di acqua liquida.

Marte è l’ultimo dei pianeti di tipo terrestre.

A S T E R O I D I

Tra le orbite di Marte e Giove vi è una fascia di asteroidi  a una distanza di circa 2UA dal Sole.  Gli asteroidi sono corpi rocciosi, ma le loro dimensioni sono troppo ridotte per poterli classificare come pianeti.
Le dimensioni di questi corpi variano dalle centinaia di km (Cerere, il primo ad essere scoperto e il più grande di questi, ne misura quasi 1000) alle poche decine di metri.
Ogni asteroide segue le leggi di Keplero e descrive orbite ellittiche.

Le origini di questa fascia sono ancora più o meno misteriose, poiché le teorie più accreditate sono due: secondo la prima questi sono frammenti del sistema solare primordiale che non si sono potuti fondere e formare un pianeta a causa delle perturbazioni gravitazionali indotte da Giove; la seconda teoria sostiene che invece, questi siano il risultato della frammentazione di un corpo delle dimensioni della metà della Luna con un altro corpo.
Sebbene si tratti di oggetti dalla massa piccolissima, sono stati osservati asteroidi dotati di satelliti, come il sistema doppio di Ida e Dactyl, fotografati dalla sonda Galileo durante il suo viaggio verso Giove. 

 

 

 

Le Unità di Misura Astronomiche  

Le unità astronomiche usate per calcolare la distanza tra i corpi celesti sono:

•    Unità astronomica
•    Anno luce (con relativi multipli e sottomultipli)
•    Parsec

L’unità astronomica si usa nell’ambito del sistema solare.
Un’unità astronomica è pari alla distanza media tra Terra e Sole e vale, quindi, circa 150milioni di km.
È possibile usarla solo nel sistema solare poiché le altre distanze sarebbero troppo grandi da poter essere confrontate con la “piccola” unità astronomica; ed è per questo che si parla di anno luce.

L’anno luce è la distanza che la luce impiega in un anno a raggiungere l’osservatore.
In chilometri si parlerebbe di più di  9 400miliardi di km!!!
L’unità astronomica è pari a circa 8minuti luce, ovvero, in termini semplici, la luce impiega 8 minuti per attraversare lo spazio che ci separa dal Sole.
Ciò significa che noi osserviamo gli oggetti come erano quando la luce è stata emessa: il Sole lo osserviamo com’era 8minuti prima, la stella più vicina, Proxima Centauri, com’era 4 anni prima dell’ osservazione, le galassie più lontane com’erano quando l’Universo era ancora giovane (ricordiamo che la distanza più grande raggiunta è di 14miliardi di anni luce).
Così se qualche osservatore riuscisse ad osservare la Terra da una galassia lontana vedrebbe la situazione che c’era nel passato a seconda della distanza che ci separa.

Infine il parsec è la distanza dalla quale un osservatore vedrebbe il semiasse maggiore dell’orbita terrestre sotto un angolo di 1’’. Tale distanza è pari a 30 900miliardi di chilometri.
Questo deriva dalla misura dell’angolo di parallasse, ovvero dello spostamento apparente di un oggetto rispetto alle stelle di fondo molto più lontano; tale misura viene effettuata in due periodi opposti dell’anno, quando la Terra si trova, ad esempio, nei due punti opposti del semiasse maggiore dell’orbita.

 

Il Tutto dal Nulla Clicca l'immagine per ingrandire

Tutto ciò che ora è possibile osservare e misurare proviene dal nulla, ed è nato grazie al Big Bang, un’esplosione nell’embrione dell’Universo primordiale, estremamente caldo e denso.
Ma cosa c’era prima del Big Bang?
Gli astronomi ancora non sono riusciti a capire cosa possa averla generata, non è una normale esplosione, non c’era un tempo né lo spazio che sono stati creati dall’esplosione stessa.
In un tempo estremamente piccolo, si parla di frazioni di secondo, l’Universo raggiunse le dimensioni di un pompelmo con una velocità elevatissima detta inflazione e al suo interno si cominciarono a formare i primi quark e antiquark,e la temperatura era ancora più elevata di quella del sole e solo dopo un’ulteriore espansione la temperatura iniziò ad abbassarsi e fu proprio questo “raffreddamento” a permettere i processi chimici e di radiazione che hanno coinvolto le particelle elementari formatesi.
Solo all’età di un decimillesimo di secondo dai quark iniziarono a nascere protoni e neutroni e dai loro legami, gli atomi.
In questo cosiddetto BRODO primordiale anche altre particelle, gli elettroni, si scontravano con le loro antiparticelle, i positroni. Poiché lo spazio era ristretto, questi urti erano frequenti e le particelle si distruggevano a vicenda (annichilazione) e lasciavano dietro di sé energia e altre particelle elementari, i neutrini.
È spontaneo chiedersi a questo punto come possa essere nato l’Universo se le particelle pian piano si annientavano a vicenda; gli astronomi sostengono che la materia debba essere stata presente in quantità sensibilmente maggiore rispetto all’antimateria, in modo da permettere la formazione delle strutture stellari che vediamo oggi.
Quando all’interno dell’Universo si raggiunse la “bassa” temperatura di 3300°C, iniziò la formazione dei primi atomi di Idrogeno ed Elio con gli elettroni che si legano ai nuclei.
Successivamente alla formazione degli atomi, ci fu quindi il diradamento della nebbia cosmica che permise all’Universo di essere trasparente e in miliardi di anni gli atomi si sono addensati per la forza di gravità e ora, dopo circa 15 miliardi di anni (questa è la stima dell’età dell’Universo), tutto ciò che vediamo sono tante galassie raggruppate in ammassi e superammassi.

Gli effetti del Big Bang si vedono tuttora nell’espansione dell’Universo e quindi nell’allontanamento delle galassie.
Una prova che il Big Bang sia effettivamente avvenuto sta nella cosiddetta Radiazione Cosmica di Fondo scoperta nella seconda metà del XX secolo da parte di A. Penzias e R. Wilson e non è altro che l’eco del Big Bang che è giunta fino a noi nonostante sia molto più debole a causa della temperatura, scesa addirittura a –270°.

 

(fonte - chiara donadio ) -  http://astrocultura.uai.it/tesi/stella2004/Chiara_Donadio/index.html)

Il Big Bang

Il Big Bang



Astronomo al lavoro!

Astronomo al lavoro!
































































Il Sistema Solare

Il Sistema Solare in scala





G. Galilei

G. Galilei


























































































Un giorno su Mercurio

Un giorno su Mercurio









Venere

Venere



Effetto Serra

L'Effetto Serra





Venere

La superficie di Venere











Valle Alpina

La Valle Alpina
(Autori: G. Paglioli e B. Postiglione - CANA)









Luna

La Luna
(Autori: G. Paglioli e B. Postiglione - CANA)
















































Monte Olimpo

Monte Olympus
(NASA)











Marte

Marte
(Autore: G. Paglioli - CANA)



Ida e Dactyl

Ida e Dactyl