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IL SISTEMA SOLARE Nascita e formazione Nascita e formazione Il Sole Il Sole I pianeti interni di tipo terrestre I pianeti interni di tipo terrestre I pianeti.

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1 IL SISTEMA SOLARE Nascita e formazione Nascita e formazione Il Sole Il Sole I pianeti interni di tipo terrestre I pianeti interni di tipo terrestre I pianeti esterni gassosi I pianeti esterni gassosi Le lune Le lune Asteroidi e Comete Asteroidi e Comete I pianeti extrasolari I pianeti extrasolari

2 NASCITA E FORMAZIONE Circa 5 miliardi di anni fa, da una nebulosa di gas e polveri, si formarono per autogravitazione centinaia di nuove stelle, tra cui anche il Sole

3 La nascita dei pianeti Anno 0: da una massa di gas informe inizia a condensarsi il protosole Anno : si forma un disco di gas e polveri ruotante attorno al protosole Anno : il disco di gas e polveri inizia a formare i protopianeti Anno : i pianeti si sono formati

4 I pianeti interni: formazione I pianeti interni, di natura rocciosa, si sono formati nelle regioni più vicine al Sole. Lintenso calore proveniente dal nostro astro e gli effetti del vento solare non hanno permesso di trattenere grandi quantità di gas, come invece è avvenuto per i pianeti esterni.

5 I pianeti esterni: formazione I pianeti esterni, composti da un nucleo roccioso, hanno potuto accrescersi con grandi quantità di gas per la scarsa azione del vento solare a quelle distanze. Attorno ai grandi pianeti gassosi si sono poi formati complessi sistemi di lune

6 Le distanze dei pianeti Mercurio, il pianeta più vicino, dista in media 58 milioni di km dal Sole. La Terra, il terzo pianeta in ordine di distanza, orbita a 150 milioni di km. Giove, il più grande di tutti, si trova a quasi 800 milioni di km dal Sole. Plutone, il più lontano, ha unorbita fortemente ellittica che lo porta a quasi 6 miliardi di km dalla nostra stella.

7 Le dimensioni Giove, il pianeta più grande, ha un diametro di km, dodici volte quello della Terra Plutone è il più piccolo, il suo diametro è di circa km, inferiore a quello della Luna La Terra è il più grande tra i pianeti interni ( km) Ganimede, satellite di Giove, è la più grande luna del Sistema Solare; con i suoi km di diametro supera per dimensioni anche il pianeta Mercurio La massa di tutti i pianeti raggiunge appena l1% di quella solare

8 IL SOLE

9 Linterno del Sole Il Sole ha un diametro di 1,5 milioni di km, nel nucleo la temperatura è di 15 milioni di gradi Lidrogeno che viene trasformato in elio mediante le reazioni nucleari libera energia che impiega un milione di anni ad attraversare la zona radiativa La fotosfera è la superficie visibile del Sole, ha una temperatura di gradi Le protuberanze sono provocate da violente esplosioni sulla superficie, che a volte seguono le linee dellintenso campo magnetico solare

10 La fonte di energia Nel nucleo del Sole atomi di idrogeno si combinano per formare atomi di elio; da questa reazione nucleare viene liberata energia sotto forma di raggi X e gamma

11 Le macchie solari Sono zone più fredde della superficie del Sole (4.000° anziché 5.700°) Da queste regioni fuoriescono gli intensi campi magnetici solari Si manifestano in maggior numero con una periodicità di 11 anni

12 Il campo magnetico e la rotazione La rotazione solare avviene in modo differenziato tra equatore (25 giorni) e poli (34 giorni) Questo provoca uno stiramento delle linee di forza del campo magnetico.

13 Il vento solare E costituito da un flusso continuo di particelle ionizzate emesse dal Sole, che si disperdono in ogni direzione. Quando raggiungono la Terra vengono deviate dal campo magnetico e a volte possono dar vita ad aurore boreali

14 Le protuberanze La superficie del Sole è scossa da violente esplosioni che eiettano plasma solare a distanze enormi, anche ad oltre km La loro temperatura è di ° e seguono landamento delle linee di forza del campo magnetico Da Terra si possono ammirare durante le eclissi totali di Sole

15 La corona solare E latmosfera del Sole; da Terra la si può osservare soltanto durante le eclissi Ha una temperatura di diversi milioni di gradi, ma una densità molto bassa La Corona solare

16 Il ciclo solare Ha una durata di 11 anni circa, durante i quali aumenta lattività solare con la produzione di un gran numero di macchie Ogni 22 anni si inverte la polarità del campo magnetico

17 Il Sole visto dallo spazio Sonde spaziali come lamericana SOHO possono osservare il Sole in tutte le lunghezze donda, evidenziando strutture altrimenti invisibili da terra

18 Il Sole e la Vita Lenergia che il Sole produce viene irraggiata nello spazio e solo una minima parte raggiunge la Terra Ciò è però sufficiente per far vivere il nostro pianeta Le piante sfruttano lenergia solare per la fotosintesi clorofilliana Latmosfera e gli oceani della Terra vengono animati dal calore del Sole

19 I PIANETI INTERNI

20 Mercurio Diametro:4880 km Densità:5,4 g/cm 3 Massa:0,055 T Gravità:0,37 T Temperatura:+350 –170 Distanza Sole:57,9 mil. Periodo rivoluz.:88 giorni Periodo rotaz.:59 giorni Velocità orbitale:47,9 km/s Diam apparente:12,9 max Satelliti:nessuno

21 Venere Diametro:12104 km Densità:5,2 g/cm 3 Massa:0,815 T Gravità:0,88 T Temperatura:+480 Distanza Sole:108,2 mil. Periodo rivoluz.:224,7 giorni Periodo rotaz.:-243 giorni Velocità orbitale:35 km/s Diam apparente:63,1 max Satelliti:nessuno

22 Latmosfera di Venere E composta per il 97% da anidride carbonica con tracce minime di vapor dacqua (0,2%) In superficie cadono piogge di acido solforico, indice che vi sono violente eruzioni vulcaniche

23 La superficie di Venere Su Venere leffetto serra è esasperato al massimo: le nubi di anidride carbonica trattengono il calore solare e portano la temperatura a valori di quasi 500°. La pressione al suolo è di 90 atmosfere, uguale a quella presente 900 metri sottacqua.

24 Il volto svelato di Venere Limpenetrabile coltre di nubi ha impedito per anni di vedere la superficie Grazie alle sonde radar (Magellano) è stato possibile cartografare la superficie Come sulla Terra, anche su Venere ci sono continenti elevati rispetto alle zone circostanti Ci sono montagne molto alte (Mt. Maxwell) e vulcani attivi

25 Le fasi di Venere Essendo un pianeta interno allorbita terrestre, Venere presenta delle fasi simili a quelle lunari Quando Venere è più vicino alla Terra si ha la Congiunzione Inferiore, allopposto la Congiunzione Superiore; nei casi intermedi le Elongazioni

26 Terra Diametro:12742 km Densità:5,51 g/cm 3 Massa:5,977x10 27 g Gravità:1 T Temperatura:+15 Distanza Sole:149,6 mil. Periodo rivoluz.:365,25 giorni Periodo rotaz.:23 h 56 m 04 s Velocità orbitale:29,8 km/s Satelliti:Luna

27 Il pianeta vivente La Terra è lunico pianeta del Sistema solare su cui lacqua sia presente allo stato solido, liquido e gassoso. La temperatura è idonea allo sviluppo della vita Lalternarsi delle stagioni favoriscono il ricambio delle masse daria tra i poli e lequatore Lo scudo dellozono protegge la Terra dalle mortali radiazioni UV solari

28 Il sistema Terra - Luna La luna orbita a km dalla Terra Il periodo di rivoluzione della Luna attorno al nostro pianeta è di quasi 29 giorni, uguale a quello di rotazione La Luna presenta sempre la stessa faccia

29 Marte Diametro:6787 km Densità:3,9 g/cm 3 Massa:0,108 T Gravità:0,38 T Temperatura:-23° Distanza Sole:227,9 mil. Periodo rivoluz.:687 giorni Periodo rotaz.:24 h 37 m 23 s Velocità orbitale:24,1 km/s Diam apparente:25,2 max Satelliti:Phobos Deimos

30 Il suolo di Marte Le sonde atterrate su Marte hanno mostrato un pianeta desolato, simile ai deserti pietrosi della Terra Marte ha una tenue atmosfera di anidride carbonica, non sufficiente però a innescare un effetto serra per riscaldare il pianeta Tutto lossigeno si è combinato con le rocce del suolo, dandogli il caratteristico colore rossastro, visibile anche da Terra

31 Dovè lacqua? Sulla superficie di Marte sono chiari i segni della presenza, in un lontano passato, di acqua allo stato liquido Oggi tutta lacqua è ghiacciata e si trova ai poli e nello strato di permafrost, pochi metri sotto la superficie

32 Mondo di giganti Sulla superficie di Marte si trovano alcune delle strutture geologiche più grandi del Sistema solare: –La Valle Marineris è il più grande Canyon, lungo 4500 km, largo 120 e profondo 7 –Il Monte Olimpo è un vulcano a scudo alto mt e largo alla base 600 km

33 Come si vede da Terra Marte ha unorbita molto eccentrica perciò, in rapporto alla stagione, si trova a distanze diverse dal Sole Il momento in cui si trova più vicino alla Terra si chiama opposizione e si verifica circa ogni due anni Nelle opposizioni più favorevoli le sue dimensioni sono ragguardevoli Se lopposizione è sfavorevole il pianeta apparirà molto più piccolo

34 I PIANETI ESTERNI

35 Giove Diametro: km Densità:1,3 g/cm 3 Massa:317,9 T Gravità:2,64 T Temperatura:-150° Distanza Sole:778,3 mil. Periodo rivoluz.11,86 anni Periodo rotaz.:9 h 50 m 30 s Velocità orbitale:13,1 km/s Diam apparente:49,8 max Satelliti:39 lune

36 Atmosfera turbolenta Giove è un pianeta gassoso; i suoi principali componenti sono lidrogeno, lelio, il metano e lammoniaca La superficie delle nubi è scossa da venti ad oltre 300 km/h Le nubi si dispongono su bande o fasce parallele allequatore; allinterno di queste si possono sviluppare turbolenze e vortici che permangono anche per secoli, comè il caso della Grande Macchia Rossa

37 Stella mancata Giove assomiglia molto più ad una stella che ad un pianeta La sua composizione chimica è infatti molto simile al Sole ed il nucleo del pianeta emette molto più calore di quanto Giove ne riceva dalla nostra stella La sua massa non è di molto inferiore a quella necessaria per innescare le reazioni nucleari

38 Un altro sistema di mondi Losservazione di Giove fatta da Galileo nel 1610 ha rivoluzionato la visione del Mondo: cera un altro centro di attrazione delluniverso! Si può correttamente definire Giove e la sua coorte di lune come un sistema solare in miniatura Attorno al pianeta orbitano più di 30 satelliti, quattro dei quali (Io, Europa, Ganimede e Callisto) hanno taglia e caratteristiche di veri e propri pianeti

39 Gli anelli di Giove Nel 1979 la sonda Voyager 1, mentre stava attraversando il piano equatoriale di Giove, fece una scoperta inaspettata e curiosa: anche il pianeta gigante aveva un sistema di anelli, molto più tenui però di quelli di Saturno

40 Saturno Diametro: km Densità:0,7 g/cm 3 Massa:95,2 T Gravità:1,15 T Temperatura:-180° Distanza Sole:1427 mil. Periodo rivoluz.29,46 anni Periodo rotaz.:10 h 14 m Velocità orbitale:9,6 km/s Diam apparente:20,8 max Satelliti:30 lune

41 Il Signore degli anelli Gli anelli, ben visibili anche da Terra, sono composti da rocce e polveri vaganti in orbita attorno al pianetarocce e polveri Sono mantenuti stabili dalla presenza di piccoli satelliti pastore pastore Gli anelli principali sono sei, suddivisi ognuno in decine o centinaia di sottosistemi Hanno uno spessore di pochi chilometri e con il passare degli anni, si presentano sotto diverse angolazionidiverse angolazioni Allinterno degli anelli vi sono delle zone vuote, chiamate divisioni, visibili anche con un telescopio

42 Una famiglia numerosa Sono ben 30 le lune orbitanti attorno a Saturno. La più grande, Titano, ha un diametro di oltre km e unatmosfera molto densa, simile a quella che aveva la Terra primordiale. Una missione spaziale, la Cassini-Huygens, svelerà presto (nel 2004) se su Titano ci siano forme di vita extraterrestre.

43 Un mondo che galleggia sullacqua Composto dagli stessi elementi chimici di Giove, Saturno ha però una caratteristica peculiare: la sua densità è così bassa (0,7 g/cm 3 ) che potrebbe galleggiare su un ipotetico mare che fosse in grado di contenerlo!

44 Urano Diametro:51118 km Densità:1,29 g/cm 3 Massa:14,6 T Gravità:1,17 T Temperatura:-210° Distanza Sole:2869,6 mil. Periodo rivoluz.84,01 anni Periodo rotaz.:17 h 14 m Velocità orbitale:9,6 km/s Diam apparente:3,8 max Satelliti:17 lune

45 Un pianeta inclinato Urano ha una caratteristica peculiare: il suo asse di rotazione è inclinato di quasi 90° sul piano dellorbita; il pianeta perciò rotola anziché ruotare su se stesso. Possiede inoltre un sistema di 11 anelli molto sottili, a malapena visibili da Terra La sua composizione chimica è molto simile a quella di Giove e Saturno

46 Un mondo di ghiaccio Quando nel 1986 la sonda Voyager 2 ha sorvolato il sistema di Urano ha ripreso da vicino le sue 5 lune principali, dei mondi desolati di ghiaccio e roccia con diametri tra i 500 e i 1500 km

47 Nettuno Diametro:49530 km Densità:1,64 g/cm 3 Massa:17,14 T Gravità:1,18 T Temperatura:-210° Distanza Sole:4450,6 mil. Periodo rivoluz.164,79 anni Periodo rotaz.:16 h 07 m Velocità orbitale:5,4 km/s Diam apparente:2,1 max Satelliti:8 lune

48 Un pianeta tutto blu Le nubi sono spinte da venti impetuosi, i più forti di tutto il Sistema Solare: vicino alla Grande Macchia Oscura possono raggiungere i Km/h. L'atmosfera del pianeta ha una composizione molto simile a quella di Urano: idrogeno (85 %), elio (13 %) e metano (2 %); quest'ultimo e' responsabile del caratteristico colore del pianeta, in quanto assorbe la radiazione rossa e riflette quella blu

49 Lune ed anelli Anche attorno a Nettuno la sonda Voyager 2 ha individuato la presenza di anelli, sebbene molto sottili e deboli. Nel suo peregrinare attorno al Sole il pianeta è accompagnato da otto satelliti il più grande dei quali, Tritone, risulta particolarmente interessante per la presenza di ghiaccio dacqua in superficie e di strutture simili a gayser che eruttano materiale scuro

50 Plutone Diametro:2280 km Densità:2,03 g/cm 3 Massa:0,0022 T Gravità:0,03 T Temperatura:-220° Distanza Sole:5900 mil. Periodo rivoluz.248,54 anni Periodo rotaz.:6 d 09 h Velocità orbitale:4,7 km/s Diam apparente:0,3 max Satelliti:Caronte

51 Un pianeta doppio Di Plutone non si conosce molto, in quanto non è mai stato visitato da sonde automatiche Si sa però che è un pianeta doppio in quanto il suo satellite, Caronte (1270 km di diametro), ha dimensioni quasi paragonabili a quelle di Plutone (2200 km) ed orbitano ad una distanza di appena km in 6 giorni, mostrandosi reciprocamente sempre la stessa faccia Entro il 2020 una sonda, chiamata Pluto Express dovrebbe visitare il pianeta

52 LE LUNE

53 Veri e propri Mondi I satelliti dei pianeti giganti sono veri e propri mondi, sia come dimensioni che come caratteristiche fisiche e superficiali Il più grande satellite del Sistema solare è Ganimede (5270 km) Anche Titano e Callisto hanno dimensioni superiori a quelle di Mercurio

54 Ghiaccio e Fuoco Io, satellite di Giove, ha una attività vulcanica elevatissima, causata dallattrito mareale del vicino giganteattività vulcanica Europa invece è completamente ricoperto da una crosta ghiacciata al di sotto della quale cè un oceano dacqua liquida profondo decine di km; non è esclusa la presenza di forme di vita extraterrestrecrosta ghiacciata

55 Cara, vecchia Luna! Il nostro satellite nacque presumibilmente dallo scontro della terra primordiale con un corpo celeste di ragguardevoli dimensioni, forse paragonabili a quelle di Marte Sulla sua superficie, infatti, si trovano minerali che sulla Terra non sono presenti, se non a grandi profondità Sono stati 12 gli astronauti che tra la fine degli anni 60 e linizio dei 70 andarono sulla Luna; e i prossimi a quando?

56 Schegge cosmiche Dei quasi cento satelliti dei pianeti del Sistema solare, non più di una dozzina supera i 1000 km di diametro e solo sei hanno dimensioni planetarie Tutti gli altri sono per lo più asteroidi catturati dalla gravità dei pianeti, come ad es. Phobos e Deimos, le due Lune di Marte Altri, come Miranda, sono un inestricabile puzzle di schegge cosmiche agglomerate in un lontano passato

57 ASTEROIDI E COMETE

58 La fascia degli asteroidi Compresa tra le orbite di Marte e di Giove, è formata da tutti quei frammenti rocciosi del Sistema solare primordiale che non hanno potuto aggregarsi a causa delle interazioni gravitazionali del vicino Giove Alcuni di questi oggetti, detti NEO (Near Earth Objects), transitano vicino allorbita terrestre e sono particolarmente pericolosi per possibili impatti che potrebbero avere effetti devastanti sul nostro pianeta

59 Montagne volanti Dalle forme più svariate e bizzarre, gli asteroidi hanno dimensioni che variano dai 1000 km per Cerere alle poche decine di metri dei più piccoli; ognuno di essi presenta però una superficie molto craterizzata, segno di violenti impatti con asteroidi più piccoli ErosIda Gaspra

60 Il nome di Cortina fra le stelle Scoperto il 27 gennaio 2000, lasteroide Cortina ha un diametro di 5 Km e ha unorbita di circa 4 anni

61 Sono miliardi i nuclei cometari che orbitano attorno al Sole; la maggioranza sono confinati in una regione, chiamata Nube di Oort, situata a metà strada tra il Sole e le stelle più vicine Le comete: da dove vengono?

62 Nel regno del Sole Quando una cometa si avvicina al Sistema solare interno, la sua superficie ghiacciata sublima al calore del Sole ed inizia ad emettere materiale che va a formare dapprima la chioma, poi la coda di ioni ed infine quella di polveri La coda di gas è azzurra e rettilinea, rivolta sempre dalla parte opposta del Sole; quella di polveri è gialla e ricurva e tende a seguire lorbita della cometa

63 Il cuore della cometa Il nucleo della cometa è molto simile ad un enorme iceberg volante, ricoperto da una crosta di materiale organico scuro, al cui interno vi sono grandi quantità di ghiaccio dacqua che fuoriesce sotto forma di getti di vapore da spaccature della crosta I nuclei cometari hanno dimensioni di alcuni chilometri, ma materiale sufficiente per decine di passaggi nei pressi del Sole

64 Polvere di stelle Le polveri emesse dalle comete si dispongono lungo lorbita e può capitare che la Terra la intersechi in uno o più punti Quando ciò avviene si verifica il fenomeno delle Stelle cadenti: le particelle cometarie vengono bruciate dallattrito con latmosfera terrestre e danno vita alla luminosa scia che attraversa il cielo Famose sono le piogge delle Perseidi a metà agosto e delle Leonidi, visibili a novembre

65 I PIANETI EXTRASOLARI

66 Mondi di altre stelle Sono ormai più di cento i pianeti extrasolari scoperti attorno ad altre stelle La maggior parte di essi però è di dimensioni molto grandi, anche più di Giove. Per scoprire pianeti simili alla Terra sono necessari strumenti di nuova generazione, che permettano una risoluzione ottica elevatissima Il sistema extrasolare più interessante è quello orbitante attorno alla stella 55 Cancri, dove sono stati individuati 3 pianeti

67 IL SISTEMA SOLARE FINE

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