IL SISTEMA SOLARE ESTERNO

Presentazione sul tema: "IL SISTEMA SOLARE ESTERNO"— Transcript della presentazione:

1 IL SISTEMA SOLARE ESTERNO
Il nostro sistema solare ha quasi 5 miliardi di anni. E’ formato da 9 pianeti, migliaia di pianetini (asteroidi), più di 170 lune (satelliti), polveri, gas e comete, tutti orbitanti attorno ad una stella centrale (Sole) SISTEMA SOLARE ESTERNO Giove Saturno Urano Nettuno (Plutone) Sedna Comete

2 I quattro giganti di gas
(pianeti gassosi o gioviani) Nettuno Urano Saturno Giove Gigante gassoso: grosso pianeta che non sia composto prevalentemente da roccia. I giganti gassosi possono avere un piccolo nucleo roccioso (si sospetta che un tale nucleo sia necessario per la loro formazione) ma la maggior parte della loro massa è presente sotto forma di gas (oppure gas compresso allo stato liquido). A differenza dei pianeti rocciosi, i giganti gassosi non hanno una superficie ben definita. Il sistema solare presenta quattro giganti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. rispettate le dimensioni relative ma non le distanze

3 Caratteristiche dei giganti di gas
1. Di grandi dimensioni 2. Costituiti prevalentemente da gas o da gas compressi allo stato liquido 3. Possono avere un piccolo nucleo roccioso (ferro, nichel) 4. Non hanno una superficie ben definita 5. Possiedono numerosi satelliti 6. Hanno una spessa atmosfera Negli strati inferiori, l'idrogeno liquido all'interno dei giganti gassosi è così compresso che diventa di natura metallica. L'idrogeno metallico è stabile solo a tali enormi pressioni.

4 Struttura interna dei pianeti gioviani
L'idrogeno metallico si ottiene sottoponendo l'idrogeno a una pressione sufficiente a determinare un cambiamento di fase della materia. L'idrogeno solido metallico consiste in un reticolo cristallino di nuclei atomici, ossia di protoni, separati da uno spazio minore del raggio di Bohr. In realtà tale spazio è paragonabile con la lunghezza d'onda dell'elettrone (vedi lunghezza d'onda di De Broglie). Gli elettroni sono liberi e si comportano come se fossero in un materiale metallico conduttore. Nell’ idrogeno metallico liquido i protoni non sono organizzati in un reticolo cristallino, ma in un sistema liquido di protoni ed elettroni.

5 GIOVE E’ il pianeta più grande del sistema solare.
La sua atmosfera contiene idrogeno ed elio e assomiglia a quella del Sole. GIOVE IL GIGANTE Il pianeta più grande del nostro sistema solare, con più di 4 lune della dimensione di pianeti e molti satelliti minori, Giove è quasi un sistema solare in miniatura. La composizione di Giove assomiglia a quella di una stella. Se avesse avuto una massa 8 volte maggiore sarebbe diventato una stella invece di un pianeta. Il 7 gennaio 161°, usando il suo primitivo telescopio, Galileo vide 4 piccole “stelle” vicino a Giove. Così scopri le 4 lune maggiori di Giove (Io, Europa, Ganimede e Callisto), oggi chiamati i satelliti galileiani. Satelliti galileiani: Io è il più attivo dal punto di vista vulcanico, Ganimede è il satellite più grande ed il solo nel sistema solare ad avere un suo proprio campo magnetico. Un oceano liquido sembra si trovi sotto la crosta congelata di Europa. Oceani gelati sembra si trovino in profondità sotto la crosta di Callisto e Ganimede. Soltanto nel 2003, gli astronomi hanno scoperto 23 lune orbitanti attorno al pianeta gigante, arrivando a 49, il numero più alto nel sistema solare. Le numerose piccole lune più esterne potrebebro essere asteroidi catturati dalla gravità di Giove. Viene chiamato “stella mancata”. Se avesse avuto massa 8 volte più superiore sarebbe diventato una stella invece di un pianeta.

6 ATMOSFERA DI GIOVE Le nubi più visibili sono costituite da ammoniaca (NH3). Le strisce chiare e scure sono dovute a venti che circolano nell’atmosfera superiore. Il grande occhio rosso è un gigantesco tornado L’ATMOSFERA DI GIOVE Giove presenta una spessa atmosfera composta principalmente da idrogeno ed elio gassosi, con tracce di altri composti chimici come l'ammoniaca, ma la maggior parte della sua massa è sotto forma di idrogeno allo stato liquido o metallico, forse con un nucleo roccioso o composto da nichel e ferro. Le nubi più visibili sono costituite di ammoniaca (NH3). Attraverso zone trasparenti dell’atmosfera a volte si vede acqua in profondità. Le strisce chiare e scure sono dovute a venti da est ad ovest che circolano nell’atmosfera superiore. All’interno di queste strisce esistono sistemi tipo tornado molto persistenti negli anni. Il grande “occhio rosso”, un gigantesco tornado che vortica nell’atmosfera di Giove, è stato osservato più di 300 anni fa. Atmosphere The composition of Jupiter's atmosphere is similar to that of the sun—mostly hydrogen and helium. Deep in the atmosphere, the pressure and temperature increase, compressing the hydrogen gas into a liquid. At depths about a third of the way down, the hydrogen becomes metallic and electrically conducting. In this metallic layer, Jupiter's powerful magnetic field is generated by electrical currents driven by Jupiter's fast rotation. At the center, the immense pressure may support a solid core of ice-rock about the size of Earth. Jupiter's enormous magnetic field is nearly 20,000 times as powerful as Earth's. Trapped within Jupiter's magnetosphere (the area in which magnetic field lines encircle the planet from pole to pole) are swarms of charged particles. Jupiter's rings and moons are embedded in an intense radiation belt of electrons and ions trapped in the magnetic field. The Jovian magnetosphere, composed of these particles and fields, balloons 600,000 to 2 million miles (1 million to 3 million kilometers) toward the sun and tapers into a windsock-shaped tail extending more than 600 million miles (1 billion kilometers) behind Jupiter, as far as Saturn's orbit. Discovered in 1979 by NASA's Voyager 1 spacecraft, Jupiter's rings were a surprise: a flattened main ring and an inner cloudlike ring, called the halo, are both composed of small, dark particles. A third ring, known as the gossamer ring because of its transparency, is actually three rings of microscopic debris from three small moons: Amalthea, Thebe, and Adrastea. Jupiter's ring system may be formed by dust kicked up as interplanetary meteoroids smash into the giant planet's four small inner moons. The main ring probably comes from the moon Metis. Jupiter's rings are only visible when backlit by the sun. In December 1995, NASA's Galileo spacecraft dropped a probe into Jupiter's atmosphere, which collected the first direct measurements of the atmosphere. Following the release of the probe, the Galileo spacecraft began a multiyear study of Jupiter and its largest moons. As Galileo began its 29th orbit, the Cassini-Huygens spacecraft was nearing Jupiter for a gravity-assist maneuver on the way to Saturn. The two spacecraft made simultaneous observations of the magnetosphere, solar wind, rings, and Jupiter's auroras. —Text courtesy NASA/JPL

7 Tempesta di nubi d’acqua
nubi d’ammoniaca Tempesta contenente nuvole d’acqua Una tempesta a nordovest del Grande Occhio Rosso (immagine con colori artificiali). L’area bianca al centro è una nube spessa e più alta delle nubi circostanti. La maggior parte dei wisp sono nubi di ammoniaca sottili o spesse, con una pressione appena inferiore a quella della Terra al livello del mare. La base rossa della tempesta è una nube d’acqua Le aree blu-verdi rappresentano le nubi più alte. nube d’acqua nube più spessa di quelle circostanti

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9 LE LUNE DI GIOVE Giove ha 63 satelliti. I 4 più grandi sono stati scoperti da Galileo nel 1610 Europa Possiede una superficie ghiacciata. Potrebbe esserci due volte l’acqua presente sulla Terra

10 Il satellite Io Io è una delle 4 maggiori lune di Giove
E’ il corpo del sistema solare maggiormente attivo dal punto di vista vulcanico Due eruzioni solfuree sono visibili sulla superficie della luna vulcanica di Giove, Io. Immagine della sonda Galileo che ha orbitato attorno a Giove dal 1995 al 2003. Due eruzioni vulcaniche Immagini della sonda Galileo in orbita attorno a Giove ( )

11 SATURNO E’ il pianeta con gli anelli.
Costituito di idrogeno ed elio (come gli altri giganti di gas) Il sistema di anelli si estende centinaia di migliaia di Km dal pianeta Molto del materiale degli anelli è costituito da ghiaccio di acqua E’ il più lontano dei 5 pianeti conosciuti dagli antichi. Nel 1610, Galileo Galilei è stato il primo a guardare Saturno attraverso un telescopio. Con sua sorpresa vide un paio di oggetti su entrambe i lati del pianeta. Li disegnò a mano come due sfere separate e scrisse che Saturno appariva essere un sistema di tre corpi. Nel 1659, l’astronomo olandese Christiaan Huygens, usando un telescopio più potente di quello di Galileo, propose che Saturno fosse circondato da un sottile anello piatto. Nel 1675, l’astronomo nato in Italia Jean-Dominique Cassini scoprì una divisione fra gli anelli che oggi vengono chiamati A e B. Oggi si sa che l’influenza gravitazionale della luna di Saturno Mimas è responsabile di questa divisione larga 4,800Km. Come Giove, Saturno è costituito per lo più da idrogeno ed elio. Il suo volume è 755 volte il volume della Terra. I venti della sua atmosfera superiore raggiungono i 500m/s all’equatore. Al confronto la forza dei venti dell’uragano più violento sulla Terra sono intorno ai 110m/s. Questi venti superveloci, insieme con le onde di calore che salgono dal cuore del pianeta causano le bande giallo-dorate visibili nell’atmosfera. Il sistema di anelli di Saturno è il più grande e complesso del sistema solare e si estende centinaia di migliaia di Km dal pianeta. Nel 1980, due navicelle Voyager (Voyager 1 e 2) della NASA hanno scoperto che gli anelli di Saturno sono costituiti di ghiaccio di acqua. I materiali negli anelli hanno dimensioni da pochi micron a diverse decine di metri. Due delle piccole lune di Saturno orbitano negli spazi all’interno degli anelli principali. Dal 2005, la sonda Cassini- Huygens continua l’esplorazione del sistema di Saturno, raccogliendo dati sull’atmosfera e la superficie. Cassini farà il giro di Saturno più di 70 volte in 4 anni, studiando il pianeta, igli anelli, le lune e la magnetosfera. Cassini-Huygens è sponsorizzata dalla NASA 8Agenzia Spaziale Americana), dall’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e dall’ASI (Agenzia Spaziale Italiana). —Text courtesy NASA/JPL

12 Le aurore polari di Saturno
Il campo magnetico di Saturno è 578 volte più potente di quello terrestre Le aurore polari sono generate da particelle cariche che si muovono a spirale nell’atmosfera di un pianeta lungo le linee di forza del suo campo magnetico Materiale luminoso a forma di vortice che si innalza a più di 1,600Km al di sopra delle nubi ai poli di Saturno CAMPO MAGNETICO Sebbene più debole del campo magnetico di Giove, quello di Saturno è 578 volte più potente di quello terrestre. Saturno, gli anelli e molti dei suoi satelliti sono completamente inseriti nella enorme magnetosfera del pianeta (regione di spazio in cui il comportamento delle particelle cariche è influenzato più dal campo magnetico di Saturno che dai venti solari). Il telescopio spaziale Hubble mostra che ai poli di Saturno si verificano aurore simili a quelle della Terra. Le aurore polari si generano quando particelle cariche si muovono a spirale nell’atmosfera di un pianeta lungo le linee di forza del campo magnetico. Il materiale luminoso a forma di vortice che si innalza a più di 1,600Km al di sopra delle nubi ai poli di Saturno costituisce le aurore polari. Le aurore polari di Saturno sono causate dal vento solare che investe il pianeta. Particelle cariche entrano nel potente campo magnetico di Saturno ed emettono luce.. aurora polare

13 Le molte lune di Saturno
Saturno ha 52 satelliti naturali noti. Probabilmente altri devono ancora essere scoperti. GIANO Condivide l’orbita con un satellite minore (Epimetheus). E’ stato scoperto nel 1966. MOLTE LUNE Saturno ha 52 satelliti naturali noti e altri probabilmente devono ancora essere scoperti. Titano, il satellite più grande, è un po’ più grande del pianeta Mercurio. Soltanto il satellite di Giove Ganimede è più grande di Titano. Titano è avvolto da una spessa atmosfera ricca di idrogeno che potrebbe essere simile a quella della Terra molto tempo fa. Studi ulteriori su questo satellite potrebbero rivelare molte informazioni sulla formazione e i primi anni di vita della Terra. Saturno possiede anche molti piccoli satelliti di ghiaccio (Encelado, Iapetus).

14 URANO L’asse di rotazione di Urano è quasi orizzontale e punta dritto verso il Sole asse di rotazione Il colore verde-blu è dovuto alla presenza di metano nella sua atmosfera Uranus si è rivelato un mondo molto dinamico, con alcune delle nubi più brillanti nel sistema solare esterno e con 11 anelli. E’ stato scoperto nel 1781, dall’astronomo William Herschel, per la prima volta con l’aiuto di un telescopio. E’ il 7° pianeta dal Sole, impiega 84 anni terrestri per terminare un’orbita. Atmosfera Il pianeta non ha una superficie solida. La sua atmosfera è costituita principalmente da idrogeno ed elio, con piccole quantità di metano e tracce di acqua ed ammoniaca. Appare verde bluastro a causa della presenza di metano. La sommità delle nubi, che si trovano al di sotto di uno strato di metano, riflette la luce del Sole. Mentre la luce del Sole riflessa riattraversa questo strato di metano, il gas assorbe la componente rossa della luce solare e si lascia attraversare dalla componente blu-verde che noi percepiamo. L’80% o più della massa del pianeta è contenuto in un esteso cuore gelato costituito da materiali ghiacchiati (acqua, metano, ammoniaca) con materiale a maggiore densità in profondita. Urano e Nettuno contengono più acqua, ammoniaca, e metano rispetto a Giove. E’ plausibile che il metano si dissoci alle altissime pressioni e che il carbonio cristallizzi direttamente come diamante. Secondo alcuni astronomi è possibile che Urano e Nettuno abbiano nuclei interni di diamante. Negli strati inferiori, l'idrogeno liquido all'interno dei giganti gassosi è così compresso che diventa di natura metallica. L'idrogeno metallico è stabile solo a tali enormi pressioni. Asse di rotazione L’asse di rotazione di Urano è quasi orizzontale, come se il pianeta fosse stato coricato su un fianco. Questo insolito orientamento dell’asse può essere il risultato della collisione di Urano con un corpo celeste delle dimensioni simili a quelle di un pianeta che ne abbia radicalmente cambiato la rotazione. Anche se Urano è coricato su un fianco e ha stagioni che durano 20 anni, la differenza di temperatura delle regioni in estate e in inverno è piccola, poiché il pianeta è così lontano dal Sole. La temperatura delle nubi più alte di Urano è -216°C. Anelli di Urano A causa dell’insolito orientamento dell’asse di rotazione gli anelli di Urano sono perpendicolari all’orbita che descrive attorno al Sole. I dieci anelli più esterno sono scuri, sottili e stretti mentre l’undicesimo, più interno, è ampio e diffuso. Lune di Urano Urano possiede 27 lune note, chiamate con i nomi dei personaggi dell’opera di William Shakespeare e Alexander Pope. Miranda è la luna con aspetto più insolito, come se fosse fatta di pezzi avanzati! is the strangest-looking Uranian moon, appearing as though it were made of spare parts. The high cliffs and winding valleys of the moon may indicate partial melting of the interior, with icy material occasionally drifting to the surface. —Text courtesy NASA/JPL

15 Le lune di Urano Urano ha 27 satelliti naturali noti. Probabilmente altri devono ancora essere scoperti. MIRANDA E’ la più piccola delle 5 lune maggiori. Possiede in superficie giganteschi canyons 12 volte più profondi del Grand Canyon Urano possiede 27 satelliti naturali (noti fino ad ora). La maggior parte delle piccole (12-16Km di diametro) lune di Urano sono state avvistate dal telescopio spaziale Hubble. Miranda E’ la più piccola delle 5 lune maggiori. Possiede in superficie giganteschi canyons 12 volte più profondi del Grand Canyon (USA).

16 NETTUNO Nettuno, come Urano, è verde-blu per la presenza di metano nell’atmosfera Superficie turbolenta attraversata da uragani/tempeste che si muovono nell’atmosfera Invisibile ad occhio nudo Ottavo pianeta dal Sole, Nettuno è stato il primo pianeta ad essere localizzato attraverso una previsione matematica piuttosto che attraverso la regolare osservazione del cielo. Quando Urano non proseguiva sulla sua orbita esattamente come atteso dagli astronomi, un matematico francese, Urbain Joseph Le Verrier, propose la posizione e la massa di un altro pianeta ancora sconosciuto che avrebbe potuto modificare l’orbita di Urano. Ignorato dagli astronomi francesi, Le Verrier spedì le sue previsioni a Johann Gottfried Galle dell’Osservatorio di Berlino, che trovò Nettuno esattamente dove indicato da Le Verrier nella prima notte di ricerca nel Diciassette anni più tardi è stato scoperto anche Tritone, il satellite più grande di Urano. Orbita di Nettuno A quasi 4,5 miliardi di Km dal Sole, Nettuno compie un’orbita in 165 anni terrestri. E’ invisibile ad occhio nudo a causa della sua estrema distanza dalla Terra. The main axis of Neptune's magnetic field is "tipped over" by about 47 degrees compared with the planet's rotation axis. Like Uranus, whose magnetic axis is tilted about 60 degrees from the axis of rotation, Neptune's magnetosphere undergoes wild variations during each rotation because of this misalignment. The magnetic field of Neptune is about 27 times more powerful than that of Earth. Atmosfera Si estende a grande profondità e si mescola gradualmente con ghiacci disciolti di varia natura che si appoggiano su un cuore solido. Il colore blu-verde dipende dalla presenza di metano nell’atmosfera (come per Urano), ma il suo blu è molto più intenso di quello di Urano e probabilmente dovuto ad un componente dell’atmosfera che ancora non conosciamo. La causa della tinta bluastra di Nettuno è ancora un mistero. Tempesta misteriosa Nonostante la sua grande distanza dal Sole e il suo basso input di energia, i venti di Nettuno sono 3 volte più forti di quelli di Giove e 9 volte più forti di quelli della Terra. Nel 1989, Voyager 2 ha seguito una tempesta (largo ovale scuro) nell’atmosfera di Nettuno dell’emisfero meridionale. Questa grande macchia scura indica un uragano abbastanza grande da contenere l’intera Terra. La macchia ruotò in senso antiorario alla velocità di 1,200Km/h. Immagini successive dell’Hubble Space Telescope non hanno mostrato la presenza di questo uragano in precedenza fotografato dal Voyager 2. Una macchia simile è comparsa nel 1994 nell’emisfero nord di Nettuno ma è poi scomparsa nel 1997. Anelli e lune Il pianeta ha 6 anelli di vario spessore, confermati dall’osservazione del Voyager 2 nel Gli anelli di Nettuno sembrano giobani e di breve emivita. Nettuno ha 13 lune note, 6 delle quali scoperte dal Voyager 2. La più grande, Tritone, è il corpo più freddo fino ad ora visitato nel sistema solare (-235°C). Nonostante queste temperature bassissime il Voyager ha scoperto dei geysers che proiettano materiali gelati ad altezze di 8Km. L’atmosfera sottile di Tritone, scoperta dal Voyager e confermata dalla Terra diverse volte, stà diventando più calda per motivi non ancora compresi dagli scienziati. —Text courtesy NASA/JPL Expand/Collapse This Simile al Grande Occhio Rosso di Giove

17 Le lune di Nettuno Nettuno ha 13 satelliti naturali noti. Probabilmente altri devono ancora essere scoperti. NEREIDE E’ la più lontana delle lune di Nettuno. Poiché è così lontana impiega 360 giorni a completare un’orbita. Tredici lune note, di cui sei scoperte dal Voyager 2. Nereide Forse catturata dall’orbita di Nettuno, Nereide è una delle lune più esterne del pianeta blu. Poiché è così lontana da Nettuno, Nereide impiega 360 giorni a completare solo un’orbita.

18 PLUTONE: pianeta nano Dal 2006 Plutone non è più considerato un pianeta del sistema solare. Ha un’orbita anomala Pur essendo nella regione dei giganti, è di tipo roccioso e molto piccolo (30% più piccolo della Luna) Orbita nella fascia di Kuiper, ritenuta il luogo di origine di molte comete I pianeti nani La definizione è usata dal 2006, da quando Plutone è stato privato del suo status di pianeta e ribattezzato pianeta nano. Pianeti nani riconosciuti fino ad ora dalla IAU (International Astronomical Union): Plutone, Eris, Ceres. Plutone potrebbe essere un ex satellite di Nettuno, sfuggito alla sua attrazione gravitazionale e sistematosi su un'orbita indipendente attorno al Sole.

19 Pianeta nano: corpo celeste di tipo planetario, di forma sferoidale, che non ha ripulito le vicinanze attorno alla propria orbita ma che condivide la sua fascia orbitale con altri oggetti di dimensioni confrontabili Pianeta nano: corpo celeste che non ha ripulito l’area attorno alla sua orbita, non è diventato gravitazionalmente dominante e ancora condivide il proprio spazio con altri corpi di taglia simile. Pianeta nano: corpo celeste di tipo planetario orbitante attorno ad una stella e caratterizzato da una massa sufficiente a conferirgli una forma sferoidale, ma che non è stato in grado di "ripulire" la propria fascia orbitale da altri oggetti di dimensioni confrontabili: per questo non rientra nella semplice denominazione di pianeta. Nonostante il nome, un pianeta nano non è necessariamente più piccolo di un pianeta. In teoria non vi è limite alle dimensioni dei pianeti nani. Si osservi inoltre che la classe dei pianeti è distinta da quella dei pianeti nani, e non comprende quest'ultima. Because it has not cleared the neighborhood around its orbit, Pluto is considered a dwarf planet. It orbits in a disc-like zone beyond the orbit of Neptune called the Kuiper belt, a distant region populated with frozen bodies left over from the solar system's formation. The dwarf planet is a whopping 3.7 billion miles (5.9 billion kilometers) from the sun, and its average temperature hovers around -356 degrees Fahrenheit (-215 degrees Celsius). Pluto's surface is composed of a mixture of frozen nitrogen, methane, and carbon monoxide ices. The dwarf planet also has polar caps and regions of frozen methane and nitrogen. Pluto has three known moons, Hydra, Nix, and Charon. With a diameter of about 737 miles (1,186 kilometers), Charon is the largest of Pluto's moons. The duo's gravity puts them in a synchronous orbit, which means they face each other with the same side all the time. In January 2006, NASA launched its New Horizons spacecraft en route to Pluto and Charon. It is expected to arrive in 2015 and will be the first spacecraft to visit the distant dwarf planet. Dual Identity Also considered by many to be an asteroid, Ceres, like Pluto, was also renamed as a dwarf planet in Ceres was discovered by Italian astronomer Giuseppe Piazzi in 1801. Ceres's shape resembles a flattened sphere with a diameter of about 590 miles (950 kilometers). It is by far the largest and most massive known body in the asteroid belt, and it contains about one-third of the estimated total mass of all asteroids in the belt. Ceres is made up of a rocky inner core surrounded by a mantle of water-ice. A thin, dusty, outer crust covers the dwarf planet named after the Roman goddess of grain. Expand/Collapse This

20 PLUTONE: statistica 5,9 109 Km 248 anni 6,3 giorni

21 Le tre lune di Plutone Caronte E’ poco più della metà di Plutone
E’ coperta da ghiaccio d’acqua

22 Confronta le dimensioni dei pianeti
Mercurio ha un diametro di 4,880Km Seleziona un pianeta per confrontarlo Vai al link e confronta le dimensioni dei pianeti:

23 COMETE Piccoli ammassi freddi di materiali rocciosi e polveri ghiacciate che provengono dalla periferia del sistema solare e viaggiano verso il Sole con orbite molto eccentriche. Quando si avvicinano al Sole il ghiaccio vaporizza. Una miscela di gas e polveri viene spinta dal vento solare in direzione opposta al Sole. Si formano due code, una di ioni (blu) e una di polveri (bianca) Comets are balls of rock and ice that grow tails as they approach the sun in the course of their highly elliptical orbits. As comets heat up, gas and dust are expelled and trail behind them. The sun illuminates this trail, causing it to glow. The glowing trails are visible in the night sky. While there are perhaps trillions of comets ringing the outer fringes of the solar system, bright comets appear in Earth's visible night sky about once per decade. Short-period comets such as Halley's were perturbed from the so-called Kuiper belt out beyond the orbit of Neptune and pass through the inner solar system once or twice in a human lifetime. Long-period comets come from the Oort Cloud, which rings the outer reaches of the solar system, and pass near the sun once every hundreds or thousands of years. Occasional collisions and gravitational tugs send asteroids and comets careering toward the sun on highly elliptical orbits, some close enough to Earth to pose a risk of impact. Astronomers are constantly on the lookout for bodies on such a catastrophic trajectory. Most asteroids, fortunately, are too small to cause any damage. Instead they burn up in the atmosphere and appear to us as a shooting star.

24 LE PARTI DI UNA COMETA Nucleo: massa di polveri e gas ghiacciati
Nube di idrogeno: alcune comete hanno una grande nube di idrogeno che circonda la corona nube di H2 nucleo The Age of Comets Republished from the pages of National Geographic magazine Written by William Newcott December 1997Whistling and moaning, a 50-mile-an-hour (80-kilometer-an-hour) wind whipped among the telescope domes atop Kitt Peak. Just a few feet below, turning gray in the dusk, slid a river of clouds that had been rising and dropping all day. And high above, comet Hale-Bopp hung suspended like a feathery fishing lure, its tail curving off a bit, as if blown to the side by the punishing wind. Hyakutake comet above the Palomar Observatory, California THIS ARTICLE IS FROM National Geographic Magazine Limited time offer! 12 issues for the special introductory rate of $15. ORDER NOW One by one, stars winked on in a darkening sky. In each of the telescope domes, teams of astronomers prayed that the wind would drop below 40 miles per hour (64 kilometers an hour), the point at which they'd be able to open the sliding doors and get back to work. The sky turned indigo. Then black. Viewed from the summit, 6,873 feet (2,095 meters) above Arizona's Sonoran Desert, Hale-Bopp's bright dust tail, along with a dimmer, all but transparent blue one, seemed to grow by degrees. Among the brightest comets ever seen, Hale-Bopp had been visible for months from midtown Manhattan, of all places. But here, on a moonless night in the mountains in the desert, the length of Hale-Bopp's tail became visible—a wispy, delicate veil. Along with eclipses, comets have been the most feared and admired sky spectacles of all. But while astronomers have been able to predict eclipses for thousands of years, only in the 1700s was a comet's return correctly predicted, by Edmond Halley. Some comets swing around the sun every few years. Others, like Hale-Bopp, may take thousands of years. Most can be seen only with a telescope. But every once in a while—a few times a century, perhaps—an impressive one is visible to the naked eye. And in the past two years the world has witnessed not one but two of them. Hyakutake in 1996 had one of the longest tails on record, stretching more than halfway across the sky; Hale-Bopp in 1997 had one of the most brilliant heads, nearly as bright as the star Sirius. Add the Jupiter crash of comet Shoemaker-Levy in 1994, Halley's most recent visit in 1986, vivid comet West in 1976, and the scientifically signifiant—if visually disappointing—Kohoutek in , and you could say that we are indeed living in the age of comets. Hovering in the most fragile of gravitational balances, a fleet of dirty, lumpy snowballs numbering in the trillions is barely held in orbit by the pull of the sun. They are stored in the Oort cloud, a huge, diffuse sphere of cometary nuclei in the far reaches of the solar system. Close to the sun, yet still beyond Neptune, circle what may well be their brethren, in a great disk called the Kuiper belt. Comets are leftovers, scraps of material that didn't make it to planethood in the events creating our solar system. Once, many astronomers believe, the solar system was full of comet nuclei, chunks of ice and dust left over from the formation of the sun. Most clumped together to form planets, leaving a relative handful—averaging perhaps a few miles wide, with temperatures as low as minus 400 degrees Fahrenheit (minus 240 degrees Celsius)—as time capsules of the early solar system. They orbit in a perpetual deep freeze until some subtle gravitational nudge upsets the delicate balance. Then the great fall begins. Imperceptibly at first, a snowball drifts toward the sun and steadily accelerates. As solar radiation heats the comet, the ice within sublimates, escaping as gas from vents at the surface. Sometimes jets of sublimating ice whirl off the rotating comet nucleus like a fireworks pinwheel. Dust trapped in the ice breaks free. Pushed back by the pressure of the sun's radiation, the dust streams out behind the comet in what appears as a fiery tail. Now the comet is among the fastest things in the solar system. It whizzes past the inner planets at around 100,000 miles an hour (160,000 kilometers an hour). The tail can stretch a hundred million miles (160 million kilometers). A quick whip around the sun, a long journey back into night, and the show's over. Until gravity calls it back. With each visit to the sun the comet loses more of its ice. Eventually it may become a rocky ghost, its glory days gone for good. Kitt Peak's solar telescope is bored right into the mountain, with mirrors on top that can be oriented to follow the sun's path across the sky. Solar studies are one of astronomy's few day jobs, and in 1973 Frank Scherb and Fred Roesler, physicists at the University of Wisconsin, got the bright idea of using the telescope at night to track comet Kohoutek. Scherb has been back for every major comet since then, except for Hyakutake in 1996. "That one just came up too fast," he said, showing me through the cramped corner of the telescope facility that has been made available to him. A few computers whirred in a row, their terminals displaying Hale-Bopp images taken the night before. He punched up a series taken a few minutes apart through filters that brought out various parts of the light spectrum. With each image, the tail changed shape a bit, indicating the presence of different molecules. "The most important new result we've got here is that we're detecting an unusual kind of atomic carbon," Scherb told me. "It's being thrown off by the many types of carbon compounds in the comet." Besides the bountiful hydrogen and oxygen found in cometary ice, astronomers knew that comets contained a lot of carbon monoxide. But radio, infrared, and ultraviolet measurements have revealed a whole zoo of carbon compounds in comets, some of which are essential building blocks in all known life-forms. Two dozen carbon molecules have turned up in Hale-Bopp, along with trace amounts of nitrogen, sodium, and sulfur. The growing list of compounds found in Hale-Bopp supports the theory that the ingredients for life were delivered to Earth by comets. Scherb's carbon atom measurements will help determine how much of each compound is present in the average comet and whether or not there is enough to keep the theory alive. I asked Scherb about Hale-Bopp's transparent blue tail, which gave the comet the appearance of a celestial bird-of-paradise flower. "That's the ion tail," he explained. "As water sublimates off the comet, the sun's radiation strips an electron from the water molecules, creating charged particles. Those ions get picked up by the solar wind, and they drive back to form the ion tail." Ron Oliversen, a NASA scientist working with Scherb, hopes to use the ion tails of comets to get the "weather reports" from the distant solar system. "Ion tails are a kid of wind sock for the solar win," he said. "If we can follow comets far enough, we can get some idea of what the solar wind is doing out there." Alan Hale was on the phone. Again. Giving driving directions so that a TV crew could find his house. Again. The co-discoverer of comet Hale-Bopp was riding the wave of media frenzy on this, the day his comet would make its closest approach to the sun. His four-year-old son, Tyler, had greeted me at the door of their home and then ushered me into the cluttered living room. As dad intoned some well-worn answers to an interviewer, Tyler proudly showed me his Thomas the Tank Engine toy. "My daddy," he confided, "is a star guy." Much has been made of the fact that Hale found the comet while looking through a telescope in his driveway. Few accounts note that to reach his driveway, you must follow 9 miles (14.5 kilometers) of unpaved road in the Sacramento mountains of southern New Mexico. Far from city lights, it's the perfect place for comet hunting. The sky was absolutely clear the night Hale made history. It was just after midnight on July 23, 1995. "Sagittarius was high in the south. I was looking at a star cluster there, and I noticed a fuzzy object. I checked a star atlas, and it showed nothing there. So I knew it was a possible comet." As a trained astronomer who has seen some 200 comets, Hale knew exactly what to do. He headed inside and sent an to the Central Bureau for Astronomical Telegrams in Cambridge, Massachusetts, to register his findings. A few hours later he got a response: His new comet was officially designated C/1995 o1. His name would also be attached. But he was not alone. That same night, about 400 miles (644 kilometers) away, Tom Bopp was out with some pals looking through telescopes in the desert outside Phoenix, Arizona. He, too, noticed something fuzzy in Sagittarius and pointed it out to the friend who owned the telescope he was using. "You might have something there, Tom," the friend said. He was right. Bopp, a manager at a construction materials factory, had never seen a comet. He missed Kohoutek. He even managed not to see Halley. "I knew I had to contact the Central Bureau, but I didn't have the address with me," Bopp told me. "I had to drive all the way back home and get it." In the wee hours he roused Western Union and fired off a telegram to Cambridge—where its arrival was greeted with the same bemusement that might accompany a horse and buggy at a Porsche service garage. "Nobody sends telegrams anymore," laughed Brian Marsden, who has run the bureau since "I mean, by the time that telegram got here, Alan Hale had already ed us three times with updated coordinates." A jovial Brit with a shock of gray hair, Marsden is the Man Who Names the Comets, the leading voice on a committee that has the final say. "These things can get quite contentious," he added. "Some people try to cheat. They'll see a comet and call a friend, who will then also report it. Usually wee can weed them out." Marsden's brow furrowed—the first time in a half hour the smile left his face. "But I'll tell you, there's at least one comet where I'm sure one of the names was faked." Marsden was seething. Tom Bopp and I were sitting at a restaurant near his home in Glendale, a Phoenix suburb. Neither of us thought of it at the time, but the restaurant was part of the same chain where, one week before, 39 members of a California cult had reportedly eaten their last meal before ritually committing mass suicide. They claimed they were departing on a spaceship that was trailing comet Hale-Bopp. Weird stuff seems to go with major comets. When a comet appeared in A.D. 60, the people of Rome assumed it meant the impending death of their still new emperor, Nero. He responded by exiling a potential rival. When another comet turned up just four years later, ancient historians say he ordered the execution of hundreds of nobles. It is said that Moctezuma II saw a comet in 1517 that foreshadowed the downfall of the Aztec empire. In 1910, a wave of hysteria swept over the United States amid reports that Earth was about to pass through Halley's tail. For Tom Bopp, the comet did indeed portend heartbreak. Three days before we met, as his comet reached its most spectacular point, his brother and sister-in-law were killed in a late night car wreck. They had been out photographing the comet. "This," he told me quietly, "has been the best week of my life. And the worst." David Levy's alarm goes off at 3 a.m. Trying not to disturb his wife, he leaves the house and trudges to a homemade observatory behind his home in Vail, Arizona, near Tucson. Levy and his friends Gene and Carolyn Shoemaker composed a remarkably prolific comet-hunting group before Gene was killed in a car accident in Australia last July. Working individually and together, they discovered 40 comets. "On average a dozen comets are found each year," said Levy. "It is unpredictable." Even a comet's periodic return can vary. Hale-Bopp had a 4,200-year period, but thanks to a gravity assist from Jupiter it will be back in 2,4000 years. Sometimes a comet such as Shoemaker Levy 9 will go into orbit around Jupiter and act as a moon. Others leave Jupiter's orbit and go back around the sun. Comets are like cats; they both have tails, and they both do precisely what they want to do." One thing comets do is crash into things. Imagine yourself atop the Empire State Building with the world's most powerful bowling-ball cannon, capable of reaching the general vicinity of Washington, D.C. You are randomly firing bowling balls as a lone Volkswagen bug circles the Washington Beltway. It's not likely that you will hit that Beetle anytime soon, but one of these days, one of these millennia, you will inevitably crush one vintage compact car. The last bowling ball to devastate earth—either a comet or an asteroid—hit about 65 million years ago. It blasted a crater more than a hundred miles (160 kilometers) wide under today's Yucatan peninsula and threw up a global cloud of dust and gas. The sun was all but blocked for years, dropping average temperatures to near freezing and killing off more than half of the plant and animal species on Earth. The dinosaurs died. On the other hand, many mammal species survived. "If you want some idea of the devastation that's possible from a comet," said David Levy, "take a look at what just one of the fragments of Shoemaker-Levy 9 did to Jupiter. Here's something as long as two or three football fields, and it left a mark bigger than Earth." In May of 1983 the comet IRAS-Araki-Alcock got within three million miles (4.8 million kilometers) of Earth. At its closest Hale-Bopp was 122 million miles (196 million kilometers) away. Had Hale-Bopp arrived just four months earlier, it would have come within 11 million miles (17.7 million kilometers) of Earth, shone 50 times brighter—and been visible in daytime for about a week. Comets can bring more than destruction when they slam into a planet. There's evidence that a good storm of comets in a planet's formative stages could provide an ocean or two. We may well be swimming in comet melt-off. "It could take as few as five Hale-Bopps to fill the Great Lakes," says astronomer Michael U. Mumma of NASA's Goddard Space Flight Center. One of the most popular theories for the origin of Earth's oceans has been that the water was delivered via comets. The theory has problems though. Studies of Hale-Bopp—and of Hyakutake and Halley before it—show that cometary water contains twice as much deuterium as seawater. If the oceans came primarily from comets, the proportion ought to be closer. While most scientists were envisioning such big splash models, one man was thinking about a cosmic drizzle. In 1986 Louis Frank, a physicist from the University of Iowa, suggested that each year Earth is bombarded by ten million house-size mini-comets weighting up to 40 tons (36 metric tons) each. Vaporizing high above Earth's atmosphere, these cometlike objects would deliver, in 20,000 years of so, enough moisture to cover the planet with an inch (2.5 centimeters) of water. Frank's credentials are impeccable. Since 1958 he has worked on scientific payloads for 40 U.S. spacecraft. But his theory was soundly rejected by astronomers. Then in September 1996 NASA's Polar satellite, using cameras and filters designed by Frank, took images of what he says are cosmic snowballs evaporating in long, cloudlike streaks. "These snowballs are cometlike, but they are just about all water. No dirt," said Frank. "They're very, very fragile. And between Earth and Jupiter there are probably enough of them to fill all of our oceans with water." After a brief period of uncertainty Frank's critics still don't buy it. "Right now there are a half-dozen papers either published or in preparation that disagree with Lou's interpretation," said NASA's Mumma. "For one thing, we don't know how far those streaks are from the camera. Some suggest they might be ice flakes coming from the craft itself. This has been a raging controversy for years, and Lou's images have not made it go away." As Hale-Bopp passed the sun and headed back toward the deep-space icebox, the biggest news seemed to be the discovery, with the Isaac Newton Group of telescopes in the Canary Islands, of a third tail. Visible only with a sodium light filter, the tail was 400,000 miles (644,000 kilometers) wide, 30 million miles (48 million kilometers) long, and made of sodium atoms. David Levy remains more enamored of a 1986 comet Halley finding that bore both scientific and philosophical significance. "Halley showed carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen in similar proportions as found in the human body," he said. "I think it just goes to show that we are, as Gene Shoemaker used to say, the progeny of comets." The winds had died down when I left Kitt Peak an hour after sunset, and Hale-Bopp was already low in the sky. I drove down the winding road and pulled over at the mountain's base. The starts shone like, well, like only stars can shine. To the west, above where the sun had set, a dim, misty light climbed into the darkness. It was the zodiacal light, the reflection of sunlight off the disk of dust that floats between the planets—the scattered remains of comet tails, slowly drifting toward incineration by the sun. The sound of crunching rocks startled me. A few feet away three wild horses, black on black against the nightscape, wandered past. They never glanced skyward at the gossamer swath of Hale-Bopp nor at the wondrous spectacle that is the night sky on a clear night, comet or no. It felt good to be human. corona Corona: nube di gas che circonda il nucleo coda Coda: nube di ghiaccio vaporizzato costituita da ioni e polveri

25 COMETE FAMOSE Cometa di Halley
La sua orbita fu calcolata dall’astronomo Inglese Edmond Halley nel 1705. Compie un’orbita in 76 anni. E’ una delle poche a ciclo breve visibili ad occhio nudo dalla Terra. Centinaia di comete sono state catalogate. Potrebbero essercene centinaia di migliaia ancora da scoprire.

26 Evoluzione delle code di polveri e delle code di ioni lungo l'orbita di una cometa
coda di ioni coda di polveri Evoluzione delle code di polveri e di ioni, lungo l'orbita di una cometa. La coda di ioni (blu) è più dritta e rivolta in direzione opposta al Sole, mentre quella di polveri si incurva relativamente al percorso orbitale La coda di ioni (blu) è più dritta e rivolta in direzione opposta al Sole. La coda di polveri (gialla) si incurva relativamente al percorso orbitale.

27 Cometa C/1995 O1 Hale-Bopp La coda blu è formata da ioni
La coda bianca è formata da polveri

28 SE VUOI SCOPRIRE DI PIU’ E “INTERAGIRE” CON I PIANETI …… CLICCA SU:
mercury-article.html This montage of photos, taken by various NASA spacecraft, shows the order of planets in the solar system. Mercury, the closest planet to the sun, is at the top, followed by Venus, Earth (with its moon), Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune.