Principi di ASTRONOMIA

Presentazione sul tema: "Principi di ASTRONOMIA"— Transcript della presentazione:

1 Principi di ASTRONOMIA
SCIENZE INTEGRATE LEZIONE N. 2 slide N. 36 Principi di ASTRONOMIA classe I ITI Prof. Fabrizio CARMIGNANI IISS “Mattei” – Rosignano S. (LI)

2 COSMOLOGIA: Scienza che studia l’origine e l’evoluzione dell’Universo
ASTRONOMIA: Scienza che studia gli astri o corpi celesti ASTROFISICA: Scienza che applica lo studio delle leggi fisiche ai corpi celesti COSMOLOGIA: Scienza che studia l’origine e l’evoluzione dell’Universo COSMOGONIA: Scienza che studia l’origine e l’evoluzione delle strutture (corpi celesti) dell’universo

3 ASTROFILIA: Studio da appassionati “dilettanti” dei corpi celesti
…persone che si interessano di astronomia e che osservano il cielo, per esempio, con piccoli telescopi dal balcone di casa… Es. A.L.S.A. Associazione Livornese Scienze Astronomiche ASTROLOGIA: Studio delle influenze astrali sulla vita umana Non è una scienza e questo anche perché i SEGNI ZODIACALI hanno subito nel tempo uno sfasamento ed i periodi non coincidono con quelli classici degli oroscopi Questi erano esatti 2000 anni fa ma oggi a causa di un MOTO MILLENARIO della Terra (il MOTO di PRECESSIONE degli EQUINOZI o MOTO CONICO dell’asse terrestre) sono cambiati !!!!!

4 Lo ZODIACO (dal greco “fascia degli animali") è una fascia del cielo che si estende all'incirca per 8° da entrambi i lati dell'ECLITTICA (il percorso apparente del Sole nel suo moto annuo nel cielo) e comprendente anche i percorsi apparenti della luna e dei pianeti visibili ad occhio nudo: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno Astrologia ZOODIACO Le suddivisioni immaginarie dello zodiaco sono COSTELLAZIONI in astronomia e SEGNI ZODIACALI in astrologia

5 Movimento “apparente” annuo del sole nel cielo
ECLITTICA Movimento “apparente” annuo del sole nel cielo MOTO di RIVOLUZIONE terrestre

6 FALSO ZODIACO degli OROSCOPI
Dal punto di vista scientifico-astronomico occorre precisare che le corrispondenze riportate dalla stampa tra date di nascita e COSTELLAZIONI ZODIACALI non sono corrette Queste corrispondenze valide più di 2000 anni fa sono oggi cambiate a causa di un movimento millenario del nostro pianeta Terra detto PRECESSIONE degli EQUINOZI Anche se chi fa gli oroscopi continua a considerare il cielo di 2000 anni fa, in realtà le costellazioni in cui il sole è proiettato nei vari periodi dell’anno sono quelle della successiva tabella

7 Da questa risulta anche la presenza di un tredicesimo segno, quello dell’OFIUCO o SERPENTARIO che va dal 30 NOV al 17 DIC La tabella successiva riporta la situazione reale all’anno 2000 che, ovviamente, non si discosta dal 2009 in quanto per periodi di decine di anni la situazione NON cambia (cambia solo in migliaia di anni) N.B. E’ solo una precisazione astronomica ma è la realtà dal punto di vista scientifico, per il resto……….. si può continuare a pensare agli oroscopi come meglio si crede !!!!!!

8 SEGNI ZODIACALI attuali

9 Corpi celesti studiati dall’ ASTRONOMIA
Galassie Sistemi Stelle: Nane bianche D. Novae Stelle a neutroni (pulsar) E. Supernovae Buchi neri Pianeti Satelliti Corpi celesti minori: Meteore (Stelle cadenti) Meteoriti Asteroidi o Pianetini Comete Quasars

10 1. GALASSIE (Es. Galassia di ANDROMEDA) Il nome deriva dal greco: "di latte, latteo"; è una chiara allusione alla VIA LATTEA, la Galassia di cui fa parte il sistema solare Una GALASSIA è un grande insieme di stelle, sistemi, ammassi ed associazioni stellari, gas e polveri (che formano il mezzo interstellare) tenuti assieme dalla reciproca forza di gravità. Le galassie sono oggetti dalle vastissime dimensioni, che variano dalle più piccole GALASSIE NANE, contenenti poche decine di milioni di stelle, sino alle più imponenti GALASSIE GIGANTI, che arrivano a contare al loro interno anche mille miliardi di stelle.

11 2. SISTEMA SOLARE Il SISTEMA SOLARE è il sistema planetario costituito dai vari oggetti celesti mantenuti in orbita dalla forza di gravità del Sole. È costituito da 8 PIANETI, dai rispettivi SATELLITI NATURALI, da 5 PIANETI NANI e da miliardi di corpi minori. Quest'ultima categoria comprende gli ASTEROIDI (PIANETINI) le COMETE, le METEORE ,le METEORITI e la POLVERE INTERPLANETARIA

12 Costellazioni EMISFERO BOREALE
3. STELLE Costellazioni EMISFERO BOREALE

13 STELLA: definizione Il PLASMA è tenuto in equilibrio da 2 forze:
Corpo globoso costituito, per gran parte della sua vita, da H (idrogeno), He (elio) e pochi altri elementi, tutti in forma di PLASMA (miscuglio di nuclei ed elettroni) che rappresenta il QUARTO stato della materia (presente soltanto nelle stelle) dopo i 3 presenti sulla Terra e cioè SOLIDO, LIQUIDO e GASSOSO Il PLASMA è tenuto in equilibrio da 2 forze: la gravità che lo attira verso il centro l’energia prodotta dalle reazioni di fusione nucleare del nocciolo della stella che lo spinge verso l’esterno

14 E = m c2 E = ENERGIA m = MASSA C = VELOCITA’ della LUCE nel vuoto
L’ energia si sprigiona dal NUCLEO della stella, dove in ogni istante milioni di tonnellate di H si trasformano in He (FUSIONE NUCLEARE) secondo le seguenti quantità: 4 NUCLEI di H NUCLEO di He In questa reazione non esattamente tutti e 4 i nuclei di H si trasformano in He. Una piccolissima parte (differenza di massa) si trasforma in ENERGIA in base alla legge di EINSTEIN: E = m c2 E = ENERGIA m = MASSA C = VELOCITA’ della LUCE nel vuoto (circa Km/sec …… per l’esattezza: ,458 Km/sec) Albert EINSTEIN ( )

15 3A. STELLE (NANA BIANCA) D = m/V
NANA BIANCA Stadio finale della vita di una stella (es. il nostro sole) che raggiunge uno stato di quiete con lente emissioni di energia da parte del nucleo in fase di collasso gravitazionale D = m/V D=densità M=massa V=volume Stella di piccole dimensioni, con una bassissima luminosità e un colore tendente al bianco. Nonostante le ridotte dimensioni (simili a quelle della Terra) la massa dell'astro è simile o lievemente superiore a quella del Sole Quindi è un oggetto molto compatto, dotato di un'elevatissima densità e gravità superficiale

16 3B. STELLE (STELLA di NEUTRONI o PULSAR)
Una STELLA di NEUTRONI è una versione ancora più compressa di una NANA BIANCA. La pressione è talmente elevata da vincere la repulsione elettrica tra elettroni e protoni che vengono spinti l'uno contro l'altro a formare NEUTRONI Nella materia normale è questa repulsione che frena la compressione, ma, in mancanza della repulsione elettrica, la materia può venir compressa fino a 100 MILIONI di TONNELLATE per Centimetro cubo (Es. una PENNA su di una STELLA di NEUTRONI arriverebbe a pesare MILIONI di TONNELLATE)

17 Le STELLE di NEUTRONI di solito hanno un diametro compreso tra 10 e 20 Km, ma una massa maggiore di quella del Sole Esse generano immensi campi magnetici e ruotano su se stesse rapidamente, emettendo così degli impulsi radio che spazzano il cielo lungo una linea, come il fascio luminoso di un faro Talvolta questi fasci intercettano la Terra, e noi vediamo una sorgente pulsante: PULSAR La prima PULSAR fu scoperta nel 1967 nella Nebulosa del Granchio (M1) dalla ricercatrice inglese Jocelyn Bell Quest'oggetto era una stella che si trasformò in SUPERNOVA nel 1054, e fu visibile in pieno giorno per qualche tempo Fenomeno che fu registrato anche negli annali degli astronomi cinesi del tempo Ora M1 è una nebulosa con all’interno una PULSAR

18 IMPULSI RADIO della STELLA di NEUTRONI
PULSAR GIGANTE ROSSA STELLA di NEUTRONI Rappresentazione pittorica d'un SISTEMA BINARIO con una stella GIGANTE ROSSA alla quale una STELLA di NEUTRONI compagna "strappa" materia dagli strati superficiali Questa materia, spiraleggiando intorno alla stella collassata, (diametro di circa 10 Km) crea turbolenze e attrito, che fanno perdere energia gravitazionale alla materia in rotazione Questa precipita lungo un percorso a spirale sino sulla superficie della STELLA di NEUTRONI (che può essere nella fase di PULSAR)

19 Quindi è “nero” perché nemmeno la luce riesce a sfuggire
3C. STELLE (BUCO NERO) BUCO NERO: un corpo celeste estremamente denso, dotato di un'attrazione gravitazionale talmente elevata da non permettere l'allontanamento di alcunché dalla propria superficie Questa condizione si ottiene quando la velocità di fuga dalla sua superficie è superiore alla velocità della luce Quindi è “nero” perché nemmeno la luce riesce a sfuggire VELOCITA’ di FUGA: Velocità che un “oggetto” deve avere per sfuggire al campo gravitazionale (forza di gravitazione) di un corpo celeste

20 (in precedenza si parlava di dark stars o black stars)
Un corpo celeste con questa proprietà risulterebbe invisibile e la sua presenza potrebbe essere rilevata solo indirettamente, tramite gli effetti del suo intenso campo gravitazionale Fino ad oggi sono state raccolte numerose osservazioni astrofisiche che possono essere interpretate (anche se non univocamente) come indicazioni dell'effettiva esistenza di BUCHI NERI nell'Universo Il termine "buco nero" (Black Hole) è dovuto al fisico J. Archibald Wheeler mentre sono stati teorizzati dal più illustre degli astrofisici attuali: Stephen Hawking (in precedenza si parlava di dark stars o black stars)

21 3D. STELLE (NOVAE) Sono stelle che si trasformano a causa di un'enorme esplosione nucleare causata dall'accumulo di H sulla superficie di una NANA BIANCA , che fa sì che la stella diventi, per qualche giorno, molto più luminosa del solito La parola NOVA può indicare sia la causa del fenomeno sia la stella stessa al momento dell'esplosione

22 3E. STELLE (SUPERNOVAE) Una SUPERNOVA è un'esplosione stellare che sembra risultare nella creazione di una nuova stella nella sfera celeste (CIELO) Il prefisso "super" la distingue da una NOVA, la quale è anch'essa una stella che aumenta la sua luminosità, ma in maniera nettamente minore di una SUPERNOVA e con un meccanismo diverso

23 Fucina di elementi chimici… SIAMO TUTTI FIGLI DELLE STELLE
Le SUPERNOVAE sono contraddistinte dall'espulsione degli strati esterni di una stella alla velocità di migliaia di Km/sec, riempiendo lo spazio circostante di H ed He (oltre ad altri elementi) I detriti espulsi formano quindi nubi di polveri e gas. Un'esplosione di SUPERNOVA può comprimere del gas preesistente che si trovava vicino alla stella e si suppone che ciò possa innescare processi di formazione stellare Una SUPERNOVA è l'unico meccanismo naturale conosciuto per produrre gli elementi più pesanti del ferro (tra cui cobalto, uranio, nichel, piombo, iodio, tungsteno, oro e argento), che si formano nell'atmosfera rovente della SUPERNOVA sfruttando l'enorme energia a disposizione Fucina di elementi chimici… e per questo…… SIAMO TUTTI FIGLI DELLE STELLE

24 4. PIANETI Un PIANETA è un corpo celeste che orbita attorno ad una stella, non produce energia tramite fusione nucleare, la massa è sufficiente a conferirgli una forma sferoidale e la cui fascia orbitale è priva di eventuali corpi di dimensioni simili o superiori

25 5. SATELLITI NATURALI o LUNE
SATELLITE NATURALE  corpo celeste che orbita attorno ad un corpo diverso da una stella, come ad es. un pianeta, un pianeta nano o un asteroide. Nel sistema solare si conoscono oltre 150 satelliti naturali: si presume che ne esistano anche attorno ai pianeti di altre stelle.

26 6A. METEORE (STELLE CADENTI)
Le STELLE CADENTI (METEORE) sono dei corpi celesti (frammenti di COMETE o ASTEROIDI) innocui per la Terra perché, in ogni caso, non riescono a raggiungere la superficie terrestre, ma si disgregano già negli strati più alti dell'atmosfera, a circa km dal suolo. Tuttavia il nostro pianeta subisce un bombardamento incessante da parte di questi piccoli oggetti: da calcoli fatti pare che ne cadano ogni giorno una quantità pari a 400 tonnellate (METEORE e MICROMETEORE)

27 6B. METEORITI METEOR CRATER Arizona (USA) Età: 50.000 anni
Meteorite di metri Velocità: Km/h

28 A differenza delle meteore, i METEORITI riescono a superare la barriera dell'atmosfera arrivando fino al suolo. La definizione di METEORITE è ben precisa ed è diversa dalla definizione di METEOROIDE, cioè un corpo roccioso vagante nello spazio. Tale corpo diventa meteorite "solo" dopo aver attraversato l'atmosfera. La definizione di ASTEROIDE invece è relativa alla grandezza dell'oggetto, più grande del meteoroide. I METEORITI possono derivare dalla frammentazione di comete e sono in grado di scavare grandi crateri sulla superficie terrestre. Alla caduta di meteoriti sono stati associati grandi disastri ecologici che hanno provocato estinzioni di massa, come i dinosauri (circa 65 milioni di anni fa) L'età delle METEORITI viene stimata intorno ai 4,5 miliardi di anni e quindi esse sarebbero contemporanee all'origine del sistema solare

29 6C. ASTEROIDI o PIANETINI IDA ( 56 KM) e la sua luna DACTYL
10 ASTEROIDI principali

30 Un ASTEROIDE (PIANETINO o PLANETOIDE) è un oggetto simile per composizione ad un pianeta terrestre ma più piccolo, e generalmente privo di una forma sferica “SASSI SPAZIALI” Ha in genere un diametro inferiore al chilometro, anche se non mancano corpi di grandi dimensioni (sino a 900 Km – CERERE), giacché tecnicamente anche i corpi particolarmente massicci recentemente scoperti nel Sistema solare esterno sono da considerarsi asteroidi. Si pensa che gli ASTEROIDI siano residui del disco protoplanetario che non sono stati incorporati nei pianeti, durante la formazione del sistema

31 6D. COMETE HALE BOPP HALLEY AUSTIN 1989

32 Una COMETA è un oggetto celeste relativamente piccolo, simile ad un asteroide ma composto prevalentemente di ghiaccio. Nel Sistema solare, le orbite delle comete si estendono oltre quelle di Plutone. Le comete che entrano nel sistema solare interno, e si rendono quindi visibili (a distanza di periodi più o meno lunghi) ai nostri occhi, hanno spesso orbite ellittiche. Spesso descritte come "palle di neve sporche", le comete sono composte per la maggior parte di sostanze volatili come biossido di carbonio, metano e acqua ghiacciati, con mescolati aggregati di polvere e vari minerali. La sublimazione (SOLIDO GAS) delle sostanze volatili quando la cometa è in prossimità del Sole causa la formazione della CHIOMA e della CODA

33 distante 9 miliardi di A.L.
7. QUASAR QUASAR distante 9 miliardi di A.L. GALASSIA ELLITTICA distante 2 miliardi di A.L. dal QUASAR

34 Un QUASAR (quasi-stellar radio source, radiosorgente quasi stellare) è un oggetto astronomico che somiglia ad una stella in un telescopio ottico (cioè è una sorgente puntiforme), e che mostra un grande spostamento verso il rosso(red-shift) del suo spettro. Il consenso generale è che questo grande red-shift sia di origine cosmologica, cioè il risultato della legge di Hubble (ESPANSIONE dell’UNIVERSO dopo il BIG-BANG) Questo implica che i QUASAR siano oggetti molto distanti (I più distanti di tutti, a 15 miliardi di anni luce – età dell’Universo) e che debbano emettere più energia di dozzine di normali galassie. Infatti, i quasar sono considerati gli oggetti più luminosi dell'Universo osservabile. Una loro caratteristica è di emettere la stessa quantità di radiazione in quasi tutto lo spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi X e gamma

35 RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE
emesse dalla STELLE (e quindi anche dalla nostra stella SOLE)

36 FINE della LEZIONE N.2 Principi di ASTRONOMIA
Grazie per l’attenzione! E ricordatevi … … Considerate la vostra semenza fatti non foste a viver come bruti ma per seguir virtute e canoscenza… DANTE ALIGHIERI La Divina Commedia, INFERNO, canto XXVI, Prof. CARMIGNANI FABRIZIO