IL SISTEMA SOLARE IL SISTEMA SOLARE IL SISTEMA SOLARE.

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

1 IL SISTEMA SOLARE IL SISTEMA SOLARE IL SISTEMA SOLARE

2 Mercurio Iniziamo dalle informazioni sul primo pianeta in ordine di successione: Mercurio. Mercurio è il pianeta più vicino al Sole, e questa prossimità lo rende particolarmente inospitale: la temperatura supera i 400 °C nel corso della “giornata” che dura 56 dei nostri giorni di 24 ore. L'aspetto della parte della superficie conosciuta (1/3 circa della totalità) è molto simile a quello della Luna: distese di crateri (alcuni dei quali immensi, come la Caloris Planitia); presenza di lave effusive, che cioè non hanno costruito edifici vulcanici, ma hanno riempito il fondo di crateri; alcune fratture, anche molto estese, che testimoniano degli ultimi assestamenti della crosta. MERCURIO Diametro: 4880 Km Distanza media dal Sole: Km Periodo di rivoluzione: 88 giorni Periodo di rotazione: 58,7 giorni Crosta e mantello: silicati Nucleo: nichel e ferro

3 Il Sistema Solare:Venere
Di Venere si sa pochissimo: abbiamo le immagini della parte esterna della sua densa atmosfera (100 volte più densa di quella della Terra), che rivela la presenza di una continua circolazione della massa dei vapori di cui è composta (soprattutto di anidride carbonica) simile a quella delle nubi più alte dei nostri cieli. La superficie solida di Venere è sassosa, almeno negli unici due punti dove vi è posata una sonda terrestre, rimandandocene immagini oltre a vari dati sull'ambiente circostante. Usando il radar si sono costruite mappe di diverse regioni del pianeta, che rivelano la presenza di montagne, valli e crateri. Seguendo gli spostamenti delle caratteristiche della superficie si è accertato che la rotazione di Venere si svolge in senso opposto a quello proprio degli altri pianeti del Sistema Solare; una rotazione completa si compie in 243 giorni terrestri: una giornata su Venere, dura dunque otto dei nostri mesi, inoltre il Sole sorge a ovest e tramonta a est. VENERE Diametro: Km Distanza media dal Sole: Km Periodo di rivoluzione: 224,7 giorni Periodo di rotazione: 243 giorni Crosta e mantello: silicati Nucleo:nichel e ferro.

4 Il Sistema Solare: la Terra
La Terra è il corpo celeste che viene studiato da più tempo: scelta obbligata dal fatto che la civiltà dell'uomo è nata e si è sviluppata su questo pianeta della stella Sole. A piccoli passi, nel breve volgere di qualche millennio, l'uomo ha cercato di interpretare la natura dell'ambiente in cui si è trovato immerso, per migliorare la qualità della propria esistenza. L'immagine che abbiamo del nostro mondo costituisce il termine di riferimento che utilizziamo per studiare gli altri pianeti. La Terra è una sfera solida, avviluppata da un involucro gassoso che ne è parte integrante e che la protegge, come uno scudo, dal bombardamento delle meteoriti, le quali per l'attrito dell'atmosfera (lo “sfregamento” dovuto al rapidissimo moto di caduta attraverso l'atmosfera sempre più densa degli strati più prossimi alla superficie solida) bruciano quasi completamente prima di raggiungere il suolo (sono le stelle cadenti). Anche per questa ragione sulla superficie terrestre si trovano pochissimi crateri prodotti dall'urto di tali solidi, crateri che sono invece comuni su altri corpi del sistema. La Terra compie un intero giro (rivoluzione) attorno al Sole in 1 anno, periodo da cui, in passato, si sono fatti derivare tutte le unità di tempo. Il pianeta ruota rapidamente su se stesso attorno a un asse inclinato di 23° 27' sul piano che contiene il Sole e la Terra in ogni istante (questo piano è detto piano orbitale).

5 La rotazione viene compiuta in 1/365,25 di anno, periodo abitualmente detto giorno, ( ma detto impropriamente perché il giorno è la prima parte della giornata e la notte la seconda. Perciò il termine giusto che definisce un giorno intero sarebbe dì.) su cui sono calibrati molti dei ritmi biologi propri dei viventi e in particolare del nostro organismo. L'asse di rotazione, nel corso dell'anno conserva la sua direzione, rimane cioè sempre parallelo a se stesso; muta perciò la posizione della Terra rispetto al Sole sul piano dell'orbita, avvicinando e allontanando periodicamente i due emisferi del pianeta all'astro centrale. Ciò provoca l'alternarsi delle stagioni per la diversa quantità di calore che i raggi solari distribuiscono sulle varie regioni del globo. Anche nel succedersi delle varie condizioni stagionali ha una larga influenza sui viventi. L'energia che ci giunge dal Sole sotto forma di raggi luminosi e calorifici (ma anche di onde radio e di raggi ultravioletti) ci consente di vivere e alimenta i moti atmosferici, mettendo in azione cicli di trasformazione fra idrosfera (la “sfera dell'acqua”, cioè la vasta parte delle acque liquide) e atmosfera che sono alla base del regime e delle precipitazioni e di tutte la acque dolci interne (i fiumi e i laghi) le quali, per la stragrande maggioranza, hanno origine dallo scioglimento delle nevi. La superficie solida del pianeta è ricoperta per più di 2/3 da acqua salate (oceani) e per il rimanente da terre emerse (continenti) .Queste sono principalmente dislocate nell'emisfero settentrionale e conferiscono un aspetto asimmetrico al nostro mondo. La configurazione attuale non è però definitiva: il pianeta è sede di fenomeni interni che provocano il movimento delle zolle

6 (tettonica a zolle) in cui si è venuta dividendo e riaggregando la crosta, che assume perciò configurazioni diverse con il passare del tempo. I continenti galleggiano su materiale fluido (rocce “molli” per intendersi), detto magma; tali condizioni sussistono a causa delle alte pressioni e della disponibilità di energia di origine radioattiva. Il materiale fluido è sede di moti convettivi. Pensiamo al modo in cui l'acqua si muove in una pentola sul fuoco: naturalmente negli strati sotto la crosta terrestre tutto avviene con maggior lentezza perché il liquido è più viscoso. I continenti si vanno via via allontanando a partire dal punto in cui si ha risalita di magma (ad esempio nella Dorsale Medio Atlantica o nel Mar Rosso) e per contro si avvicinano quando due zolle si incontrano e dove il materiale della crosta viene inghiottito dal mantello (lo strato della Terra che si trova sotto la crosta superficiale). In corrispondenza di queste regioni di collisione tra zolle avviene il sollevamento di catene montuose (Ande, Himalaya, Alpi), accompagnato da terremoti e da eruzioni vulcaniche. La Terra, anche senza tener conto del “fenomeno vita”, è un oggetto ben vivo, nel senso che sta continuamente evolvendosi, mutando, che sta, diciamolo pure, “diventando vecchio”. Questa descrizione della “nostra” casa è fin troppo superficiale, ma abbiamo analizzato soltanto alcune caratteristiche che ci interessano per stabilire confronti fra la Terra e gli altri corpi celesti conosciuti.

7 200 milioni di anni fa: la Pangea.
135 milioni di anni fa: la Pangea si stacca. 65 milioni di anni fa: l'America e la Gran Bretagna sono unite. TERRA Diametro: Km Periodo di rivoluzione: 365,25 giorni Periodo di rotazione: 23 ore, 56 minuti e 4 secondi Distanza media dal Sole: Km Crosta: rocce silicee, acqua e atmosfera. Mantello: silicati. Nucleo esterno: nichel e ferro fluidi. Nucleo interno: nichel e ferro solidi.

8 Il Sistema Solare:la Luna
La Luna è la desolata compagna della Terra, cui rivolge sempre la stessa faccia, essendo uguali i tempi che impiega a ruotare attorno al proprio asse e a compiere un giro attorno al pianeta. La Luna è per definizione un satellite naturale, ma per le sue dimensioni, in relazione a quelle della Terra, viene spesso considerata qualcosa di più: si parla giustamente di un sistema planetario doppio Terra- luna. La presenza di un compagno celeste ha ad esempio profondamente influito sulla lunghezza del giorno della Terra: una delle tante “eccezioni” in tutto il Sistema Solare, un' “eccezione” però che ci riguarda da vicino per le notevoli conseguenze che essa ha avuto e ha sulla vita. La Luna non ha atmosfera. Sulla sua superficie non c'è traccia d'acqua; la superficie è un'immensa è distesa di crateri ricoperta da una finissima polvere prodotta dalla frammentazione del suolo che accompagna l'impatto di ogni meteorite. I crateri hanno le dimensioni più varie: da migliaia di chilometri a pochi millimetri di diametro. I bordi dei crateri più grandi appaiono come catene di montagne, mentre il fondo è liscio (tanto che i primi osservatori li chiamarono Mari, (Mària in latino), perché è riempito da lave scure risalite dall'interno della Luna attraverso le fratture della crosta provocate dagli urti. Le altre regioni, più chiare, sono per tradizione chiamate Terre (Terrae in latino) e rappresentano ciò

9 che resta della crosta originaria del corpo
che resta della crosta originaria del corpo. Dalle rocce riportate a Terra nel corso delle missioni Apollo si è dedotta l'età delle varie regioni lunari: le Terre hanno 4,5 miliardi di anni, il fondo dei mari più “giovani” 3,6- 3,8 miliardi di anni circa. Da quel lontanissimo momento soltanto qualche sporadico impatto ha modificato, con la creazione di un nuovo cratere, l'immutabile paesaggio di un corpo che ha cessato di evolvere e non ha più avuto una storia propria. Proprio per questa ragione è per noi utile studiare la Luna: il nostro satellite è un “museo preistorico” dei pianeti, dove sono conservate le tracce di avvenimenti remoti che l'attiva Terra ha invece cancellato. LUNA Diametro: 3476 Km Distanza media dalla Terra: Km Periodo di rivoluzione intorno alla Terra:27,3 giorni. Crosta: rocce silicee Mantello: silicati Nucleo: materiali ferrosi. LE FASI DELLA LUNA Luna nuova, “falce di Luna” crescente( gobba a ponente: Luna crescente), primo quarto, luna nuova, “falce di Luna” calante(gobba a levante: Luna calante), ultimo quarto.

10 Il Sistema Solare: Marte
Marte è il pianeta meglio conosciuto: è stato esplorato per anni con gli occhi elettronici delle sonde Mariner 9, Viking 1 e 2. E' un mondo da più punti di vista “intermedio” fra la Terra e la Luna. Nella sua orbita attorno al Sole è accompagnato da due piccoli satelliti, Phobos e Deimos, spezzoni, blocchi oblunghi di roccia della misura di qualche chilometro, butterati come la Luna da un fitto insieme di crateri. I nomi attribuiti a questi due corpi significano in greco Paura e Terrore: secondo alcune tradizioni sarebbero i mitologici scudieri di Ares, Marte, dio della guerra. Marte oggi appare non più attivo, ma presenta tracce di una una evoluzione nel passato che ricordano la storia della Terra. Anche Marte è dunque, a modo suo un museo del passato. Il pianeta è avvolto da una tenue, sottile atmosfera di anidride carbonica, densa appena un centesimo di quella terrestre. Ha due calotte polari perenni, che raccolgono la maggior parte dell'acqua presente sotto forma di ghiaccio e che, nell'inverno marziano, si ricoprono di uno strato di anidride carbonica ghiacciata (il “ghiaccio secco” che l'industria dei gelati utilizza per tenere al freddo i propri prodotti nelle confezioni da trasporto) condensata dall'atmosfera. Marte è diviso in due zone ben distinte, quella delle regioni meridionali, più antiche e molto craterizzate, e quella delle regioni settentrionali, pianeggianti e con minore densità di crateri. La zona di passaggio tra i due emisferi è rappresentata da una scarpata, alta in media qualche chilometro, che degrada

11 Verso Nord, estendendosi attorno a tutto il pianeta.
Questa linea è interrotta da alcune aree vulcaniche che si sono sviluppate edificando immensi vulcani, ormai spenti. Alle pendici della regione di Tharis, dove sorgono il monte Olimpus (alto m) e altri maestosi vulcani (i monti Arsia, Pavonis e Ascreaus), si estende, per oltre Km, un sistema di canyons che è stato denominato complessivamente Valle Marineris, dal nome della sonda che riprese quelle strutture nel 1971 e ne trasmisse a Terra le immagini. MARTE Diametro: Km Distanza media dal Sole: Km Periodo di rivoluzione: 687 giorni Periodo di rotazione: 24 ore, 37 minuti e 23 secondi. Crosta e mantello: silicati Nucleo: ferro

12 Il Sistema Solare: Giove, Saturno, Urano e Nettuno
Sono quattro enormi sfere di gas circondate da parecchi satelliti, per lo più solidi, dalle dimensioni molto varie (in alcuni casi più grandi di quelle di Mercurio, il più piccolo dei pianeti terrestri). Finora si sa che Giove, Saturno e Urano sono circondati da anelli molto piatti, di struttura diversa. Quello di Giove, scoperto nel corso della missione Voyager 1, sembra essere composto da minuscole particelle solide (una vera polvere) e dista meno di Km dalla superficie del pianeta. L'anello ha il bordo esterno netto, mentre la densità della materia va gradualmente diminuendo verso l'interno. Saturno e Urano hanno sistemi di anelli complessi. Imponenti sono quelli di Saturno. Intravisti ma non riconosciuti nella loro vera forma e natura da Galileo, essi sono stati scoperti e studiati da Cassini verso la metà del XVII secolo. Quelli di Urano sono stati individuati nel 1977 grazie a osservazioni condotte con un telescopio montato su un aereo. Tutti i pianeti di tipo gioviano hanno elevate velocità di rotazione, da 10 a 16 ore. Si ritiene che questo periodo sia quello “originale” di tutti i corpi planetari del Sistema Solare: per alcuni oggetti esso è poi mutato, nel corso del tempo, dando origine a “giorni” più lunghi come sono queeli di pianei terrestri. La rapida rotazione contribuisce, per effetto della forza centrifuga, a schiacciare i grandi globi gassosi che appaiono piuttosto appiattiti ai poli.

13 La struttura degli strati esterni delle atmosfere dei pianeti giovani è stratificata in bande parallele all'equatore: se ne deduce che in questi casi non si verificano gli importanti spostamenti di masse fluide fra equatore e poli che sono caratteristici della meteorologia terrestre. Riferendoci all'atmosfera di Giove (la meglio conosciuta, grazie alle immagini riprese nel 1979 nel corso delle missioni Voyager 1 e 2) è possibile dire che la diversa colorazione delle varie bande corrisponde alla diversa composizione chimica: si passa dal metano (e altri idrocarburi, composti cioè contenenti soltanto carbonio e idrogeno) all'ammoniaca dalla fosfina al germano (un gas simile al metano ma con un atomo di germanio nella molecola, al posto di quello di carbonio). Le varie fasce (questo il termine tecnico relativo alle regioni più scure) e zone (più chiare) sono sede di moti turbolenti e caotici della materia, che, sopratutto nelle regioni di contatto tra fascia e fascia, può dare luogo a perturbazioni dall'apparenza di cicloni o vortici giganteschi i quali mantengono a lungo la propria “individualità”, come se si trattasse di elementi stabili del “paesaggio” planetario. Il fenomeno più appariscente di questo tipo è la Grande Macchia Rossa che su Giove occupa circa km di una fascia sub-equatoriale e che si conserva praticamente da almeno tre secoli (fu scoperta da Cassini nel 1658). La stabilità di tali caratteristiche sembra indicare la presenza di fonti energetiche interne capaci di alimentarle costantemente. Giove e Urano emettono una quantità maggiore di quella che ricevono dal Sole.

14 Questi corpi insomma “producono energia” con qualche meccanismo a noi, per ora, ignoto.
I satelliti dei pianeti giovani sono numerosi: una quindicina attorno a Giove, una decina attorno a Saturno (corpi anche molto piccoli sono stati rivelati dall'accurato esame delle immagini inviate dalle sonde), cinque attorno a Urano e due attorno a Nettuno. Come si è accennato, ciascuno dei sottosistemi ha una struttura che ripete, in scala ridotta, quella del sistema Sole- pianeti. In particolare, è affascinante osservare le caratteristiche principali dei quattro satelliti maggiori di Giove, scoperti da Galileo nel gennaio 1610, quando puntò per primo un telescopio verso il cielo. Detti dallo scopritore astri , medicei o galileiani, in onore della famiglia dei signori di Firenze, questi corpi ebbero nomi di personaggi mitologici che hanno parte nelle vicende di Giove: Io, Europa, Ganimede, Callisto. Le immagini riprese dai due Voyager nel 1979 ci presentano “da vicino” questi quattro corpi solidi, due dei quali (i più lontani da Giove) Ganimede e Callisto, hanno dimensioni maggiori di quelle del pianeta Mercurio. Il più vicino a Giove, Io, è più grande della Luna, mentre Europa è più piccola di essa. Io è forse il corpo più attivo del Sistema Solare: la sua superficie è una vasta distesa di lava e di depositi di solfati che viene continuamente rielaborata dall'azione di numerosi vulcani in attività. Il paesaggio è dominato da caldere circondate da colate laviche e gli orizzonti sono rotti dai “pennacchi” delle eruzioni, fontane di materiale incandescente che

15 si innalzano fino ad altezze di 300 km per ricadere secondo perfette traiettorie ellittiche data l'assenza di atmosfera. Non si osservano crateri meteoritici, essi sono probabilmente cancellati dal continuo sovrapporsi dei materiali espulsi dai vulcani. La presenza dei materiali fusi nelle viscere di Io è determinata dalle forze mareali (forze gravitazionali che inducono fenomeni di deformazione della materia di Io simili a gigantesche maree) di Giove e degli altri satelliti, più esterni: Giove tende a mantenere Io su un'orbita circolare, mentre gli altri corpi si oppongono a questa azione, soprattutto quando si trovano allineati con Io e Giove. Le contrastanti azioni modificano profondamente la struttura del satellite che si deforma: ne nascono tensioni le cui energie sono sufficienti a far fondere i materiali costituenti ove le condizioni di pressione e temperatura siano sufficienti. Anche Europa risente di un simile effetto, meno accentuato a causa della maggiore distanza da Giove. Infatti, la sua superficie si presenta priva di crateri e solcata da sistemi di lunghe fratture e crinali, formatisi probabilmente in seguito a effetti mareali. Il composto chimico prevalente in superficie sembra essere il ghiaccio d'acqua: i crinali potrebbero dunque spiegarsi come il risultato del congelamento di fluidi penetrati nelle vaste fratture prodotte dalle tensioni mareali con un loro conseguente sollevamento. Ganimede e Callisto hanno una densità minore di quella degli altri due astri medicei: la loro crosta, che si suppone spessa alcune centinaia di chilometri, è formata da ghiacci. Sulla superficie di entrambi si distinguono numerosissimi crateri da impatto dall'apparenza molto “fresca” con ampi collari di materiali

16 ghiacciati espulsi nell'urto del meteorite sulla crosta del corpo.
Ganimede mostra tutta una gamma di striature più chiare del resto della superficie che talora si intersecano e che sembrano essere le tracce di un'antica del satellite. Il loro aspetto ricorda l'andamento delle lingue di ghiaccio dei mari artici terrestri. Callisto è il più craterizzato dei quattro satelliti galileiani: sulla sua superficie, prevalentemente ghiacciata, si nota un enorme bacino da impatto (simili per dimensioni ai Mari lunari), circondato da un fitto sistema di anelli. La figura che appare ricorda quella che si forma quando si getta un sasso nell'acqua: la perturbazione provocata dal sasso si propaga in forme di onde circolari concentriche. Nel caso di Callisto le onde sismiche (il terremoto) provocate dall'urto del bolide che ha scavato il bacino sembrano essersi congelate nell'aureola fittissima osservabile. Nessuno di questi corpi ha un'atmosfera, gli unici satelliti avvolti da una coltre gassosa sono Titano (satellite di Saturno) e Tritone (satellite di Nettuno). Si tratta di due fra i più grandi corpi solidi non planetari del Sistema Solare. La loro esplorazione potrà essere fonte di importanti “novità” anche in relazione alla possibile esistenza di ambienti biologici o prebiologici (contenenti cioè forme viventi o strutture che le “anticipano”). L'atmosfera di Titano e di Tritone potrebbe favorire lo stabilirsi di una temperatura compatibile con i fenomeni biologici che non sarebbero possibili alle temperature esistenti “fuori” cioè ai limiti della atmosfera stessa.

17 GIOVE Diametro: km Distanza media dal Sole: km Periodo di rotazione: 9 ore, 50 minuti,30 secondi. Periodo di rivoluzione: 11, 86 anni Atmosfera= cristalli di ammoniaca, idrosolfuro di ammonio, cristalli di ghiaccio, idrogeno liquido, idrogeno , idrogeno liquido metallico, Nucleo: rocce. SATURNO Diametro: km Distanza media dal Sole: km Periodo di rotazione: 10 ore, 39 minuti. Periodo di rivoluzione: 29,46 anni Atmosfera: nubi, nubi di ammoniaca e di ghiaccio, atmosfera chiara, nubi di idrosolfuro di ammonio e ghiaccio, nubi di ghiaccio, nubi di acqua e ammoniaca, idrogeno liquido, idrogeno liquido metallico, nucleo.

18 URANO Diametro: km Distanza media dal Sole: km Periodo di rotazione: 17 ore, 40 minuti Periodo di rivoluzione: 84 anni Interno: idrogeno e elio, ghiaccio, nucleo: rocce. NETTUNO Diametro: km circa Distanza media dal Sole: km Periodo di rotazione: 18 ore, 40 minuti Periodo di rivoluzione: 165 anni