L’universo e il sistema solare Come possiamo osservare l’universo ? VISTA SONDE, SATELLITI, NAVICELLE… TELESCOPI STRUMENTI A TERRA

Quanto tempo ci vuole ?

UNITA’ DI MISURA NELLO SPAZIO C = Velocità della luce 300.000 km/s ANNO LUCE – La distanza che la luce percorre in un anno viaggiando a 300.000 km/s U.A. = La distanza che c’è tra il sole e la terra 150 milioni di chilometri PARSEC = 3.26 anni luce

LE STELLE E LE COSTELLAZIONI La rotazione della volta celeste è apparente. E’ la Terra che gira (in senso antiorario) La distanza tra le stelle non è reale. Alcune sono distanti tra loro diversi anni luce Quello che vediamo è un film del passato. La luce impiega diversi anni per arrivare fino a noi.

« Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma » Antoine Lavoisier

Massa e energia sono la stessa cosa E = mc2 E = energia m= massa c= velocità della luce Albert Einstein (1879 – 1955) FISICO

FUSIONE NUCLEARE NUCLEO : ALTE PRESSIONI ALTE TEMPERATURE che innescano la reazione di fusione nucleare

FUSIONE NUCLEARE NEL SOLE Nel nucleo del sole avvengono reazioni di FUSIONE NUCLEARE che sprigionano una grande quantità di: ENERGIA Pensate a : CALORE LUCE RADIAZIONE La massa totale dell’elio è inferiore alla massa totale dei 4 nuclei d’idrogeno(H). Come mai ? UNA PARTE SI E’ CONVERTITA IN ENERGIA

STRUTTURA DEL SOLE ZONA CONVETTIVA NUCLEO : Temperature di 10 -15 milioni di gradi. Sede della fusione nucleare [4 H -> 1He + ENERGIA] ZONA RADIATIVA: Assorbe l’energia prodotta dal nucleo e la trasmette verso l’esterno sottoforma di radiazione, luce e calore.

STRUTTURA DEL SOLE ZONA CONVETTIVA: Il trasporto di energia avviene per moti convettivi. Sale quando è caldo, scende quando è freddo FOTOSFERA: La fotosfera è lo strato più basso dell'atmosfera del Sole da cui proviene la maggior parte della radiazione solare. E’ quello che vediamo CROMOSFERA:La cromosfera (letteralmente sfera di colore) è un sottile strato dell'atmosfera del sole, subito sopra la fotosfera. CORONA: E’ l’anello di gas che circonda il sole MACCHIE SOLARI: Compaiono nella fotosfera. Sono più fredde delle zone circostanti. Indicano l’attività del sole. Più ce ne sono e più il sole è attivo

Nascita dell’ universo L’universo nasce 14.5 miliardi di anni fa. Inizia tutto con il BIG BANG. Da allora l’universo è in continua espansione

GALASSIE Nell’universo è difficile trovare stelle isolate. Esse si raggruppano in galassie. Le galassie sono agglomerati di gas, polveri e stelle che ruotano intorno a un nucleo galattico. ELLITTICHE SPIRALE TIPI DI GALASSIE SPIRALE BARRATA IRREGOLARI

VIA LATTEA La Via Lattea è una galassia a spirale-barrata. Ha un diametro di 100.000 anni luce. Il sistema solare si trova a 26.000 anni luce dal centro. Per compiere la rotazione su se stessa impiega 220 milioni di anni

LEGGI DI KEPLERO Il moto dei pianeti intorno al Sole è regolato dalle tre leggi di Keplero Prima legge : I pianeti descrivono intorno al Sole orbite a forma di ellisse in cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Ne consegue che la distanza tra il sole e qualsiasi pianeta cambia di continuo. PERIELIO: Il punto minimo di distanza di un pianeta dal Sole. AFELIO: Il punto massimo di distanza di un pianeta dal Sole

LEGGI DI KEPLERO Seconda legge: Il segmento che unisce il centro del Sole al centro di un pianeta descrive aree uguali in tempi uguali. Ne consegue che la velocità di rivoluzione di un pianeta non è costante. Il pianeta si muove più veloce quando compie il tratto vicino al perielio mentre va più lento quando si trova vicino all’afelio.

LEGGI DI KEPLERO Terza legge: Il quadrato del tempo impiegato da un pianeta a percorrere la sua orbita intorno al Sole è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole. In altri termini maggiore è la distanza del pianeta dal Sole, più tempo esso impiega a percorrere la sua orbita.

NEWTON: LA LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE La legge di Keplero si limitano a descrivere il moto dei pianeti, senza risalire alle sue cause. Fu Isaac Newton a intuire l’esistenza di una forza di attrazione tra il Sole e i pianeti, detta FORZA DI GRAVITA’ formulando la legge di gravitazione universale. “l’attrazione gravitazionale tra due corpi celesti è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrata della loro distanza”

Il sistema solare Fascia di Kuiper

IL SISTEMA SOLARE I pianeti più vicini al Sole ( MERCURIO – VENERE –TERRA - MARTE) sono detti terrestri o anche interni, sono simili tra loro si tratta di pianeti piccoli e rocciosi con una sottilissima atmosfera di gas eccetto Mercurio I pianeti più lontani dal Sole ( GIOVE – SATURNO – URANO - NETTUNO) sono detti gioviani o esterni. Sono grandi sfere formate da un nucleo solido e roccioso avvolto da un involucro gassoso. Tutti i pianeti ruotano su se stessi (ROTAZIONE) e intorno al Sole con orbite ellittiche (RIVOLUZIONE)

MERCURIO E’ il pianeta più vicino al sole. Circa 50 Milioni di Km Rotazione: 59 giorni Rivoluzione: 88 giorni Quindi un giorno dura quasi come metà anno E’ ASSENTE l’atmosfera. Ha una superficie simile a quella della luna con numerosi crateri provocati dagli impatti meteorici e da asteroidi.

VENERE Venere dista 100 milioni di Km E’ il secondo pianeta del sistema solare ed è anche il più caldo con temperature che raggiungono i 450 °C . Questo accade perché l’atmosfera di Venere è piena di gas serra. Rotazione: 243 giorni Rivoluzione: 225 giorni E’ uno dei pianeti che ruota in senso orario.

TERRA Dista dal Sole 150 milioni di Km che corrisponde a un’unità astronomica ( 1 UA) Rotazione: 24 ore Rivoluzione: 365 giorni Ha un satellite che gli gira intorno, la Luna. La Terra è un pianeta roccioso con un nucleo di ferro-nichel ed è avvolta da un’atmosfera di azoto e ossigeno. E’ l’unica nel Sistema Solare ad avere le condizioni ideali per lo sviluppo della vita. Troviamo l’acqua nei tre stati : SOLIDO – LIQUIDO - AERIFORME

MARTE Dista dal sole 230 milioni di Km Ha un raggio metà di quello terrestre Rotazione: 24 ore Rivoluzione: 687 giorni L’atmosfera è composta quasi totalmente da anidride carbonica. Al suolo la temperatura è di -50°C Mostra un colore rosso dovuto agli ossidi di ferro. Su marte sono presenti vulcani. Uno, il Monte Olympus è alto 24 km e largo 500km. Presenta calotte polari di acqua e anidride carbonica

LA FASCIA DEGLI ASTEROIDI Quasi tutta la materia è concentrata nei primi pianeti del sistema solare. Altra ne troviamo in una fascia presente tra Marte e Giove. Sono elementi piccolissimi di materia rocciosa : asteroidi, comete e meteore La loro orbita è ellittica come quella dei pianeti e compiono un giro intorno al sole in 3-6 anni. I due asteroidi più importanti sono Cerere e Eros. A volte può succedere che questi asteroidi incrocino le orbite dei pianeti.

GIOVE Giove è il pianeta più grande del sistema solare. Un gigante gassoso, una stella mancata. Ha un raggio grande 10 volte quello della terra. Dista dal sole 780 milioni di Km Rotazione: 10 ore Rivoluzione: 12 anni Intorno a giove ruotano più di 60 satelliti

SATURNO Dista dal sole 1,4 Miliardi di Km Rotazione: 10 ore Rivoluzione: 29 anni Presenta più di 60 satelliti. E’ stato oggetto di svariate missioni. La più famosa è quella della sonda Cassini. La caratteristica più spettacolare di saturno sono gli anelli concentrici introno al pianeta. Gli anelli sono composti da frammenti di ghiaccio e polvere, di dimensioni variabili da pochi millimetri ad alcuni metri.

URANO Urano ha un raggio 4 volte quello della terra. Dista 2,9 miliardi di Km dal Sole. Il doppio rispetto a Saturno Rotazione: 18 ore Rivoluzione: 84 anni La sua particolarità deriva dal fatto che l’asse di rotazione è di quasi 90°. E’ una cosa unica nel sistema solare. Ha una colorazione verde-azzurro data dalla presenza di metano ghiacciato in un’atmosfera di idrogeno ed elio

NETTUNO Ruota intorno al sole ad una distanza di 4,5 miliardi di Km Ha 14 satelliti Rotazione: 16 ore Rivoluzione: 165 anni Colorazione azzurastra per la presenza di metano, idrogeno ed elio

PLUTONE E LA FASCIA DI KUIPER Plutone è appena più piccolo della terra. E’ formato da un nucleo roccioso coperto da uno spesso nucleo di ghiaccio. Dista dal sole da 4 a 7 Miliardi di Km. L’unione astronomica ha deciso di declassarlo da nono pianeta a pianeta nano. Plutone fa cosi parte della larga fascia di asteroidi che orbita intorno al sole a distanza comprese tra 30 e 100 U.A. E’ difficile osservare questi corpi rocciosi, ma ad oggi se ne sono osservati circa 800. A questa fascia è stato dato il nome di Fascia di Kuiper

LE COMETE Le comete sono enormi blocchi di polvere e ghiaccio di alcuni chilometri di diametro. Ruotano intorno al sole con orbite molto allungate. Secondo gli astronomi provengono dalla fascia di Kuiper e da una regione chiamata Nube di Oort. Quando una cometa passa vicino al Sole la sua superficie ghiacciata si distacca ed evapora producendo lo spettacolare fenomeno della chioma e della coda.

METEOROIDI E METEORITI I meteoroidi sono detriti spaziali provenienti da pianeti, asteroidi e comete. Sono piccoli e vengono attratti dalla forza di gravità dei pianeti. Colpiscono in continuazione la nostra terra. Ogni giorno arrivano tonnellate di polvere meteorica sulla terra che si disintegrano prima di toccare terra. Disintegrandosi lasciano scie luminose che noi chiamiamo stelle cadenti. I frammenti che scappano alla disintegrazione e cadono sul suolo sono detti meteoriti. La maggiorparte sono rocciosi mentre una parte è composta di ferro. E’ molto facile trovarli in luoghi desertici.