Il Sistema solare è un insieme di pianeti e oggetti astronomici legati dall'attrazione gravitazionale prodotta dall'unica stella centrale: il Sole. All'interno di questo sistema planetario sono presenti una moltitudine di corpi più piccoli come lune, pianeti nani, asteroidi, meteoroidi, centauri, comete o cosmici polvere.
Il sistema solare ha 4.568 miliardi di anni e si trova nella Via Lattea. Se inizi a contare dall'orbita di Plutone, si calcola che misura 5.913.520.000 km, l'equivalente di 39,5 UA.
Il sistema planetario più vicino conosciuto è Alpha Centauri, situato a circa 4,37 anni luce (41,3 miliardi di chilometri) dal nostro Sole. A sua volta, la stella più vicina sarebbe Proxima Centauri (probabilmente il sistema Alpha Centauri), situata a circa 4,22 anni luce.
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Il Sole è l'oggetto più grande e massiccio dell'intero sistema solare, con non meno di 2 x 10 30 kg e un diametro di 1,4 x 10 6 km. Un milione di Terre stanno comodamente dentro.
L'analisi della luce solare mostra che questa enorme sfera è composta principalmente da idrogeno ed elio, più il 2% di altri elementi più pesanti..
Al suo interno si trova un reattore a fusione, che trasforma costantemente l'idrogeno in elio, producendo la luce e il calore che irradia..
Il Sole e gli altri membri del sistema solare probabilmente hanno avuto origine contemporaneamente, dalla condensazione di un'originale nebulosa di materia, almeno 4,6 miliardi di anni fa. La materia in questa nebulosa potrebbe benissimo provenire dall'esplosione di una o più supernove.
Sebbene il Sole non sia la stella più grande o più luminosa, è la stella più importante per il pianeta e il sistema solare. È una stella di medie dimensioni, abbastanza stabile e ancora giovane, situata in uno dei bracci a spirale della Via Lattea. Nel complesso piuttosto ordinario, ma fortunato per la vita sulla Terra.
Con la sua potente forza gravitazionale, il Sole rende possibile la sorprendente varietà di scenari in ciascuno dei pianeti del sistema solare, poiché è la fonte della sua energia attraverso la quale mantiene la coesione dei suoi membri..
Ci sono 8 pianeti nel sistema solare, classificati in pianeti interni e pianeti esterni: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno..
I pianeti interni sono Mercurio, Venere, Terra e Marte. Sono piccoli pianeti rocciosi, mentre i pianeti esterni come Giove sono giganti gassosi. Questa differenza di densità ha origine nel modo in cui la materia nella nebulosa originale si è condensata. Più ci si allontana dal Sole, la temperatura diminuisce e, quindi, la materia potrebbe formare composti diversi.
Nelle vicinanze del Sole, dove la temperatura era più alta, solo elementi pesanti e composti come metalli e silicati erano in grado di condensare lentamente e formare particelle solide. Così nacquero i pianeti densi: Mercurio, Venere, Terra e Marte.
I pianeti esterni sono Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Si sono formati in regioni più remote, in cui la materia si è rapidamente condensata in ghiaccio. La rapida crescita di questi accumuli di ghiaccio ha prodotto oggetti di dimensioni enormi. Tuttavia, all'interno di questi giganteschi pianeti non sono congelati, anzi irradiano ancora una grande quantità di calore nello spazio..
Il confine tra i pianeti interno ed esterno è la Cintura degli Asteroidi, i resti di un pianeta che non si è formato a causa dell'enorme attrazione gravitazionale di Giove, che li ha dispersi.
Per molto tempo Plutone è stato considerato un pianeta fino al 2006, quando gli astronomi lo hanno designato come un pianeta nano perché privo di dominanza orbitale, una delle caratteristiche che un corpo celeste deve avere per essere considerato un pianeta..
Ciò significa che altri corpi di dimensioni simili e con gravità simile non dovrebbero esistere nel suo ambiente. Questo non è il caso di Plutone, le cui dimensioni sono simili a quelle della sua luna Caronte e molto vicine tra loro..
I pianeti orbitano attorno al Sole seguendo orbite ellittiche, secondo le leggi di Keplero. Queste orbite sono tutte approssimativamente sullo stesso piano, che è il piano dell'eclittica, su cui passa il movimento della Terra attorno al Sole..
Infatti, quasi tutti gli oggetti del sistema solare si trovano su questo piano, con piccole differenze, tranne Plutone, il cui piano orbitale è inclinato di 17 ° rispetto all'eclittica..
È un piccolo pianeta, appena più grande di un terzo della Terra e il più vicino al Sole. Sulla sua superficie sono presenti formazioni rocciose simili a quelle della Luna, come si vedono nelle immagini. Sono tipici scarpate lobate che, secondo gli astronomi, sono un'indicazione che Mercurio si sta restringendo.
Ha anche altre caratteristiche in comune con il nostro satellite, ad esempio la composizione chimica, la presenza di ghiaccio ai poli e un gran numero di crateri da impatto..
Mercurio è occasionalmente visibile dalla Terra, molto basso sopra l'orizzonte, solo al tramonto o molto presto, prima dell'alba..
Questo piccolo pianeta ha accoppiato il suo moto rotatorio e traslatorio attorno al Sole, grazie alle cosiddette forze di marea. Queste forze tendono a diminuire la velocità di rotazione del pianeta attorno al suo asse, fino a eguagliare la velocità di traslazione.
Tali accoppiamenti non sono rari tra oggetti nel sistema solare. Ad esempio, la Luna ha un movimento simile e mostra sempre la stessa faccia alla Terra, come Plutone e il suo satellite Caronte..
L'accoppiamento delle maree è responsabile delle temperature estreme di Mercurio, insieme alla sottile atmosfera del pianeta.
La faccia di Mercurio esposta al Sole ha temperature torride, ma non è il pianeta più caldo del sistema solare, anche se è il più vicino al re sole. Questa distinzione è per Venere, la cui superficie è ricoperta da una fitta coltre di nuvole che trattiene il calore all'interno..
Per dimensioni, massa e composizione chimica, Venere è molto simile alla Terra, ma la sua atmosfera densa impedisce al calore di fuoriuscire. Questo è il famoso effetto serra, responsabile della temperatura superficiale di Venere che raggiunge i 400 ºC, vicino al punto di fusione del piombo.
L'atmosfera venusiana è composta principalmente da anidride carbonica e tracce di altri gas come l'ossigeno. La pressione atmosferica è circa 100 volte superiore alla pressione terrestre e la distribuzione dei venti veloci è estremamente complessa..
Un altro dettaglio della straordinaria atmosfera di Venere è la sua rotazione attorno al pianeta, che richiede circa 4 giorni terrestri. Nota che la rotazione del pianeta stesso è estremamente lenta: un giorno venusiano dura 243 giorni terrestri.
Il deuterio è abbondante su Venere, un isotopo dell'idrogeno che è dovuto alla mancanza di uno strato protettivo di ozono contro i raggi ultravioletti del Sole. Non ci sono prove di acqua al momento, tuttavia, così tanto deuterio indica che Venere potrebbe averlo nel passato.
Per quanto riguarda la superficie in quanto tale, le mappe radar mostrano morfologie come montagne, pianure e crateri, in cui il basalto è abbondante..
Il vulcanismo è caratteristico di Venere, così come la lenta rotazione retrograda. Solo Venere e Urano ruotano nella direzione opposta agli altri pianeti.
L'ipotesi è che sia dovuto ad una passata collisione con un altro oggetto celeste, ma un'altra possibilità è che le maree atmosferiche causate dal Sole modifichino lentamente la rotazione. Forse entrambe le cause hanno contribuito allo stesso modo al movimento che il pianeta ha ora.
Il terzo pianeta in prossimità del Sole è l'unico che ospita la vita, almeno per quanto ne sappiamo.
La Terra si trova a una distanza ideale per la proliferazione della vita e ha anche uno strato protettivo di ozono, abbondante acqua liquida (fino al 75% della superficie è coperta da questo elemento) e un proprio campo magnetico intenso. La sua rotazione è anche la più veloce dei quattro pianeti rocciosi..
L'atmosfera terrestre è composta da azoto e ossigeno, con tracce di altri gas. È stratificato, ma i suoi limiti non sono definiti: si assottiglia progressivamente fino a scomparire.
Un'altra caratteristica importante della Terra è che ha la tettonica a placche, quindi la sua superficie subisce continui cambiamenti (in tempi geologici ovviamente). Quindi, le prove di crateri che abbondano negli altri pianeti del sistema solare sono già state cancellate..
Ciò fornisce alla Terra un'ampia varietà di contesti ambientali: montagne, pianure e deserti, insieme all'abbondanza di acqua, sia nei vasti oceani che in acqua dolce in superficie e nel sottosuolo..
Insieme alla Luna, il suo satellite naturale, forma una coppia straordinaria. La dimensione del nostro satellite è relativamente grande rispetto a quella della Terra e ha un'influenza significativa su di essa..
Per cominciare, la Luna è responsabile delle maree, che esercitano una potente influenza sulla vita sulla terra. La Luna è in rotazione sincrona con il nostro pianeta: i suoi periodi di rotazione e traslazione attorno alla Terra sono gli stessi, ecco perché ci mostra sempre la stessa faccia.
Marte è leggermente più piccolo della Terra e di Venere, ma più grande di Mercurio. Anche la sua densità superficiale è leggermente inferiore. Molto simile alla Terra, i curiosi hanno sempre creduto di aver visto segni di vita intelligente nella stella rossastra.
Ad esempio, dalla metà del XIX secolo molti osservatori affermarono di aver visto "canali", linee rette che attraversavano la superficie marziana e attribuite alla presenza di vita intelligente. Furono persino create mappe di questi presunti canali.
Tuttavia, le immagini della sonda Mariner hanno mostrato, a metà degli anni Sessanta del XX secolo, che la superficie marziana è deserta e che i canali erano inesistenti..
Il colore rossastro di Marte è dovuto all'abbondanza di ossidi di ferro sulla superficie. Per quanto riguarda la sua atmosfera, è sottile e composta per il 95% da anidride carbonica, con tracce di altri elementi come l'argon. Non c'è vapore acqueo o ossigeno. Quest'ultimo si trova formando composti nelle rocce.
A differenza della Terra, Marte non ha un proprio campo magnetico, quindi le particelle del vento solare cadono direttamente sulla superficie poco protetta dalla sottile atmosfera..
Per quanto riguarda l'orografia, è varia e ci sono indicazioni che un tempo il pianeta avesse acqua liquida. Una delle caratteristiche più notevoli è il Monte Olimpo, il più grande vulcano conosciuto finora nel Sistema Solare..
Il Monte Olimpo supera di gran lunga i più grandi vulcani della Terra: è tre volte l'altezza del Monte Everest e 100 volte il volume del Mauna Loa, il vulcano più grande della Terra. Senza attività tettonica e con bassa gravità, la lava potrebbe accumularsi per dare origine a una struttura così colossale.
È senza dubbio il re dei pianeti per via delle sue grandi dimensioni: il suo diametro è 11 volte maggiore di quello della Terra e le sue condizioni sono molto più estreme..
Ha una ricca atmosfera solcata da venti veloci. La famosa Grande Macchia Rossa di Giove è una tempesta di lunga data, con venti fino a 600 km / h.
Giove è gassoso, quindi non c'è terreno solido al di sotto dell'atmosfera. Quello che succede è che l'atmosfera diventa più densa con l'aumentare della profondità, fino a raggiungere un punto in cui il gas viene liquefatto. Quindi è abbastanza appiattito ai poli, a causa della rotazione.
Sebbene la maggior parte della materia che compone Giove sia idrogeno ed elio -come il Sole-, al suo interno ha un nucleo di elementi pesanti ad alta temperatura. In effetti, il gigante gassoso è una fonte di radiazione infrarossa, motivo per cui gli astronomi sanno che l'interno è molto più caldo dell'esterno..
Giove ha anche un proprio campo magnetico, 14 volte più forte di quello terrestre. Una caratteristica notevole di quel pianeta è il gran numero di satelliti naturali che ha.
A causa delle sue enormi dimensioni, è naturale che la sua gravità possa aver catturato molti corpi rocciosi che sono passati per i suoi dintorni. Ma ha anche grandi lune, le più notevoli delle quali sono le quattro lune galileiane: Io, Europa, Callisto e Ganimede, quest'ultima è la più grande delle lune del sistema solare..
Queste grandi lune probabilmente hanno avuto origine nello stesso periodo di Giove. Di per sé sono mondi affascinanti, poiché in essi c'è la presenza di acqua, vulcanismo, condizioni meteorologiche estreme e magnetismo, tra le altre caratteristiche..
Indubbiamente, ciò che più attira l'attenzione di Saturno è il suo complesso sistema di anelli, scoperto da Galileo nel 1609. Va anche notato che Christian Huygens fu il primo a realizzare la struttura anulare, pochi anni dopo, nel 1659. Sicuramente il telescopio di Galileo lo fece non hanno abbastanza risoluzione.
Milioni di particelle di ghiaccio compongono gli anelli di Saturno, forse resti di antiche lune e comete che hanno avuto un impatto sul pianeta: Saturno ne ha quasi quanto Giove-.
Alcuni satelliti di Saturno, chiamati satelliti pastore, hanno il compito di mantenere l'orbita libera e di confinare gli anelli in regioni ben definite del piano equatoriale planetario. L'equatore del pianeta è abbastanza pronunciato, essendo uno sferoide molto appiattito a causa della sua bassa densità e del movimento rotatorio..
Saturno è così leggero che potrebbe galleggiare in un ipotetico oceano abbastanza grande da contenerlo. Un altro motivo della deformazione del pianeta è che la rotazione non è costante, ma dipende dalla latitudine e da altre interazioni con i suoi satelliti..
Per quanto riguarda la sua struttura interna, i dati raccolti dalle missioni Voyager, Cassini e Ulysses assicurano che sia abbastanza simile a quella di Giove, cioè un mantello gassoso e un nucleo di elementi pesanti molto caldi..
Le condizioni di temperatura e pressione consentono la formazione di idrogeno liquido metallico, motivo per cui il pianeta ha un proprio campo magnetico.
Verso la superficie il tempo è estremo: le tempeste abbondano, anche se non così persistenti come quelle del vicino Giove.
Fu scoperto da William Herschel nel 1781, che lo descrisse come un piccolo punto blu-verde sul suo telescopio. All'inizio pensava che fosse una cometa, ma subito dopo lui e altri astronomi si resero conto che si trattava di un pianeta, proprio come Saturno e Giove..
Il movimento di Urano è piuttosto peculiare, essendo rotazione retrograda, come Venere. Inoltre l'asse di rotazione è molto inclinato rispetto al piano dell'orbita: 97,9º, quindi ruota praticamente di lato.
Quindi le stagioni del pianeta - rivelate attraverso le immagini di Voyager - sono piuttosto estreme, con inverni che durano 21 anni..
Il colore blu-verde di Urano è dovuto al contenuto di metano della sua atmosfera, molto più freddo di quello di Saturno o Giove. Ma si sa poco della sua struttura interna. Sia Urano che Nettuno sono considerati mondi di ghiaccio, o meglio mondi gassosi o quasi liquidi..
Sebbene Urano non produca idrogeno metallico a causa della sua massa e pressione inferiore all'interno, ha un campo magnetico intenso, più o meno paragonabile a quello della Terra.
Urano ha il suo sistema di anelli, anche se non così magnifico come quello di Saturno. Sono molto deboli e quindi non sono facilmente visibili dalla Terra. Sono stati scoperti nel 1977, grazie all'occultazione temporanea del pianeta da parte di una stella, che ha permesso agli astronomi di vederne per la prima volta la struttura.
Come tutti i pianeti esterni, Urano ha molte lune. I principali sono Oberon, Titania, Umbriel, Ariel e Miranda, nomi tratti dalle opere di Alexander Pope e William Shakespeare. In queste lune è stata rilevata acqua gelata.
Ai confini del sistema solare si trova Nettuno, il pianeta più lontano dal Sole. È stato scoperto a causa di disturbi gravitazionali inspiegabili, che suggerivano l'esistenza di un grande oggetto non ancora scoperto.
I calcoli dell'astronomo francese Urbain Jean Leverrier portarono infine alla scoperta di Nettuno nel 1846, sebbene Galileo lo avesse già visto con il suo telescopio, credendolo una stella..
Visto dalla Terra, Nettuno è un piccolo punto blu-verde e fino a non molto tempo fa si sapeva molto poco della sua struttura. La missione Voyager ha fornito nuovi dati alla fine degli anni '80.
Le immagini mostravano una superficie con prove di forti tempeste e venti veloci, inclusa una grande macchia simile a quella di Giove: la Grande Macchia Nera..
Nettuno ha un'atmosfera ricca di metano, così come un debole sistema di anelli, simile a quelli di Urano. La sua struttura interna è composta da una crosta di ghiaccio che ricopre il nucleo metallico e possiede un proprio magnetismo..
Per quanto riguarda le lune, ad oggi ne sono state scoperte circa 15, ma potrebbero essercene alcune altre, dato che il pianeta è molto distante ed è il meno studiato finora. Tritone e Nereide sono i principali, con Tritone in orbita retrograda e in possesso di una tenue atmosfera di azoto..
Il Sole ei grandi pianeti sono i membri più grandi del sistema solare, ma ci sono altri oggetti, più piccoli ma ugualmente affascinanti.
Parliamo di pianeti nani, lune o satelliti dei principali pianeti, comete, asteroidi e meteoroidi. Ognuno ha delle particolarità estremamente interessanti.
Nella fascia degli asteroidi che si trova tra Marte e Giove, e oltre l'orbita di Nettuno, nella fascia di Kuiper, sono presenti molti oggetti che secondo criteri astronomici non rientrano nella categoria dei pianeti.
I più importanti sono:
- Cerere, nella fascia degli asteroidi.
- Plutone, che in precedenza era considerato il nono pianeta più grande.
- Eris, scoperto nel 2003 e più grande di Plutone e più lontano dal Sole di questo.
- Makemake, nella fascia di Kuiper e grande circa la metà di Plutone.
- Haumea, anche lui nella fascia di Kuiper. Ha una forma marcatamente ellissoidale e presenta anelli.
Il criterio per distinguerli dai pianeti più grandi è sia la dimensione che l'attrazione gravitazionale che hanno, legata alla loro massa. Per essere considerato un pianeta, un oggetto deve ruotare attorno al Sole, inoltre essere più o meno sferico.
E la sua gravità deve essere abbastanza alta da assorbire gli altri corpi più piccoli attorno ad essa, come satelliti o come parte del pianeta..
Poiché almeno il criterio gravitazionale non è soddisfatto per Cerere, Plutone ed Eris, per loro è stata creata questa nuova categoria, a cui Plutone è finito nel 2006. Nella lontana fascia di Kuiper è possibile che ci siano più pianeti nani come questi, ancora inosservato.
Come abbiamo visto, i pianeti principali, e persino Plutone, hanno satelliti che orbitano intorno a loro. Ce ne sono più di cento appartenenti ai pianeti maggiori, quasi tutti distribuiti nei pianeti esterni e tre appartenenti ai pianeti interni: la Luna dalla Terra e Phobos e Deimos da Marte..
Potrebbero esserci ancora più lune da scoprire, specialmente sui pianeti più lontani dal Sole, come Nettuno e altri giganti ghiacciati..
Le loro forme sono varie, alcune sono sferoidali e altre piuttosto irregolari. I più grandi probabilmente si sono formati vicino al pianeta genitore, ma altri potrebbero essere catturati dalla gravità. Ci sono anche lune temporanee, che per qualche motivo vengono catturate dal pianeta ma vengono rilasciate nello stesso momento..
Altri corpi, oltre ai pianeti maggiori, hanno anche lune. Si stima che finora ci siano circa 400 satelliti naturali di ogni tipo.
Le comete sono detriti dalla nuvola di materia che ha dato origine al sistema solare. Sono costituiti da ghiaccio, rocce e polvere e si trovano attualmente alla periferia del sistema solare, anche se di tanto in tanto si avvicinano al Sole.
Ci sono tre regioni molto lontane dal Sole, ma appartengono comunque al sistema solare Gli astronomi ritengono che tutte le comete vivano lì: la fascia di Kuiper, la nube di Oort e il disco sparso.
Gli asteroidi sono corpi rocciosi più piccoli di un pianeta o satellite nano. Quasi tutti si trovano nella fascia degli asteroidi che segna il confine tra pianeti rocciosi e gassosi..
Da parte loro, i centauri ricevono questo nome perché condividono caratteristiche di asteroidi e comete, proprio come gli esseri mitologici con lo stesso nome: metà umani e metà cavalli..
Scoperti nel 1977, non sono stati ancora fotografati adeguatamente, ma si sa che sono abbondanti tra le orbite di Giove e Nettuno..
Infine, un meteoroide è un frammento di un oggetto più grande, come quelli descritti finora. Possono essere piccoli come un filo di materia, senza essere piccoli come un granello di polvere, di circa 100 micron o grandi fino a 50 km di diametro..
-Età stimata: 4,6 miliardi di anni.
-Forma: disco
-Posizione: il braccio di Orione nella Via Lattea.
-Estensione: è relativo, può essere considerato circa 10.000 unità astronomiche *, fino al centro della nube di Oort.
-Tipi di pianeti: terrestre (roccioso) e gioviano (gassoso e ghiacciato)
-Altri oggetti: satelliti, pianeti nani, asteroidi.
* Un'unità astronomica equivale a 150 milioni di chilometri.
Attualmente, la maggior parte degli scienziati ritiene che l'origine del sistema solare sia nei resti di una o più supernove, da cui si è formata una gigantesca nebulosa di gas e polvere cosmica..
La gravità aveva il compito di agglomerare e far collassare questa materia, che in questo modo iniziò a ruotare sempre più velocemente ea formare un disco, al centro del quale si era formato il Sole. Questo processo è chiamato accrescimento.
Attorno al Sole rimaneva il disco di materia rimanente, da cui con il tempo sono emersi i pianeti e altri membri del sistema solare..
Dalle osservazioni dei sistemi stellari in formazione nella nostra galassia della Via Lattea e dalle simulazioni al computer, gli scienziati hanno prove che tali processi sono relativamente comuni. Le stelle di nuova formazione hanno spesso questi dischi di materia intorno a loro..
Questa teoria spiega abbastanza bene la maggior parte delle scoperte fatte sul nostro sistema solare, essendo un unico sistema stellare centrale. Tuttavia, non spiegherebbe completamente la formazione dei pianeti nei sistemi binari. E ci sono, poiché si stima che il 50% degli esopianeti appartenga a sistemi con due stelle, essendo molto comuni nella galassia..
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