Il Sistema Solare Il Sole Il Sistema solare

Il Sistema Solare Il Sole Il Sistema solare è formato dalla stella Sole e dai corpi che si muovono intorno a essa, tra cui i pianeti e i loro satelliti, gli asteroidi e le comete. Il Sole è una stella di media grandezza, costituita da gas incandescenti formati principalmente da idrogeno ed elio. Raggio medio 696 000 km Raggio (Terra = 1) 109, 25 Massa (Terra = 1) 330 000 circa Temperatura media superficiale 5500/6000 °C Temperatura del nucleo Periodo di rotazione 15 milioni di °C 27 giorni Il Sole in un’immagine all’infrarosso. 1

Il Sistema Solare Il Sole Protuberanze ad anello Possiamo immaginare il Sole come costituito da strati concentrici. Zona di convezione La parte interna comprende: Zona di radiazione • nucleo dove avvengono i processi che liberano energia (15 milioni °C, plasma); nucleo • zona di radiazione (si diffonde l’energia); • zona di convezione (l’energia si libera verso l’esterno). Fotosfera La parte esterna comprende: Macchie solari • fotosfera (superficie visibile e di emissione della luce); • cromosfera (insieme di gas incandescenti); • corona solare (dove si origina il vento solare). Cromosfera Corona solare 2

Il Sistema Solare Il Sole L’energia emessa dal Sole si libera nel corso di reazioni di fusione termonucleare, che avvengono al suo interno e che consistono nella trasformazione dell’idrogeno in elio. altissima pressione fusione 1 nucleo di elio (He) 4 nuclei di idrogeno (H) o protoni energia liberata altissima temperatura La massa del nucleo di elio è inferiore a quella dei 4 nuclei di idrogeno: la differenza si è trasformata in energia. 3

Il Sistema Solare I pianeti del sistema solare sono otto. I primi quattro partendo dal Sole, ossia Mercurio, Venere, Terra e Marte, sono detti pianeti interni e sono di tipo roccioso. Gli altri quattro, cioè Giove, Saturno, Urano e Nettuno, sono detti pianeti esterni e sono di tipo gassoso, essendo formati in prevalenza da gas come idrogeno, elio e metano. 4

Il Sistema Solare I pianeti si muovono intorno al Sole con un moto di rivoluzione che segue percorsi chiamati orbite, aventi forma di ellisse. 5

Il Sistema Solare I pianeti MERCURIO Temperatura: 430 °C / − 180 °C Atmosfera: Ossigeno e vapori di isodio È il pianeta più vicino al Sole con un’atmosfera molto tenue. Presenta una superficie rocciosa con numerosi crateri. VENERE Temperatura: 465° C Atmosfera: Diossido di carbonio, azoto, diossido di zolfo È il secondo pianeta dal Sole con una rotazione retrograda. Il diossido di carbonio crea un effetto serra che genera altissime temperature. 6

Il Sistema Solare I pianeti MARTE Temperatura: 25 °C / − 125 °C Atmosfera: Diossido di carbonio, azoto e argo È il quarto pianeta dal Sole. Presenta un paesaggio arido e desolato solcato da canyon che indicano in un lontano passato la presenza di acqua. GIOVE Temperatura: -110 ° C Atmosfera: Idrogeno, elio, ammoniaca, metano e altri idrocarburi È il quinto pianeta dal Sole, il primo dei pianeti gassosi e il più grande del Sistema solare. Possiede oltre 60 satelliti. 7

Il Sistema Solare I pianeti SATURNO Temperatura: − 140 °C Atmosfera: Idrogeno e elio È il sesto pianeta dal Sole ed è circondato da un sistema di anelli costituiti da frammenti di ghiaccio e polveri. Possiede oltre 60 satelliti. NETTUNO Temperatura: − 220 °C Atmosfera: Idrogeno, elio e metano È l’ottavo pianeta dal Sole, il più piccolo e il più freddo dei pianeti gassosi. La sua atmosfera presenta formazioni nuvolose spinte da venti fino a 2000 km/h. 8

Il Sistema Solare I pianeti URANO Temperatura: − 214 °C Atmosfera: Idrogeno, elio, metano, acqua e ammoniaca È il settimo pianeta dal Sole con rotazione retrograda lungo un asse quasi parallelo al piano dell’orbita intorno al Sole. È circondato da 13 anelli molto sottili e possiede 27 satelliti. 9

Il Sistema Solare Il movimento dei pianeti Il moto di rivoluzione che i pianeti compiono intorno al Sole è descritto da tre leggi di Keplero. asse minore § Prima legge: le orbite dei pianeti intorno al Sole sono delle ellissi di cui il Sole occupa uno dei fuochi. afelio fuoco asse maggiore fuoco S perielio T orbita 10

Il Sistema Solare Il movimento dei pianeti § Seconda legge: il raggio vettore, la linea ideale che unisce il centro di un pianeta al centro del Sole, descrive aree uguali in intervalli di tempo uguali. T T Afelio Velocità minima S Perielio Velocità massima T T orbita La velocità con cui si muove un pianeta lungo la sua orbita varia da un valore massimo, quando è in perielio, a un valore minimo quando è in afelio. 11

Il Sistema Solare Il movimento dei pianeti § Terza legge: il rapporto tra il quadrato del periodo di rivoluzione di ogni pianeta e il cubo della sua distanza media dal Sole è costante. t 1 t 2 S 12

Il Sistema Solare Asteroidi e comete Tra Marte e Giove si trova la fascia degli asteroidi o pianetini: corpi rocciosi di dimensioni variabili che non sono riusciti ad aggregarsi per dare origine a un pianeta. Il più grande è Cerere, recentemente incluso tra i nanopianeti, con un diametro di 960 km. Cerere ripreso dal telescopio spaziale Hubble. Alcuni asteroidi cadono anche sulla Terra e sembra che la Luna sia nata dalla collisione tra un immenso asteroide e il nostro pianeta. L’asteroide Ida, lungo circa 60 km. 13

Il Sistema Solare Asteroidi e comete Le comete sono corpi di modeste dimensioni la cui massa è concentrata in un piccolo nucleo che può essere immaginato come un miscuglio di ghiaccio e frammenti rocciosi. Quando la cometa si avvicina al Sole, il calore solare provoca la parziale sublimazione del materiale ghiacciato. Si forma così una nube di vapori misti a polveri, la chioma, che viene sospinta dal vento solare, sviluppando una grande coda. 14

Il Sistema Solare Asteroidi e comete I meteoriti sono piccoli frammenti di comete o asteroidi, costituiti da materiale roccioso o metallico, che raggiungono la superficie terrestre. Possono pesare da qualche grammo a diverse tonnellate. In quest’ultimo caso, quando impattano col suolo possono lasciare profondi crateri. Quando i meteoriti sono molto piccoli, passando attraverso l’atmosfera bruciano, lasciando scie luminose. Si parla allora di meteore o di stelle cadenti. Cratere largo 1, 2 km e profondo 180 m causato da un meteorite di 50 m di diametro. 15

Il Sistema Solare L’origine del Sistema solare L’ipotesi della nebulosa solare afferma che il Sole si è formato da una fredda nube fatta di gas e polveri interstellari. a) Quando la nube raggiunge un massa sufficiente, la forza di gravità prevale sulla tendenza dei gas a disperdersi e la nube comincia a contrarsi e a riscaldarsi. b) Nella parte interna il materiale della nube si addensa e precipita verso il centro formando il protosole. c) a Quando si raggiungono temperature e pressioni tali da innescare reazioni di fusione nucleare, il Sole comincia a brillare e il resto del materiale si dispone intorno a forma di disco in rotazione. b c 16

Il Sistema Solare L’origine del Sistema solare d) Gli insiemi più grossi di materiale inglobano quelli più piccoli formando i planetesimi, da cui si originano i pianeti che cominciano ad orbitare intorno al Sole. d 17