LE ATMOSFERE DEI PIANETI COMPOSIZIONE DELLATMOSFERA DI MARTE

LE ATMOSFERE DEI PIANETI • • • COMPOSIZIONE DELL’ATMOSFERA DI MARTE, VENERE, MERCURIO, GIOVE, SATURNO, URANO, NETTUNO, PLUTONE CONSIDERAZIONI PERSONALI FONTI UTILIZZATE

MARTE Per determinare la composizione del miscuglio di gas di cui è composta l’aria “marziana”, gli astronomi hanno esaminato con gli spettrometri le radiazioni riflesse dal pianeta. Puntando i loro spettrometri su Marte gli scienziati hanno scoperto che l’anidride carbonica è certamente uno dei gas presenti nell’atmosfera marziana; la sua quantità esatta è ancora un po’ incerta, ma misure recenti fanno ritenere che costituisca più del 50% dell’atmosfera. È stato anche trovato del vapore acqueo, ma in quantità piccolissime. L'atmosfera appare anche ricca di polveri, che le conferiscono una caratteristica colorazione arancione-marrone quando osservata dalla superficie del pianeta. L’atmosfera marziana è davvero secchissima. La ricerca di altri gas ha dato risultati negativi, visto che se sono presenti potrebbero essere solo delle quantità piccolissime. L’ ossigeno, molto importante per la Terra, non fa parte dell’atmosfera di Marte. Gli altri componenti principali dell’atmosfera marziana sono azoto e argon. È stato definitivamente provato che è presente anche metano nell'atmosfera marziana e in certe zone anche in

VENERE Secondo alcune ricerche effettuate da scienziati una piccola parte dell’atmosfera di Venere , all’incirca tre il 2 al 10 per cento, è composta da anidride carbonica. Fino a poco tempo fa l’anidride carbonica era il solo gas individuato nell’atmosfera di Venere, ma due recenti ricerche spettroscopiche, che avevano l’obiettivo di rivelare l’eventuale presenza di vapore acqueo, hanno dato altri esiti positivi: entrambe sono state effettuate nell’atmosfera terrestre da palloni per esplorazioni ad alta quota, uno con equipaggio umano e l’altro senza. Poiché i palloni si trovavano al di sopra della maggior parte del vapore acqueo presente nell’atmosfera terrestre, queste osservazioni non sono state contaminate da vapore acqueo. Così sono stati scoperti circa 10(alla -2) cm di acqua precipitabile. La ricerca di altri gas, come l’ossigeno, non ha dato esiti positivi. Perciò come per Marte conosciamo solo una parte dell’atmosfera, la parte composta da anidride carbonica. L'atmosfera venusiana è attraversata da occasionali scariche elettriche di notevole potenza. Le sonde atterrate sul pianeta hanno identificato la presenza di tre distinti strati di nubi: uno strato superiore, composto da piccole goccioline circolari di acido solforico; uno strato intermedio, costituito da gocce più grandi e meno numerose; e infine uno strato inferiore più denso e costituito dalle particelle più grandi. Al di sotto di tale livello la temperatura è talmente elevata da vaporizzare le gocce,

O Mercurio è per luminosità il quarto pianeta dopo Venere, Marte e Giove, ma non è facile osservarlo. L’ esistenza di un’atmosfera su Mercurio è alquanto dubbia, infatti data la sua bassa velocità di fuga, Mercurio ha perso la maggior parte dell’atmosfera che può avere avuto in passato e se ha ancora un’atmosfera può essere soltanto rarefatta e composta di gas relativamente pesanti. Una pressione così bassa corrisponde a ciò che in laboratorio si chiama VUOTO. Osservazioni spettroscopiche hanno fatto pensare recentemente alla presenza di anidride carbonica nei dintorni di Mercurio. La quantità rilevata è sufficiente a render conto di tutta l’atmosfera rarefatta del pianeta: in altre parole l’atmosfera di mercurio forse è composta al 100% di anidride carbonica.

GIOVE Osservato al telescopio Giove presenta una faccia leggermente giallognola, attraversata da bande chiare e scure parallele al suo equatore. Quando osserviamo Giove non vediamo la vera superficie, ma fasce di nubi presenti nella sua atmosfera. Poiché Giove ha un’alta velocità di fuga, ne deduciamo che trattiene nell’atmosfera alcuni dei gas più leggeri, come l’idrogeno e l’elio. Osservazione spettroscopiche hanno confermato la presenza di idrogeno e hanno dato qualche indicazione circa la quantità di esso presente sopra la sommità delle nubi. La quantità complessiva di atmosfera sopra le nubi può essere ricavata dalla pressione delle nubi stesse. La quantità di idrogeno misurata non basta a rendersi conto della quantità totale di atmosfera: la quantità di idrogeno basta a spiegare soltanto il 60% circa dell’atmosfera totale. Altre osservazioni ci indicano che nell’atmosfera troviamo anche piccole quantità di metano e di ammoniaca: dato che entrambi i gas contengono atomi di idrogeno, la loro scoperta dimostra che su Giove possiamo trovare anche l’idrogeno. Tutto l’azoto che si poteva trovare su

SATURNO L'atmosfera di Saturno, molto simile a quella di Giove, è composta principalmente di idrogeno ed elio; quella di Saturno contiene tuttavia una percentuale di idrogeno leggermente maggiore, oltre ad una quantità di fosforo ed arsenico circa 10 volte superiore. Una sostanziale differenza fra le atmosfere di Giove e Saturno è la presenza di bande chiare e scure, specialmente presso l'equatore, molto evidenti nel primo ma estremamente soffuse e poco contrastate nell'altro. Il motivo è probabilmente la minore temperatura atmosferica di Saturno (130 K nell'alta atmosfera), che favorisce la formazione di nubi ad una profondità maggiore rispetto a Giove. Ciononostante l'atmosfera saturniana è percorsa da venti fortissimi, che soffiano fino a 1800 km/h presso l'equatore. Sono inoltre presenti cicloni, soprattutto alle alte latitudini, dalla durata relativamente breve e dalle dimensioni massime di circa 1200 km. Saturno come altri pianeti giganti ha una temperatura degli strati alti dell'atmosfera superiore a quanto dovrebbe essere secondo i calcoli teorici. Saturno è un pianeta gassoso, ed è il più "leggero" di tutti. La sua densità è di appena 0. 7, minore di quella dell'acqua: se esistesse un oceano abbastanza grande da contenerlo, esso galleggerebbe! A causa della bassa densità e della rapida rotazione, Saturno è un po’ schiacciato. La forza centrifuga dovuta alla rotazione, infatti, spinge verso l'esterno le regioni del pianeta che ruotano più velocemente, cioè quelle più vicine all'equatore. Sotto l'atmosfera troviamo un grande strato di idrogeno liquido, come quello di Giove, e un piccolo nucleo solido al centro. Come Giove, anche Saturno non possiede una vera e propria superficie. Non c'è separazione tra atmosfera e interno del pianeta: scendendo verso il centro, si incontra gas

URANO L'atmosfera di Urano è differente dalle atmosfere dei giganti gassosi maggiori, Giove e Saturno. Sebbene anch'essa composta principalmente da idrogeno ed elio, contiene una proporzione maggiore di elementi volatili (soprannominati "ghiacci") come acqua, ammoniaca e metano. Gli studiosi ritengono che Urano, a differenza di Giove e Saturno, non possegga un mantello di idrogeno metallico al di sotto dell'alta atmosfera, ma che l'interno del pianeta consista di un "oceano" di ammoniaca, acqua e metano che gradualmente si trasforma in un'atmosfera gassosa dominata dall'idrogeno e dall'elio. A causa di queste differenze, alcuni astronomi raggruppano Urano e Nettuno nella categoria dei "giganti ghiacciati", per distinguerli da Giove e Saturno. Sebbene non ci sia una ben-definita superficie solida, è chiamata atmosfera lo strato gassoso più esterno, accessibile alle rilevazioni dall'esterno. Le capacità degli strumenti di rilevazione permettono di raggiungere una profondità di circa 300 km al di sotto dello strato alla pressione. L'atmosfera di Urano può essere divisa in tre strati: la troposfera, compresa tra − 300 e 50 km di altitudine; la stratosfera, compresa tra 50 e 4000 km di altitudine e la termosfera/corona, che si estende da 4. 000 km a un’altezza di 50. 000 km dalla superficie ideale. Alla sommità delle nubi la temperatura è di circa -220 °C con piccole differenze tra le diverse zone del pianeta, probabilmente esso possiede un particolare sistema di ridistribuzione dell'energia solare. Le varie misurazioni hanno rivelato che la quantità di calore che riceve dal sole è quasi la stessa di

NETTUNO L'atmosfera di Nettuno appare tipicamente azzurra, ma meno uniforme rispetto a quella di Urano. In prossimità dell'equatore è possibile osservare fasce e bande parallele che la attraversano; è inoltre presente una formazione estemporanea nota come Grande Macchia Scura, che misura circa 10000 km di lunghezza. L'atmosfera di Nettuno si compone all'85% di idrogeno, al 13% di elio al 2% di metano; presenta inoltre tracce di ammoniaca. La sua composizione è quindi analoga a quella dell'atmosfera di Urano. Nonostante la relativa predominanza di idrogeno ed elio, è il metano a regolare i fenomeni meteorologici di Nettuno. Le molecole di metano dell'alta atmosfera reagiscono tra loro formando idrocarburi con peso molecolare maggiore, quali l'etano e l'acetilene. Anche le nubi bianche osservate dalla sonda Voyager 2 nel 1989 sono probabilmente composte da cristalli di metano ghiacciato. Il metano che compone l'atmosfera è anche responsabile dell'assorbimento delle

PLUTONE Plutone è uno dei principali pianeti nani che compongono il sistema solare. L'atmosfera di Plutone consiste di un sottile strato di azoto, metano e monossido di carbonio, derivanti dai ghiacci della superficie. Quando Plutone si allontana dal Sole, la sua atmosfera si raffredda gradualmente; quando si riavvicina, la temperatura della superficie solida del pianeta aumenta, causando la sublimazione dei ghiacci in gas. Gli scienziati hanno recentemente scoperto [2] che la temperatura di Plutone sarebbe di circa -230 °C. Secondo i calcoli effettuati, l'atmosfera aveva una pressione di 0, 3 pascal, anche se Plutone era più lontana dal sole che nel 1988, e quindi avrebbe dovuto essere più fredda ed avere una atmosfera meno densa. Una possibile spiegazione per questa discrepanza sarebbe che nel 1987 il polo sud di Plutone era uscito dall'oscurità per la prima volta in 120 anni, il che avrebbe

CONSIDERAZIONI PERSONALI • Questo argomento mi ha colpito particolarmente perché volevo comprendere come fossero composte le atmosfere degli altri pianeti; volevo scoprire inoltre le analogie e le differenze con l’atmosfera terrestre, cercando di capire anche in base alla composizione chimica dell’atmosfera se ci potessere anche qualche forma vivente su ogni pianeta. Naturalmente su molti di essi è impossibile trovare forme viventi, a causa della mancanza di ossigeno o dalle bassissime o altissime temperature. Questo non esclude che non ci possano essere forme di batteri sopravvissuti a questi climi per noi invivibili. Credo che l’uomo non possa essere l’unico individuo nell’universo, anzi penso che sia l’ultimo dei viventi ad essersi evoluto. Secondo me esistono forme viventi anche molto più intelligenti dell’uomo e spero che in futuro si possano trovare tecnologie abbastanza avanzate per captare eventuali esseri viventi.

FONTI Libro “LE ATMOSFERE DEI PIANETI” Sito internet “WIKIPEDIA