Ripasso - geografia astronomica 1 Origine del sistema solare

Ripasso - geografia astronomica
Origine del sistema solare: ipotesi nebulare
1) Enorme nebulosa (5 miliardi di anni fa), costituita principalmente da idrogeno (80%) ed elio (5%) e azoto (5%), che si
contrae per forza gravitazionale.
2) Maggiore rotazione → forma a disco. Concentrazione della massa verso l’interno del disco → Proto-Sole.
3) Formazione di altri addensamenti minori → Proto-pianeti
4) La T si abbassa all’interno → condensazione di particelle → collisione e formazione dei pianeti interni (Mercurio,
Venere, Terra e Marte). Il vento solare spazza via i componenti più leggeri (idrogeno, elio e acqua).
5) Differenziazione chimica (elementi leggeri verso l’esterno e quelli pesanti verso l’interno) su tutti i pianeti. Fuga di
molti gas (forza di gravità non sufficiente, eccezione: Terra e Venere).
6) Formazione di pianeti esterni (gioviani) → aggregazione di frammenti con alte % di sostanze ghiacciate (acqua,
anidride carbonica, ammoniaca, metano).
Formazione della Terra
1) La superficie è bombardata da meteoriti (→ crateri ed evv. fusioni). Formazione: aggregazione di polveri, gas e ghiacci
della condensazione della nebulosa solare.
2) Fusione della maggior parte del pianeta (calore → contrazione gravitazionale, decadimento degli elementi radioattivi e
da impatto di meteoriti). Elementi pesanti migrano verso l’interno (formazione nucleo) e quelli leggeri verso l’esterno
(formazione della crosta).
3) Formazione di lembi di crosta continentale. Raffreddamento lento → vapore acqueo condensa → oceani (depressioni).
4) Precambriano (ca. 530 milioni di anni fa) → movimento di placche (attive tuttora).
Pianeti interni
Mercurio, Venere, Terra e Marte (piccoli e bassa densità).
Pianeti esterni
Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone (grandi e alte densità).
Asteroidi
Piccoli pianeti con diametro massimo di 1000 km, ma di solito 1 km; se ne sono osservati circa 50’000.
Comete
Sono gas e vapori che uniscono piccoli frammenti rocciosi; se passano vicino al Sole parte del materiale evapora →
formazione della chioma, della testa luminosa e della coda (milioni di km) formata da materiale evaporato (esempio: cometa
di Halley).
Meteore
Sono piccoli corpi solidi che penetrano nell’atmosfera (stelle cadenti). Luce → attrito con l’atmosfera; se raggiunge la
Terra → meteorite, utilità: composizione rappresentativa dei pianeti terrestri → composizione media della Terra.
Teorie astronomiche
- Geocentrica: Terra al centro dell’Universo e tutti gli altri corpi gli girano attorno (Tolomeo).
- Eliocentrica: Sole al centro dell’Universo e tutti gli altri corpi gli girano attorno su un’orbita circolare (in realtà ellittica).
- Keplero: tre leggi che descrivono il moto dei pianeti attorno al Sole
- Le orbite descritte dai pianeti sono ellissi di cui il Sole occupa un fuoco.
- Aree uguali in tempi uguali: velocità massima al perielio (min. dist. dal Sole) e minima all’afelio (max. dist. Sole).
- Il periodo di rivoluzione è diverso da pianeta a pianeta e aumenta con l’aumentare della distanza dal Sole.
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Moto di rivoluzione: il moto che compie un pianeta attorno al Sole, in senso antiorario se osservato dal Polo nord celeste.
Orbita terrestre: ellisse con due assi di lunghezza simile (152 e 147 milioni di km), il Sole è un suo fuoco.
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Piano dell’eclittica: piano immaginario che contiene l’orbita terrestre e il Sole.
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Anno sidereo: tempo per compiere un giro attorno al Sole (365 giorni, 6 ore e 9 minuti → ogni 4 anni un giorno in più).
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Solstizio: due momenti dell’anno in cui la differenza di durata tra giorno e notte è massima. Solstizio estivo (21 giugno) →
max. durata giorno; solstizio invernale (21 dicembre) → min. durata giorno.
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Equinozio: due momenti dell’anno in cui la durata del giorno e della notte è uguale (12 ore). Equinozio d’autunno (22
settembre) ed equinozio di primavera (21 marzo).
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Asse terrestre: linea immaginaria sulla quale la Terra compie il moto di rotazione, esso è inclinato di 23° 27’.
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Conseguenze dei punti 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
- Alternanza delle stagioni: siccome l’inclinazione dell’asse terrestre rimane uguale durante il suo moto di rivoluzione, ci
sarà una diversa incidenza dei raggi solari a una stessa latitudine nell’arco dell’anno.
- Solstizio estivo, raggi solari perpendicolari al Tropico del Cancro (23° 27’ N).
- Equinozio d’autunno, raggi solari perpendicolari all’equatore.
- Solstizio invernale, raggi solari perpendicolari al Tropico del Capricorno (23° 27’ S).
- Equinozio di primavera, raggi solari perpendicolari all’equatore.
- Diversa durata delle stagioni (seconda legge di Keplero).
- Diversa durata del giorno e della notte durante l’anno (inclinazione dell’asse terrestre).
Moto di rotazione
- Definizione: movimento che compie un corpo celeste attorno al proprio asse.
- Durata: giorno solare medio (dalle 12:00 alle 12:00) → 24 ore; giorno sidereo (dallo scomparire al comparire di una
stella nello stesso posto del cielo) → 23 ore e 56 minuti: diversa distanza Terra-Sole e Terra-stella.
- Prove:
- Pendolo di Foucault (1851): pendolo immaginario sul polo nord che scalfisce nel ghiaccio.
- Forma della Terra: schiacciamento ai poli per maggiore forza centrifuga all’equatore (| 6357; — 6378).
- Conseguenze:
- Alternarsi del giorno e della notte.
- Variazione dell’accelerazione di gravità: risultante della forza di gravità (ca. uguale a ogni latitudine) e della forza
centrifuga (max. all’equatore) → accelerazione di gravità max. ai poli (g poli = 9,83 m/s2; g media = 9,81 m/s2).
- Forza apparente di Coriolis: differenza di velocità di rotazione alle latitudini (0° - 90° - 0°) → influsso sui corpi in
libero movimento (aria e acqua); i corpi sono deviati verso destra nell’emisfero nord (boreale) e verso sinistra
nell’emisfero sud (australe).
Cicli di Milankovich
- Variazione dell’eccentricità dell’orbita terrestre, il ciclo dura 92'000 anni.
- Variazione dell’inclinazione dell’asse terrestre, 24° 20’ - 21° 55’ (40'000 anni).
- Variazione della direzione nello spazio dell’asse terrestre, l’asse si gira in senso orario e un giro completo dura 21'000
anni. Questo movimento sposta la data degli equinozi.
- Conseguenze: modificazione dell’entità del contrasto tra le stagioni (minimo e massimo climatico) e l’alternanza di fasi
glaciali e interglaciali.
Zone climatiche
La Terra ha una forma a geoide → diverso angolo d’incidenza dei raggi solari sulla superficie terrestre → fasce climatiche:
calotte polari (raggi solari molto obliqui o assenti), zona temperata (raggi solari più o meno obliqui) e zona torrida (raggi
solari perpendicolari alla superficie 2 volte all’anno, eccezione: Tropico del Cancro e Tropico del Capricorno).
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