UN DUE TRE STELLA!

UN DUE TRE
STELLA!
Quinta B & Quinta C
Anno scolastico 1998-1999
Scuola elementare statale “Italo Calvino”
Cologno Monzese
(Milano)
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Arazzo di Bayeux
Un migliaio di anni fa l’Inghilterra fu invasa da un esercito normanno che veniva dalla Francia. I
normanni conquistarono l’Inghilterra durante la famosa battaglia di Hastings e le donne normanne
fecero questo arazzo per celebrare la vittoria, illustrando la storia dall’inizio alla fine con 58 scene.
L’arazzo è lungo più o meno come un campo di calcio. In questa scena re Aroldo d’Inghilterra
parla al suo scudiero. Il re Aroldo è preoccupato perché sa che le navi di re Guglielmo stanno
arrivando per invadere l’Inghilterra. Gli astrologi della corte di re Aroldo osservano il passaggio
della cometa Halley.
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UN
DUE
TRE
STELLA!
Quinta B & Quinta C
Anno scolastico 1998-1999
Scuola elementare statale “Italo Calvino”
Cologno Monzese
(Milano)
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AUTORI
5a B
Ammoune Lubna
Aprile Angelo
Armetta Marco
Astolfi Luca
Bressanin Eleonora
Calvitto Alessandro
D'Errico Costanzo
Debernardis Ilaria
Di Luca Martina
Di Stefano Jacopo
Ferrazzano Federica
Lodato Debora
Mirabella Marta
Pettoni Dario
Russo Alessandro
Russo Daniela
Russo Mauro
Valentino Stefania
5a C
Bevilacqua Lucia
Borrelli Enrico
Camerino Elisa
Capodici Dario
Caputo Cristina
Cosenza Simone
Espinoza Marcos Sanchez
La Gamba Stefano
La Salvia Ilaria
Lucerna Antonio
Maiorana Lorella
Martucci Sara
Palumbo Roberta
Pasini Valeria
Putignano Laura
Russo Clara
Savino Leonardo
Simone Daniele
Squadrito Veronica
Summa Antonino
Tocco Sara
Insegnanti: Maurizia Carnevale - Nadia Ponci - Giusi Di Benedetto - Lucia La Rosa
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Prefazione
All'inizio dell'anno scolastico, in previsione di una visita al Planetario Civico di Milano, studiammo
sul nostro sussidiario il Sistema Solare. L'argomento ci affascinava, ma purtroppo era presentato
in maniera piuttosto sbrigativa. Il giorno della conferenza al Planetario eravamo tutti eccitati,
convinti di esplorare l'Universo, di toccare le stelle, ma gran parte della lezione non fu altro che una
ripetizione di ciò che già sapevamo. La nostra curiosità non era stata soddisfatta, perciò, insieme
alla 5° C, decidemmo di approfondire l'argomento "astronomia". Obiettivo finale avrebbe dovuto
essere una dispensa.
Ora che siamo più grandi, sentiamo l'esigenza di uscire dal nostro piccolo mondo e scoprire
l'ignoto.
Nell'ambito dei temi da sviluppare, ognuno di noi ha scelto un argomento a seconda della propria
preferenza.
La biblioteca civica, soprattutto il settore ragazzi, è stata la colonna portante del nostro lavoro.
Le informazioni sono state raccolte da libri scientifici, enciclopedie, riviste, articoli di giornale,
inserti di quotidiani e CD- Rom.
Navigare in un CD-Rom spesso è più coinvolgente che non sfogliare materiale cartaceo.
Il lavoro è stato molto lungo: la comprensione dei testi presupponeva spesso conoscenze che non
avevamo; molti libri consultati sono edizioni vecchie e superate; l'aggiornamento dei dati è stato
possibile grazie alla consultazione di diversi siti internet (NASA,...); dopo la stesura dei singoli testi
è stato necessario uniformarne lo stile: il linguaggio doveva essere rigorosamente scientifico, per
facilitarne la comprensione decidemmo perciò di aggiungere un glossario. Oltre la ricerca testuale
ci siamo impegnati a raccogliere immagini che, inserite, aiutano a fissare meglio i concetti.
Come appendice abbiamo aggiunto le nostre poesie, ispirate alla visita al Planetario, e le poesie di
grandi autori che hanno come argomento lo spazio cosmico.
Il risultato finale è stato "Un due tre stella!", un libro che vuole essere solo uno spunto per
invogliare ad approfondimenti futuri.
Quinta B
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BIG BANG
L’Universo in cui noi viviamo è nato da una colossale esplosione: il Big Bang, che significa “grande
boom”. Questa esplosione ha proiettato nello spazio una massa di materia molto densa a una
temperatura molto elevata. Gli studiosi ritengono che ciò sia avvenuto circa 15 miliardi di anni fa. E
mentre l'espansione progrediva, sotto la spinta della gigantesca esplosione, il volume dell'Universo
cresceva e la temperatura si abbassava. Quando la temperatura scese al di sotto di un certo valore,
iniziarono a formarsi le prime stelle e l'Universo, continuando ad espandersi, cominciò a prendere la
configurazione che ha oggi. E tuttora continua ad espandersi.
Si è scoperto che tutte le galassie si allontanano le une dalle altre con velocità proporzionale alle loro
distanze. E' possibile comprendere meglio la teoria dell'Universo in espansione facendo un piccolo
esperimento: su un palloncino, che rappresenterà l'universo, disegna alcuni puntini: le galassie.
Gonfiando il palloncino vedrai che tutti i puntini si allontanano tra di loro e che questo allontanamento
è più veloce per i punti tra loro più distanti.
Dato che le galassie si allontanano e l'Universo si espande, se noi, in un cammino immaginario,
andassimo indietro nel tempo per migliaia di milioni di anni, troveremmo queste galassie sempre più
vicine e l'Universo sempre più concentrato in una sfera relativamente piccola, quindi di densità e calore
enormi: un "atomo" primordiale. Ma l’universo continuerà ad espandersi all’infinito? Le teorie più
attendibili sono due:
- teoria dell'Universo aperto: ipotizza che la materia presente non sia sufficiente a provocare
l'attrazione e quindi a fermare l'espansione; l'Universo continuerà ad espandersi illimitatamente,
"bruciando" alla fine tutto il suo combustibile nucleare e diventando infinitamente grande e freddo.
- teoria dell'Universo chiuso o oscillante: ipotizza che, esauritasi l'energia del Big Bang, le galassie
saranno reciprocamente attratte dalla loro forza di gravità, la quale le riavvicinerà a una velocità sempre
maggiore, fino a concentrare di nuovo l'Universo in quell'atomo primordiale da cui tutto ha avuto
inizio. Da qui un successivo Big Bang potrebbe far ricominciare la storia... dando origine a un nuovo
Universo che ciclicamente subirà le stesse fasi. Di questa fase primordiale si è trovata una traccia. La
radiazione emessa dalla sfera di fuoco ad alta temperatura si irraggiava in ogni direzione: pur diluita e
indebolita (raffreddata) dall’espansione, quella radiazione dovrebbe oggi “impregnare” tutto
l’Universo, ed è proprio quello che si è scoperto nel 1965, quando due ricercatori della Bell Telephone
osservarono per caso l’esistenza di una radiazione di fondo rilevabile con i radiotelescopi in ogni
direzione dello spazio, e corrispondente ad una temperatura di 270° C sotto zero. Tale radiazione
residua è come l’eco del Big Bang. Un satellite della NASA nel 1992 ha individuato nella radiazione
fossile delle minuscole discontinuità che spiegherebbero l'origine degli ammassi di galassie.
Gli scienziati con complessi calcoli sono riusciti a stabilire cosa accadde nei primi istanti di vita
dell'Universo, immediatamente dopo il Big Bang, ma non riescono a sapere nulla di ciò che accadde
nel piccolissimo intervallo di tempo precedente, poiché al di sotto di tale tempo (10-43 sec.) le leggi
fisiche non hanno più alcun significato.Gli scienziati possono quindi dire di essere andati vicinissimi
all'origine di tutto, ma non di esservi giunti: l'origine dell'Universo è ancora per molti aspetti un
mistero.
GALASSIE NEBULOSE AMMASSI STELLARI
L'immenso spazio cosmico che noi chiamiamo Universo è un
insieme di galassie, nebulose e ammassi stellari. Le galassie sono
formate da una moltitudine di stelle non "sparpagliate" nello
spazio. Il numero di galassie osservabili con i più potenti
radiotelescopi è di alcuni miliardi; esse sono sparse entro un
raggio di circa 9 miliardi di anni luce (un anno luce equivale a
circa 9 460 miliardi di chilometri). Quelle visibili a occhio nudo
sono solo tre: la galassia di Andromeda, distante da noi ben 2,5
milioni di anni-luce, e le Nubi (Grande e Piccola) di Magellano,
distanti 200 000 anni-luce. Con la costruzione di apparecchiature
e strumenti sempre più potenti, l'uomo spinge il suo sguardo
sempre più lontano. Le galassie più lontane fino ad ora osservate
distano circa 4 miliardi di anni-luce, mentre ancora più lontani,
Nebulosa NGC6523
distanti quasi 9 miliardi di anni-luce, sono stati osservati i quasar, oggetti
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incredibilmente luminosi dei quali gli astronomi non ci sanno dire
ancora molto.
Le galassie, diverse tra loro a seconda della forma, possono essere:
ellittiche, a spirale, a spirale barrata e irregolari. La nostra galassia, la Via
Lattea, si è formata quando l'Universo era vecchio 3 miliardi di anni. E'
nata come un'enorme sfera di gas che si è disposta a forma di disco
attorno ad un bulbo centrale da cui si sono sviluppati poi i quattro bracci
della spirale. Infatti la Via Lattea è una galassia a spirale. Nei bracci si
trovano le stelle più giovani, nel bulbo quelle più vecchie; all'interno del
bulbo vi è il nucleo, probabilmente un grande buco nero, circondato da
un anello di nubi, di gas e polvere. Vista di profilo essa è simile a un
disco appiattito con un rigonfiamento in corrispondenza del nucleo. Il
diametro della Via Lattea è di circa 100 mila anni luce e il suo spessore,
misurato in corrispondenza del nucleo, è di circa 25 mila anni luce. La
La via Lattea
sua massa è quasi tutta concentrata nel nucleo ed è circa 200 miliardi di
volte maggiore di quella del Sole, che dista circa 30 mila anni luce dal centro della Galassia.
L'intera galassia ruota, ma non come un disco rigido, ciascuna stella e ogni nube di polvere hanno la
propria orbita. Il Sole impiega 250 milioni di anni per fare un giro completo alla velocità di 250 km al
secondo.
Osservando il cielo di notte la Via Lattea appare come una striscia più luminosa; fu infatti chiamata
Via Lattea dagli antichi per il suo particolare aspetto molto chiaro. La luce proviene da un numero
enorme di singole stelle. Le macchie scure sono nuvole opache di polvere. Per capire la sua vera forma
dovremmo osservarla da una distanza di mezzo milione di anni luce.
Una nebulosa è una nube di gas e polvere che si manifesta come una maggior concentrazione di
materia rispetto al circostante spazio interstellare.
Ci sono nebulose chiare, che riflettono la luce di stelle vicine o emettono luce propria (per un
fenomeno di ionizzazione = conducibilità elettrica), e nebulose oscure, la cui presenza è rivelata dal
fatto che assorbono la luce delle stelle retrostanti.
La contrazione gravitazionale delle nebulose porta alla
formazione di nuove stelle.
Si parla invece di nebulose planetarie quando la nebulosa ha
forma tondeggiante e circonda una stella già arrivata alla fine
della sua esistenza: queste nebulose sono prodotte
dall'esplosione degli strati superficiali della stella stessa
(fenomeno di nova).
L'ammasso stellare è un gruppo di stelle particolarmente
vicine tra loro, unite gravitazionalmente e/o da una origine
comune.
Esistono essenzialmente due tipi di ammassi: aperti e
globulari.
Gli ammassi aperti (detti anche galattici) in genere sono
gruppi di stelle giovani formatesi all'interno di una nebulosa;
contengono da qualche decina a qualche centinaio di stelle e
si trovano soprattutto nei bracci delle galassie a spirale.
Gli ammassi globulari sono invece concentrazioni di stelle Andromeda
molto vecchie, in numero da qualche decina di migliaia a
qualche milione e orbitano come satelliti intorno alle galassie. La nostra galassia ne possiede 150.
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UNITA' DI MISURA
In astronomia le unità di misura devono adeguarsi alle grandi dimensioni del cosmo.
Nell'ambito del Sistema Solare si usa l'unità astronomica, che equivale circa alla distanza media tra la
Terra e il Sole: il suo valore è di 149 597 870 km.
Per le distanze tra le stelle si usa l'anno-luce. Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno,
circa 9 460 miliardi di km.
La luce corre rapidissima nello spazio.
Guardiamo la lancetta dei secondi sul nostro orologio: in ogni minuto secondo la luce percorre nello
spazio nientemeno che 300 000 km.
Eccovi l'operazione usata per convertire un anno luce in chilometri:
300 000 km al secondo per 60 secondi è uguale a 18 000 000 km al minuto
che moltiplicati per 60 minuti è uguale a 1 080 000 000 km all'ora
che moltiplicati per 24 ore è uguale a 25 920 000 000 km al giorno
che moltiplicati per 365 giorni è uguale a 9 460 800 000 000 km all'anno.
Un'altra unità di misura usata in astronomia è il parsec pari a 3,26 anni-luce.
LE STELLE
Le stelle che formano una galassia sono centinaia di miliardi. Ma che cos’è una stella?
Definita come un corpo che brilla di luce propria, una stella è un agglomerato di materia allo stato
gassoso (75% di idrogeno, 20% di elio e tracce di altri elementi quali l’ossigeno e il carbonio), in
grado si produrre una grandissima quantità di energia. Questa energia è dovuta alle reazioni di fusione
nucleare che avvengono all’interno della stella dove la temperatura è elevatissima (miliardi di gradi).
La luce che noi vediamo è solo una piccolissima parte di tutta l’energia che ogni stella irradia
costantemente. In base alla loro temperatura superficiale, alle dimensioni e alla distanza che le separa
dalla Terra, le stelle ci appaiono di colore e di luminosità diversi.
TIPI DI STELLE
In base alla temperatura superficiale
In base alle dimensioni
azzurre
le più calde, temperatura superficiale
da oltre 30 000° C a 11 000° C
nane, molto più piccole del Sole
bianche
temperatura superficiale
da oltre 11 000° C a 6 000° C
medie, come il Sole
diametro di circa 15 milioni di km
gialle
temperatura superficiale
da oltre 6 000° C a 5 000° C (come il Sole)
giganti e supergiganti
da 100 a 1 000 volte più grandi del
Sole
arancioni
temperatura superficiale da 5 000° C
a 4 000° C
rosse
le più fredde, temperatura superficiale
da 4 000° C a 3 000° C
Ma come si sono formate le stelle? Esse durano in eterno o sono destinate a spegnersi?
Gli scienziati hanno formulato diverse ipotesi per rispondere alle precedenti domande. Secondo la
teoria più recente, si parla di un vero e proprio "ciclo vitale" delle stelle.
Capire la vita delle stelle sarebbe impossibile se tutte le stelle avessero la stessa età. Per fortuna le cose
non stanno così. Noi vediamo stelle vecchie e stelle giovani; di conseguenza possiamo tentare di
ricostruire la loro vita. Ad ogni istante nascono stelle nell'universo, ma poiché esso è sterminato,
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assistere alla nascita è un raro privilegio.
Una stella "nasce" all'interno delle nebulose, grandi nubi di gas contenenti soprattutto idrogeno e
polveri che, a causa della forza di attrazione gravitazionale, si contraggono, formando al loro interno un
nucleo molto denso e caldo, detto protostella.
ORIONE
La bellissima nebulosa di Orione è un luogo
della Galassia dove nascono le stelle. Nel
1978 una stella completamente nuova
incominciò a pulsare nella nebulosa di
Orione, provando definitivamente che
questa nebulosa è proprio una "nursery"
cosmica.
La continua contrazione a cui è sottoposta questa protostella determina un notevole aumento della
temperatura che, progressivamente, raggiunge 10-15 milioni di gradi centigradi.
A questa temperatura si innescano le reazioni nucleari di fusione che trasformano l'idrogeno in elio.
La continua produzione di energia farà brillare la stella di luce propria per miliardi di anni... finché, a
seconda della sua grandezza (massa), andrà incontro alla sua "fine".
Ricordiamo che la luce di stelle lontane anni-luce arriva a noi appunto dopo gli anni che la luce
impiega ad arrivare fino alla Terra; ciò è da tener presente quando osserviamo il firmamento, forse
stiamo guardando proprio una stella che nel frattempo ha subito parecchi cambiamenti.
Se una stella ha una massa piccola, come ad esempio il Sole, in essa le reazioni sono più lente e la sua
vita è più lunga (circa 10 miliardi di anni). In queste stelle, quando tutto l'idrogeno si è trasformato in
elio, si innesca un'altra reazione che trasforma l'elio in carbonio e poi il carbonio in ossigeno. Ciò
determina un enorme aumento di calore e, di conseguenza, un'espansione della stella che al contempo
si raffredda e si trasforma in una gigante o supergigante rossa.
Quando anche tutto questo combustibile si esaurisce, la gigante rossa si contrae di nuovo sotto
l'azione della forza gravitazionale e diventa una nana bianca, destinata a raffreddarsi sempre più e a
diventare una piccola stella invisibile: una nana nera.
Se una stella ha una massa grande, in essa le reazioni avvengono più velocemente e la sua vita è più
breve. All'interno di una supergigante rossa si innesca una reazione nucleare con formazione di
elementi pesanti, quali il sodio, il silicio o il ferro. Nel frattempo, esaurito il combustibile, essa si
contrae andando incontro ad un collasso gravitazionale e la sua temperatura aumenta in pochi secondi
di miliardi di gradi, causando una violenta esplosione. Tale esplosione determina la formazione di
elementi ancora più pesanti del ferro o dell'uranio e la stella diventa una supernova di immensa
luminosità. Questa esplosione si esaurisce nell'arco di alcuni mesi, poi gli elementi più interni della
stella cominciano nuovamente a contrarsi. Se la stella ha una massa grande, la contrazione violenta
della forza di gravità schiaccia la materia tanto da conficcare gli elettroni nel nucleo dell'atomo,
formando così solo neutroni: si avrà una stella di neutroni o pulsar, piccola e densa.
Se la stella ha una massa ancora più grande, la contrazione avviene con una forza di gravità così elevata
da condensare la stella in un punto il cui campo gravitazionale è immenso, tanto che nemmeno la luce
riesce a sfuggire. Si forma così quello che viene detto buco nero, invisibile, ma rilevabile grazie
all'influenza che esercita sulle altre stelle.
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COSTELLAZIONI
Fin dai tempi più antichi, le stelle visibili a occhio nudo sono state riunite in gruppi rappresentati con
disegni o figure geometriche, ai quali la fantasia popolare e degli astronomi ha assegnato nomi di
oggetti, di animali, di personaggi mitologici. Tali raggruppamenti si chiamano costellazioni. Molte
sono le leggende legate alle costellazioni. Le stelle di cui sono composte, pur spostandosi nello spazio,
ciascuna con velocità e direzioni diverse, sembrano conservare immutate le loro distanze reciproche,
cosicché la costellazione, con il passare del tempo, non muta almeno apparentemente, la sua forma. In
realtà, le stelle sono così lontane, che i loro
spostamenti diventano apprezzabili solo dopo
secoli. Per esempio, perché la nota costellazione
dell'Orsa Maggiore cambi totalmente aspetto,
dovranno passare almeno 50 mila anni. Il cielo non
è una parete in cui le stelle sono disposte tutte sullo
stesso piano, infatti a riprova di ciò se cambiamo il
punto di osservazione cambia anche la forma della
costellazione.
Le singole stelle di una costellazione sono
generalmente contraddistinte con il nome della
costellazione stessa, preceduto da una lettera
dell'alfabeto greco: α (alfa), β (beta), γ (gamma),
δ(delta), ecc., per le altre stelle di luminosità via via
decrescente.
Complessivamente si contano, in tutta la sfera
celeste, un centinaio di costellazioni, di cui una
quarantina molto note e visibilissime nel nostro
emisfero.
Ricordiamo, tra le più caratteristiche, l'Orsa Maggiore, composta di sette stelle disposte in modo che
quattro formano un quadrilatero (le quattro ruote del carro), tre, allineate in corrispondenza della coda
dell'Orsa formano il timone. Questa costellazione fu chiamata dai Greci Orsa, da cui il nome artico
dato al nostro emisfero, e dai Romani septem triones perché essi chiamavano triones i buoi da lavoro e
finirono con l'immaginare la costellazione formata di buoi. Da questo nome derivano i termini del
settentrione (per indicare il nord) e di settentrionale;
l'Orsa minore pure formata da sette stelle di cui l'ultima della coda (α Ursae minoris) è la Stella
Polare; la Cassiopea, le cui stelle sono disposte a forma di una W sdraiata, bella costellazione visibile
tra la Stella Polare e la Gran Croce o Pegaso, altra costellazione formata da quattro stelle disposte ai
vertici di un ampio quadrato; la Lira, a cui appartiene una vivida stella bianca, la Vega e che poi si può
rintracciare congiungendo le due ruote anteriori dell'Orsa Maggiore e prolungando la retta di circa otto
volte nel verso della stella da cui parte il timone. Ad angolo retto con la linea Orsa Maggiore-Vega, si
trova la costellazione del Cigno. Altra splendida costellazione, visibile nelle notti d'inverno, è quella di
Orione formata di dieci stelle brillanti, di cui quattro formano un ampio quadrilatero e tre sono in fila
obliqua nell'interno. Queste tre stelle si chiamano anche i Tre Magi o il Bastone di Giacobbe. Non
molto distante da Orione si vede Sirio, che è la più vivida di tutte le stelle. Visibilissima è pure la
costellazione del Toro, di cui fa parte un grappolo di fulgide stelle, le Pleiadi, e L'Aldebaran (l'occhio
del Toro) brillante di luce rossa. Nell'emisfero meridionale la costellazione più nota è la Croce del
Sud, col suo ammasso di oltre cento stelle. Ricordiamo anche le dodici costellazioni dello Zodiaco
distribuite tutte intorno nel cielo, in una immaginaria fascia circolare lungo la quale pare che il Sole si
muova durante l'anno e contro ognuna di esse venga a proiettarsi nei vari mesi dell'anno, da marzo a
febbraio. Sono: Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione, Sagittario,
Capricorno, Acquario e Pesci.
La leggenda dei Dioscuri o gemelli
Secondo un'antichissima leggenda, si diceva che Castore e Polluce fossero figli della bellissima Leda e
di Giove; Castore era mortale, Polluce immortale. Castore abilissimo domatore di cavalli, Polluce
bravo pugilatore e cavallerizzo. Sempre insieme in tante imprese eroiche, sempre vincitori... sino
all'ultima loro impresa!
I due gemelli litigarono, un giorno, con i due figli del re Afareo, Ida e Linceo per la divisione d'una
mandria di buoi; non mettendosi assolutamente d'accordo, decisero d'ingaggiare una lotta e questa fu
fatale per tutti. Ida uccise Castore, Polluce per il gran dolore uccise Linceo. Giove colpì con un
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fulmine Ida. Polluce, addoloratissimo per la morte del fratello, da cui non avrebbe voluto staccarsi mai,
pregò Giove di far morire anche lui. Ciò non poteva avvenire perché egli era immortale, ma tanto
implorò, pianse, si disperò che Giove volle accontentarlo e pose i due gemelli, che tanto si amavano, su
nel cielo nella bella costellazione zodiacale.
Però, se guardiamo con un piccolo telescopio, si può vedere che la stella Castore è composta da un
complesso di ben sei stelle, ma tale è la distanza da noi che, ad occhio nudo, vediamo solo un'unica
stella luminosa.
La leggenda degli Argonauti
Secondo la leggenda, gli Argonauti dovevano andare alla ricerca del vello d'oro nella lontana Colchide,
terra posta ad oriente del Mar Nero. Possedere il vello d'oro significava scampare da ogni sciagura. A
capo di questa difficile impresa vi era Giasone, famoso eroe greco; lo accompagnavano Castore e
Polluce, il musico Orfeo e l'invincibile Ercole.
Giasone costruì un'enorme nave a cinquanta remi che chiamò Argo, e partì... Finalmente giunsero in
Colchide, per rapire il vello d'oro al re Eeta, che custodiva questo prezioso talismano molto
gelosamente, tanto che a guardia del vello vi era un drago che vomitava fuoco.
Gli Argonauti non sarebbero riusciti nel loro scopo, date le difficilissime prove da superare, se non
fosse intervenuta Medea, la figlia del re Eeta, innamoratasi di Giasone. Medea diede a Giasone una
pozione per addormentare il drago: riuscì così a prendere il vello d'oro e a portarlo sulla nave Argo,
fuggendo poi con la bella principessa. Tutto fu poi trasformato in costellazione, composta da un
gruppo vasto di stelle, fra cui spicca la stella Canopo, una stella gialla, brillantissima. Infatti è la
seconda stella per lucentezza che vediamo nel cielo australe.
La leggenda dell'Orsa Maggiore
Secondo il mito degli antichi Elleni c'era una dea bella e sdegnosa, chiamata Diana; era la dea della
caccia, ed in cielo veniva raffigurata come la falce della Luna crescente o calante.
Infatti una bella falcetta d'argento brillava sulla sua fronte tra i suoi capelli bruni!
Quando andava a caccia, Diana portava con sé una grande muta di cani ed un gruppo assai numeroso
di splendide fanciulle come lei cacciatrici, le quali avevano fatto giuramento di non sposarsi mai. Una
fra queste compagne di caccia di Diana era particolarmente bella: si chiamava Callisto (che in greco
significa la bellissima). Il dio Giove, il
massimo tra gli dei, si innamorò di
Callisto, scese sulla Terra e la sposò
segretamente, malgrado il divieto di
Diana e malgrado fosse già sposato
alla potentissima Giunone. Dal
matrimonio segreto nacque un figlio
bello e forte chiamato Arcade che,
fattosi grande, divenne ben presto un
abile cacciatore come la madre,
Callisto. Ma Diana e Giunone
scoprirono ogni cosa; Diana volle
punire Callisto per aver mancato al
giuramento di non sposarsi mai, e
Giunone volle vendicare l'offesa
sofferta.
D'accordo decisero di trasformare la bella cacciatrice in un'orsa brutta, goffa ed irsuta.
Non appena la povera Callisto si trovò così trasformata iniziò a correre ululando per i boschi, mentre
le sue compagne fuggivano terrorizzate. Il figlio Arcade l'udì e per difendere le ninfe inseguì l'orsa,
non immaginando certo che in quel corpo si nascondeva sua madre; già stava per raggiungerla ed
ucciderla, quando Giove, dai cieli, intervenne affinché non accadesse un simile delitto e... tramutò tutti
in stelle, formando il gruppo celeste dell'Orsa Maggiore e la rossa stella Arturo, il cui nome significa
appunto inseguitore dell'orsa o più esattamente "colui che sta dietro alla coda dell'orsa".
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SISTEMA SOLARE
Varie sono le ipotesi che gli scienziati hanno formulato nel corso dei secoli sulla nascita del Sistema
Solare; quella più attendibile ci riporta indietro nel tempo fino a circa 5 miliardi di anni fa.
Il Sole e i pianeti non esistevano ancora; nella Galassia un'enorme nube di polvere cosmica cominciava
a "collassare", cioè a contrarsi e addensarsi verso il centro, grazie alla forza di attrazione reciproca
delle particelle che la componevano, e iniziava quindi a ruotare su se stessa sempre più velocemente,
assumendo la forma di un disco.
Collassando verso il centro, la nube
si riscaldava sempre più per effetto
dell'enorme pressione, fino a
raggiungere
una
temperatura
elevatissima che innescò, proprio
nella parte centrale, delle reazioni
nucleari di fusione. Si accese così
una stella: il Sole.
La produzione di energia da parte
del Sole equilibrava il collasso e
quindi non tutto il materiale della
nube cadeva su questa stella
nascente. Quando il Sole era già
formato, attorno ad esso ruotava
ancora una piccola parte di nube
composta da particelle solide e gas:
idrogeno ed elio.
La parte gassosa si allontanava,
spazzata dal vento solare, ma assieme alle particelle solide ormai intrappolate dalla forza gravitazionale
del Sole attorno al quale ruotavano. Nel loro movimento queste particelle si scontravano, si
aggregavano e, come un effetto valanga, diventavano via via sempre più grandi e cominciavano a
esercitare la propria forza di gravità attirando tutti i corpi più piccoli che si trovano nei loro dintorni. Si
formavano così i planetesimi, dai quali, nell'arco di alcune decine di milioni di anni, presero forma i
vari componenti del Sistema Solare: i pianeti, i satelliti, gli asteroidi e le comete.
La formazione planetaria si interruppe con Plutone poiché oltre l'orbita di questo pianeta la bassa
densità del disco di materia circumsolare, combinata con i periodi orbitali progressivamente più lunghi,
impedì la formazione di corpi di dimensioni planetarie.
Comunque un disco di planetesimi ghiacciati poteva essersi aggregato al di là dell'orbita di Plutone ed
essere sopravvissuto sino ad oggi. Questo disco si stima occupi lo spazio compreso tra 40 e 100 unità
astronomiche.
A partire dal 1992, con la scoperta di 1992QB2, l'esistenza di corpi oltre Plutone non è più un'ipotesi.
Le scoperte sono continuate negli anni successivi e a tutt'oggi si contano più di 70 oggetti oltre il
Sistema Solare, le cui dimensioni sono stimate nell'ordine di qualche centinaia di chilometri.
Nel Sistema Solare il moto dei pianeti segue tre semplici leggi formulate all'inizio del '600
dall'astronomo tedesco Giovanni Keplero.
La prima legge stabilisce che l'orbita di un pianeta è un'ellisse; il Sole occupa uno dei fuochi
dell'ellisse.
La seconda indica che la velocità di un pianeta varia secondo le diverse zone della sua traiettoria: ogni
pianeta si muove più rapidamente quando è vicino al Sole.
La terza legge stabilisce un rapporto fra le dimensioni dell'orbita e il tempo di rivoluzione.
Nel dedurre le sue leggi Keplero considerò il moto di rivoluzione di ogni pianeta intorno al Sole
indipendentemente dal moto di tutti gli altri. La realtà invece è molto più complessa poiché esiste una
interazione tra i diversi corpi celesti. Lo stesso Keplero se ne rese conto quando si accorse che le sue
leggi non si applicavano rigorosamente a Giove e Saturno, anche se non sapeva spiegarsi questo fatto.
Oggi sappiamo che la causa di ciò si deve ricercare nell'enorme massa dei due pianeti e nella loro
relativa vicinanza.
Tutti noi siamo soggetti alla forza di gravità. Dobbiamo vincerla ogni volta che vogliamo spiccare un
salto o che solleviamo qualcosa. Ma la forza di gravità non agisce solo sulla Terra, essa è un po' la
regina delle forze dell'universo. Capire che questa forza, che ci lega al suolo e che fa cadere un pietra, è
anche la stessa che regola il moto dei pianeti e delle galassie più lontane non è stato semplice. Fu una
conquista enorme nella storia della scienza, intrapresa da Keplero agli inizi del Seicento e terminata da
12
Newton cinquant'anni dopo.
Secondo la leggenda, il giovane Newton stava contemplando la Luna quando fu distratto dal tonfo di
una mela caduta da un albero vicino.
Riflettendo sull'accaduto e approfondendo la similitudine tra una mela e la Luna, il grande scienziato
arrivò a formulare la legge di gravitazione universale, fondata sull'idea che il moto planetario fosse
retto da una forza esercitata dal Sole sui pianeti.
Questa legge afferma che tutti i corpi dotati di una massa si attirano reciprocamente. Maggiore è la
massa, più intensa risulta l'attrazione, che invece diminuisce all'aumentare della distanza.
Il nostro peso è il risultato di questa forza, ed essa è anche il "guinzaglio" che tiene i pianeti legati al
Sole.
Nel cosmo la massa di un oggetto non varia, il suo peso invece dipende dalla forza gravitazionale. Su
Giove, dove la gravità è 2,6 volte quella terrestre, un uomo di 70 chilogrammi- peso peserebbe circa
185 chilogrammi-peso; sulla Luna, invece, peserebbe poco più di 11 chili.
Che i pianeti fanno parte di uno stesso sistema, risulta anche dalle relazioni numeriche che legano le
distanze dei pianeti dal Sole.
Per esprimere queste distanze sono state prese in considerazione alcune formule sperimentali.
La più conosciuta si chiama Legge di Titius o di Bode.
Se scriviamo i numeri 0 e 3, raddoppiando sempre il risultato otteniamo dei numeri a cui si associa il
4, dato comune scoperto da Bode dopo innumerevoli calcoli.
Risulta
0
3
6
12
24
48
96
192
384
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
7
10
16
28
52
100
196
388
In ordine abbiamo le distanze dei pianeti dal Sole.
Mercurio al 4, Venere al 7, Terra al 10, Marte al 16. Al 28 Bode non riuscì a capire che cosa ci fosse
(oggi sappiamo che tale spazio è occupato dall'orbita degli asteroidi) perché Giove si collocava al 52,
Saturno al 100. Urano, Nettuno, Plutone soddisfano anch'essi, benché meno bene, questa legge.
Si nota quindi che le distanze dei pianeti dal Sole formano una progressione geometrica (insieme di
elementi ordinati in cui ciascun elemento si ottiene moltiplicando o dividendo il precedente per un
numero dato).
Sistema Solare, pianeti classificati secondo la loro dimensione rispetto al Sole
13
PIANETI
MERCURIO
VENERE
TERRA
MARTE
GIOVE
SATURNO
URANO
NETTUNO
PLUTONE
a
0,39
0,72
1
1,52
5,2
9,54
19,18
30,06
39,46
b
0,06
0,88
1
0,15
1318
755
67
57
0,1
c
giorni 58
giorni 243
ore 24
ore 24,6
ore 9,8
ore 10,2
ore 15,6
ore 18,5
giorni 6,4
d
88 giorni
224 giorni e 7 ore
1 anno
1 anno e 322 giorni
11 anni e 315 giorni
29 anni e 167 giorni
84 anni e 7 giorni
164 anni e 2180 giorni
249 anni
e
0
0
1
2
17
23
15
8
1
(1) Unità planetaria o astronomica = distanza Terra-Sole
a
b
c
d
e
Distanze medie dal Sole in unità astronomiche
Volume (Terra = 1)
Durata della rotazione
Periodo di rivoluzione
Satelliti
IL SOLE
Il Sole, di estrema importanza per la nostra vita, è
una stella media gialla, che non si distingue dalle
altre né per grandezza né per splendore. Noi la
vediamo così luminosa perché è molto più vicina
alla Terra delle altre stelle ("appena" 150 milioni di
chilometri) e per le sue enormi dimensioni in
confronto alla Terra stessa (il volume del Sole è 1
300 000 volte il volume della Terra). Il Sole è
formato da un insieme di involucri gassosi tra i
quali non esistono confini netti. Immaginando di
procedere dal suo interno verso l'esterno
incontriamo:
il nucleo, nel quale la densità è molto elevata e la
temperatura raggiunge i 20 milioni di gradi
centigradi; l'alta temperatura raggiunta dal Sole non
è certamente effetto di una combustione, perché se
così fosse, di esso non resterebbero che le ceneri;
ma il grande calore è dovuto all'energia nucleare che
si sprigiona nelle reazioni a catena, durante le quali
l'idrogeno, dopo una serie di processi molto
complicati, si trasforma in elio liberando una
quantità enorme di energia;
la zona radiativa, nella quale l'energia prodotta dal
nucleo si propaga per irraggiamento;
la zona convettiva, nella quale l'energia si propaga
CULMINE DELLE PROTUBERANZE SOLARI
Il culmine può raggiungere la considerevole altezza di verso la superficie esterna con moti convettivi;
un milione di km. La foto estremamente nitida è stata l'atmosfera, formata a sua volta dalla fotosfera, che
scattata nel corso di una missione dello Skylab corrisponde alla porzione visibile del Sole, dalla
americano.
cromosfera, che è un sottile anello rossastro visibile
durante le eclissi, e dalla corona, la parete più
esterna del Sole. In queste zone i gas sono rarefatti e la temperatura nella fotosfera raggiunge i 6 000°
C circa.
Manifestazioni superficiali dell'attività solare sono: le macchie, le protuberanze e i brillamenti. Le
macchie solari possono essere dovute a veri e propri vortici come grandi cicloni, ed esse costituiscono
l'aspetto più evidente dell'attività solare. Si tratta di fenomeni che si ripetono con cicli che durano circa
14
11 anni.
Se osserviamo una macchia solare al telescopio, ci apparirà come irregolare e bizzarra sullo sfondo
luminoso del Sole, con i suoi filamenti e getti di fiamma. Lo sfondo luminoso non si presenta liscio ed
unito, bensì granuloso; queste granulazioni rassomigliano un poco ai pori della scorza di un'arancia.
Questi pori a volte si allargano, si dilatano, si collegano tra loro sotto l'influenza delle perturbazioni
che avvengono sulla superficie del Sole e formano una macchia solare.
Le macchie sono visibili ad occhio nudo solo quando raggiungono diametri considerevoli e cioè
quando questi superano i 40 000 km. Osservando lo spostarsi delle macchie da est ad ovest, gli
astronomi hanno dedotto uno dei movimenti del Sole e precisamente quello di rotazione attorno a se
stesso. Fu Galileo che nel 1611, grazie al suo cannocchiale, disegnò la prima mappa delle macchie
solari. Spesso associate alle macchie vi sono chiazze luminose, dette facole. Esse si vedono prima
della comparsa di una macchia e, in genere, persistono anche dopo la sua scomparsa.
Lungo il bordo solare si possono osservare le "protuberanze", enormi masse di materia incandescente
che sembrano prorompere come colossali fiammate dalla corona. Lunghe qualche volta centinaia di
migliaia di chilometri, le protuberanze sono dovute sia alla condensazione di gas nella corona, sia
all'espulsione di materia dalla superficie solare. L'attrazione solare non è sufficiente a trattenere
completamente la corona, la quale tende a sfuggire nello spazio, ad una velocità che aumenta sino a
raggiungere 350 km al secondo: si tratta del vento solare. Il Sole emette anche fasci di particelle
diverse, nuclei di atomi di elio, elettroni ed altre particelle elettricamente cariche, in particolare modo
dopo la comparsa di macchie o di perturbazioni sulla superficie solare. Molte di queste particelle
vengono attratte dal campo magnetico della Terra dando origine a fasce di radiazioni sopra l'atmosfera
che causano i fenomeni dell'aurora boreale. Noi che viviamo sulla Terra non ci rendiamo conto che
basterebbe un minimo cambiamento delle radiazioni solari per rendere impossibile la vita come noi la
conosciamo. Si pensa che le ere glaciali del passato siano dovute a leggere variazioni dell'energia
emessa dal Sole.
I brillamenti sono zone in cui si può osservare un rapidissimo e forte aumento della luminosità dovuta
alle radiazioni. L'esplosione di un brillamento ha conseguenze anche sulla Terra, dove sono avvertibili
tempeste geomagnetiche, aurore boreali, disturbi nei collegamenti radio. Tali fenomeni hanno una
durata media di 10 minuti, ma i più importanti possono durare fino a tre ore.
Posto a circa 30 mila anni luce dal centro della Via Lattea, il Sole ruota su se stesso, la sua velocità di
rotazione è diversa secondo le diverse latitudini; così il periodo di rotazione del Sole varia fra un
minimo di 25 giorni per le regioni equatoriali e un massimo di 30 giorni nei dintorni dei poli. Inoltre
esso, assieme a tutti i componenti del Sistema Solare, si muove, in un moto di traslazione, all'interno
della Via Lattea verso la costellazione di Ercole, a una velocità di circa 20 km al secondo.
Ora il nostro Sole brucia lentamente il suo combustibile nucleare. L'energia prodotta nel nucleo solare,
sfuggendo verso l'esterno, equilibra la pressione della materia sovrastante che tenderebbe a far
contrarre il Sole. Questo ritmo di produzione di energia resterà costante per altri 5 miliardi di anni (il
Sole ha già 5 miliardi di anni). Quando però tutto, o gran parte, dell'idrogeno del nucleo sarà
consumato, avverranno grandi cambiamenti. La fusione termonucleare continuerà solo in un sottile
guscio esterno che si espanderà enormemente: la nostra stella entrerà allora nella fase di gigante rossa.
Il guscio in espansione si gonfierà sempre più, raggiungerà l'orbita di Mercurio e ingloberà il pianeta,
vaporizzandolo; si espanderà ancora, bruciando Venere e giungerà a lambire la Terra stessa, facendovi
scomparire ogni traccia di vita. Ma il Sole non finirà il suo ciclo vitale come gigante rossa. La
temperatura del nucleo andrà sempre aumentando per effetto della nuova contrazione gravitazionale,
non più frenata dalla spinta dell'energia prodotta dalle reazioni nucleari. Passati altri 100 milioni di
anni, la temperatura raggiungerà valori tali (100 milioni di gradi) per cui si accenderà una nuova
reazione termonucleare nella quale gli atomi di elio si fonderanno trasformandosi in carbonio. I nuovi
elementi continueranno a fondersi finché tutta l'energia disponibile sarà consumata e il nucleo sarà
definitivamente spento (collasso gravitazionale). La materia diventerà così densa che un cucchiaino di
essa peserebbe quanto l'intero nostro pianeta. Il Sole sarà diventato una nana bianca. Nel corso di
innumerevoli milioni di anni, il suo colore cambierà man mano che diventerà sempre più freddo. Il
Sole passerà per lo stadio di nana gialla, per finire come nana nera. Le sue dimensioni si saranno
ridotte a quelle di una sfera grande circa come la Terra. Forse si ricoprirà di ghiaccio e di una sottile
atmosfera.
15
MERCURIO
Mercurio è il pianeta più piccolo (le sue dimensioni sono di appena 1/20
di quelle della Terra) e più vicino al Sole, la cui distanza è di circa 5 800
000 km.
Mercurio ruota intorno a se stesso in 59 giorni e intorno al Sole in 88
giorni.
Dato che ruota vicino al Sole spesso è molto difficile osservarlo; si può
vedere al mattino prima dell'alba e alla sera dopo il tramonto, in un
susseguirsi di fasi simili nell'aspetto a quelle della Luna.
Il calore di Mercurio è talmente forte che ha la potenza di fondere alcuni
materiali, perfino il piombo; la temperatura di giorno può raggiungere
480° C e di notte può scendere fino a 200° C sotto zero. Mercurio
sembra non avere atmosfera o tutt'al più è leggerissima, formata soprattutto da tracce di elio, idrogeno
e ossigeno.
Mercurio non ha satelliti.
VENERE
Venere è il secondo pianeta del Sistema Solare. Ha dimensioni
poco inferiori a quelle della Terra. Dopo la Luna, Venere è
l'oggetto più luminoso del cielo notturno. Il primo nome di
Venere era Vespero, cioè stella della sera. Venere mostra un ciclo
di fasi simili a quelle della Luna, che si ripetono ogni 1,6 anni e
raggiunge la sua massima brillantezza durante la fase crescente.
Venere è ricoperta da nubi e ciò rappresenta un ostacolo per le
osservazioni dalla Terra. La maggior parte delle informazioni di
cui disponiamo sono state fornite dalle sonde spaziali, in
particolare da quelle che si sono posate sulla superficie del
pianeta attraversando la densa atmosfera che lo circonda. In
superficie la temperatura della densa atmosfera di Venere supera i
460° C e la pressione è di circa 90 volte maggiore di quella terrestre.
L'atmosfera è composta per il 97% da anidride carbonica, contiene piccole quantità di vapori di acido
solforico e di azoto e tracce di vapori d'acqua. L'elevata concentrazione di anidride carbonica è
probabilmente la conseguenza di un intenso effetto serra che avrebbe causato l'evaporazione degli
oceani e in generale dell'acqua allo stato liquido presente in superficie. Venere ruota molto lentamente
attorno al proprio asse in senso orario, in direzione contraria a quella degli altri pianeti, rivolgendo alla
Terra sempre lo stesso lato.
Il radar a bordo della sonda Magellano ha rivelato immensi vulcani attivi, ampie colate di lava e crateri
meteoritici. La densa atmosfera protegge Venere dalla caduta di asteroidi di dimensioni ridotte.
Venere non ha satelliti.
TERRA
La Terra è un geoide (una sfera leggermente schiacciata ai poli) con
un raggio di circa 6 300 km. I suoi componenti sono la litosfera
(parte solida), l'idrosfera (insieme delle acque) e l'atmosfera (massa
d'aria).
La Terra ebbe origine circa 4 miliardi e mezzo di anni fa, insieme al
Sole e a tutto il Sistema Solare. All'inizio il globo terrestre era
formato da una massa rovente detta magma, che con il tempo si
raffreddò e solidificò in superficie. La temperatura media della
superficie della Terra oggi è di circa 22°C. La Terra è costituita da
una serie di involucri sovrapposti, che differiscono per i materiali
costituenti e per la densità: all'esterno si trova la crosta, quindi il
La Terra vista dalla Luna
mantello e il nucleo che a sua volta si suddivide in nucleo esterno e
interno.
La crosta, lo strato più esterno, ha consistenza solida e comprende la massa dei continenti e il fondo
16
degli oceani. Questa "buccia" ha uno spessore variabile
che va da un minimo di 5 a un massimo di 70 km.
Al di sotto della crosta c'è il mantello che ha uno
crosta
nucleo
spessore di circa 2 900 km e rappresenta l'80% di tutto il
mantello
volume della Terra. Questo strato è costituito da magma,
un materiale fluido e bollente che ha caratteristiche
intermedie fra lo strato solido e quello liquido.
Il nucleo, lo strato più interno, ha uno spessore di circa
3 000 km e si estende fino al centro della Terra. E'
costituito da materiale liquido nella parte più esterna e
solido in quella più interna dove la temperatura
raggiunge 4 000° - 5 000° C.
La crosta terrestre è costituita da una serie di placche,
chiamate anche zolle, in continuo movimento. Quando si
muovono, le zolle cozzano l'una contro l'altra. Perciò
lungo la loro linea di contatto si crearono, e si creano
tuttora, spesso spaccature della crosta terrestre. Questo
fenomeno è chiamato deriva dei continenti. Un tempo
tutte le terre emerse erano raggruppate in un unico
continente: la Pangea che era circondata da un oceano detto Panthalassa.
Circa 180 milioni di anni fa Africa, Sud America, Oceania e Antartide erano raggruppati e formavano
il Gondwana, separato dalla Laurasia (America settentrionale, Europa e Asia) da un braccio di mare.
In tempi successivi i continenti meridionali hanno incominciato ad allontanarsi: il Sud America verso
ovest, generando l'Oceano Atlantico meridionale; l'India si è spostata verso nord e poi è entrata in
collisione con l'Eurasia (Europa e Asia). Da questa collisione è nata la catena dell'Himalaya. Anche
l'America del Nord si è staccata dall'Eurasia e si è allontanata verso
ovest generando l'Oceano Atlantico settentrionale. Intanto l'Africa
si spostava lentamente verso nord, mentre l'Australia iniziava il suo
cammino verso nord-est.
Come gli altri otto pianeti del Sistema Solare, la Terra compie due
moti principali (in realtà i moti complessivi della Terra sono molti
di più): il moto di rotazione e il moto di rivoluzione.
Il moto di rotazione è quello che la Terra compie ruotando su se
stessa, in senso antiorario, attorno all'asse terrestre. Per compiere
una rotazione completa essa impiega quasi 24 ore, cioè un giorno.
Le conseguenze del movimento di rotazione sono l'alternarsi del
giorno e della notte e il movimento apparente della volta celeste.
I raggi del Sole, che provengono da una distanza enorme, arrivano
tutti paralleli sulla Terra e quindi essendo questa pressoché sferica,
la illuminano solo per metà. La linea immaginaria che separa la
zona illuminata (il dì) dalla zona oscura (la notte) si chiama circolo
di illuminazione. Tale circolo divide la Terra in due emisferi che
alternativamente, nell'arco di 24 ore (in realtà 23,93), vengono a
trovarsi al buio e illuminati.
A causa dell'atmosfera, il passaggio dal giorno alla notte non è
brusco ma graduale, e avviene attraverso due fasi di luce: l'alba al
mattino e il crepuscolo alla sera.
In seguito al movimento apparente della volta celeste, le stelle, la
Luna e il Sole sembrano ruotare in senso orario: è lo stesso
fenomeno che si osserva da un treno in corsa, quando sembra che sia il paesaggio a scorrere via. Per
lo stesso motivo diciamo convenzionalmente che il Sole sorge a est e tramonta a ovest.
Il moto di rivoluzione è quello che la Terra compie, da ovest verso est, attorno al Sole, descrivendo
un'orbita ellittica lunga circa 930 milioni di chilometri, detta eclittica, di cui il Sole occupa uno dei due
fuochi, quindi la Terra si può trovare a una distanza massima dal Sole, detta afelio, 152 000 000 km, e
a una distanza minima, detta perielio, 147 000 000 km. Per secoli si è ritenuto che tutti i pianeti, la
Luna e il Sole ruotassero attorno alla Terra, ma Niccolò Copernico nel '500 scoprì che la Terra e gli
altri pianeti giravano intorno al Sole.
La sua teoria è stata definita eliocentrica ("helios" in greco significa Sole) in opposizione alla teoria
geocentrica ("geo" in greco significa Terra) stabilita dall'astronomo Tolomeo.
17
Durante il moto di rivoluzione l'asse terrestre, che è inclinato di 66°30' rispetto al piano dell'orbita, si
mantiene costantemente parallelo a se stesso,
cioè non cambia mai la propria inclinazione; in
realtà, poiché la Terra non è perfettamente
sferica, l'attrazione solare, esercitando la sua
forza, modifica la direzione dell'asse terrestre. Il
punto verso cui si orienta l’asse terrestre e
quindi il Polo Nord celeste si sposta nel cielo
descrivendo un circolo completo in 26 000 anni
circa, durante i quali i Poli Nord e Sud tracciano
ciascuno la base di un cono sulla sfera celeste,
con il vertice al centro della Terra. Questo
movimento si può vedere bene in un Planetario,
dato che si possono far trascorrere in pochi
minuti i millenni.Questo lento moto conico
dell’asse terrestre è stato definito precessione
degli equinozi. La stessa attrazione viene
esercitata dalla Luna che aggiunge un piccolo movimento oscillatorio detto nutazione. Conseguenza
della precessione degli equinozi sarà la variazione della stella Polare.
Ecco una tabella delle stelle Polari:
anno
5 000 a.C.
delta Dragone
anno
3 000 a.C.
alfa Dragone
anno
1 300 a.C.
beta Orsa Minore
attualmente
alfa Orsa Minore
anno
3 500 d.C.
gamma Cefeo
anno
7 500 d.C.
alfa Cefeo
anno
10 000 d.C.
alfa Cigno
anno
13 000 d.C.
alfa Lira (Vega)
Il moto di rivoluzione ha la durata di un anno, precisamente 365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 46 secondi,
circa 365 giorni e 6 ore.
Ogni 4 anni, al mese di febbraio si aggiunge un giorno: il numero dei giorni passa da 28 a 29. Questo
anno viene chiamato anno bisestile.
Conseguenze del moto di rivoluzione e dell'inclinazione dell'asse terrestre sono: la diversa durata del
giorno e della notte e l'alternarsi delle stagioni.
Durante il suo moto di rivoluzione la Terra occupa quattro posizioni fondamentali nei giorni che
segnano l'inizio delle stagioni astronomiche:
21 marzo, giorno d'inizio della primavera;
21 giugno, giorno d'inizio dell'estate;
23 settembre, giorno d'inizio dell'autunno;
21 dicembre, giorno d'inizio dell'inverno.
Il 21 marzo i raggi solari giungono perpendicolari all'equatore perciò il circolo di illuminazione
coincide di volta in volta con un meridiano, passa per i poli e divide tutti i paralleli in due parti uguali.
Il dì e la notte hanno la medesima durata: ci sono 12 ore di luce e 12 ore di oscurità. Questo giorno è
denominato equinozio di primavera (dal latino aequus, "uguale, e nox,"notte") e nell'emisfero
settentrionale segna l'inizio della primavera, in quello meridionale l'inizio dell'autunno. Quando la
Terra nel suo moto di rivoluzione si sposta verso l'afelio, le ore di luce aumentano nell'emisfero
settentrionale e diminuiscono in quello meridionale.
Il 21 giugno i raggi solari giungono perpendicolari al Tropico del Cancro; l'intera calotta polare artica
resta illuminata per tutto l'arco delle 24 ore ed è quindi sempre giorno.
Nell'emisfero settentrionale inizia l'estate e il dì raggiunge la sua massima durata (16 ore); nell'altro
emisfero invece inizia l'inverno. Il 21 giugno è denominato solstizio d'estate.
Proseguendo nel suo moto di rivoluzione, la Terra si allontana dall'afelio; nell'emisfero settentrionale
incomincia a diminuire la parte illuminata e di conseguenza anche il numero delle ore di luce.
Il 23 settembre, quando il circolo di illuminazione passa di nuovo per i poli e i raggi del Sole sono
perpendicolari all'equatore, si ha ancora la stessa durata del dì e della notte: siamo all'equinozio
d'autunno che, nell'emisfero settentrionale, segna l'inizio dell'autunno e nell'altro emisfero l'inizio della
primavera.
La Terra, percorrendo la sua orbita, si avvicina al perielio e la parte illuminata diminuisce sempre più
18
nell'emisfero settentrionale; il dì diventa più corto della notte.
Il 21 dicembre si ha la durata minima del dì rispetto alla notte; è il solstizio d'inverno che, nell'emisfero
settentrionale, segna l'inizio dell'inverno.
Il Sole è perpendicolare al Tropico del Capricorno, tutta la calotta polare antartica è illuminata, perciò
nell'emisfero settentrionale la notte ha la massima durata (16 ore). Continuando il suo movimento la
Terra si riporta all'equinozio di primavera e ... il ciclo si ripete.
Esistono però delle eccezioni. All'equatore ogni giorno dell'anno ha 12 ore di luce e 12 ore di buio. Ai
poli si alternano 6 mesi di luce e 6 mesi di buio. Al polo Nord, per esempio, il Sole sorge sempre il 21
marzo, raggiunge la massima altezza sull'orizzonte il 21 giugno e tramonta il 23 settembre; dal 23
settembre al 21 marzo è sempre notte.
Sulla Terra ci si orienta per mezzo dei quattro punti cardinali: Nord, Sud, Est e Ovest. La posizione di
una località sulla superficie della Terra si stabilisce mediante il reticolo geografico formato da paralleli
e meridiani. Il parallelo fondamentale è l'Equatore, il meridiano fondamentale è quello di Greenwich.
Le coordinate geografiche di una località sono la latitudine e la longitudine.
L'atmosfera è l'involucro di gas che avvolge la Terra, essenziale alla vita in quanto fornisce l'ossigeno e
protegge dalle dannose radiazioni provenienti dal Sole e dal bombardamento di particelle solide dallo
spazio. I gas di cui è composta sono prevalentemente quattro: azoto (78,08%), ossigeno (20,95%) e, in
proporzioni decisamente inferiori, argon (0,93%) e anidride carbonica (0,036%).
Vapori d'acqua, anidride carbonica e tracce di altri gas, quali il neon, concorrono a formare l'effetto
serra, poiché riflettono verso Terra le radiazioni infrarosse da essa provenienti e mantengono così più
calda la temperatura superficiale.
L'atmosfera, che ha uno spessore di oltre 1 500 km, è suddivisa in diversi strati:
- la troposfera, che raggiunge un'altezza di circa 15 km, è formata soprattutto da azoto, ossigeno,
anidride carbonica, vapore acqueo e pulviscolo atmosferico. E' l'aria che respiriamo e qui si verificano i
fenomeni atmosferici;
- la stratosfera, che arriva ai 25 km, è formata soprattutto da ozono e altri gas, essa filtra i raggi nocivi
del Sole;
- la ionosfera, fino a circa 1 000 km, dove si verificano i fenomeni delle meteore e delle aurore boreali,
si tratta di uno strato ionizzato (caricato elettricamente) che ha un'importanza fondamentale nella
propagazione delle onde elettromagnetiche;
- la esosfera che si estende dai 1 000 km in poi e sfuma nello spazio interplanetario.
La Terra ha un satellite.
LUNA
La Luna è l'unico satellite della Terra, e non conosciamo ancora la sua origine. Esistono però diverse
ipotesi che sono state via via confutate.
Quando la Terra si formò, la sua velocità di rotazione era così elevata che alcune sue parti si
staccarono. Ma sembra che la Terra non abbia mai ruotato
tanto velocemente perché ciò potesse accadere.
La Luna era un pianeta a sé stante, che venne catturato
dall'attrazione gravitazionale della Terra quando si trovò a
passarle troppo vicino. Ma nemmeno questa ipotesi sembra
verosimile.
Terra e Luna presero forma quasi contemporaneamente
all'interno di una nube di materia. Prima si verificò una
condensazione che diede origine alla Terra. Intorno ad essa
restarono in orbita polveri e rocce, che poi si unirono per
formare un corpo celeste più piccolo, la Luna appunto. In
questo caso Terra e Luna dovrebbero essere costituite dagli
stessi materiali, ma l'analisi delle rocce lunari ha smentito
anche questa ipotesi.
Qualche anno fa gli scienziati hanno ipotizzato un'altra teoria:
un corpo grande la decima parte quello della Terra avrebbe
Immagine della Luna
urtato il nostro pianeta con un colpo di striscio staccandone un
pezzo, per poi proseguire. Gli scienziati hanno elaborato un
programma al computer per ricostruire quello che sarebbe potuto accadere in un caso come questo.
Secondo il computer, si sarebbe formato un corpo simile alla Luna con gli strati esterni uguali alla
19
Terra, ma quelli interni diversi. Questo spiegherebbe come mai Luna e Terra non hanno la stessa
composizione.
La Luna ci appare come un astro che abbia esaurito il suo ciclo vitale.
Sulla Luna già ad occhio nudo si distinguono delle zone brillanti e delle macchie; osservata al
telescopio, i particolari divengono più nitidi e si notano pianure, montagne, circhi, crateri, solchi,
striature.
Le pianure appaiono come immense macchie grigiastre. Gli astronomi le hanno chiamate mari. Le
montagne sono rilievi di forma generalmente conica, si tratta quindi di vulcani spenti. I circhi sono
estesi rilievi circolari a fondo piatto.
Sulle origini dei crateri lunari sono state proposte varie teorie. La più accettata è la teoria meteoritica: i
crateri si sarebbero formati in seguito all'impatto di grandi masse meteoritiche precipitate sul suolo
lunare con enorme velocità, resa ancor più elevata dall'assenza di atmosfera. I crateri sono
numerosissimi: se ne contano, tra grandi e piccoli, alcune decine di migliaia.
I solchi appaiono come profonde spaccature, semplici, o talvolta ramificate.
Probabilmente le striature che partono a raggiera da molti crateri sono fenditure riempite di lava
solidificata.
La superficie lunare è caratterizzata da enormi sbalzi di temperatura: si passa dai - 150°C della parte
non illuminata ai 130°C di quella illuminata.
La forza di gravità è 6 volte minore di quella esercitata dalla Terra; quindi 100 kg nostri peserebbero
sulla Luna circa 16 kg.
La Luna è soggetta a tre movimenti, che avvengono in senso antiorario:
1) Moto di rotazione intorno al proprio asse.
2) Moto di rivoluzione intorno alla Terra, lungo un'orbita ellittica.
3) Traslazione, insieme con la Terra, intorno al Sole.
Moto di rotazione: la Luna gira intorno a se stessa in un tempo esattamente uguale a quello che
impiega a muoversi intorno alla Terra; ossia la durata di rotazione e quella di rivoluzione coincidono,
così ne consegue il fatto che la Luna volge alla Terra sempre lo stesso emisfero.
I diversi aspetti, con cui la Luna ci appare, si dicono
fasi lunari:
1- Luna nuova (novilunio), la Luna si trova tra il
Sole e la Terra e rivolge a noi la faccia
completamente in ombra, si rende perciò invisibile.
2- Primo quarto, circa sette giorni dopo il
novilunio, la Luna mostra metà faccia illuminata
(Luna crescente). Durante questo spostamento essa
si rende visibile e passa via via dalla forma di falce
sottile a quella di un semicerchio con la convessità rivolta verso occidente.
3- Luna piena (plenilunio), la Luna si trova, dietro la Terra e mostra l'intera faccia illuminata. Durante
questo spostamento il semicerchio lunare s'ingrandisce fino a diventare completamente circolare.
4- Ultimo quarto, dopo ventidue giorni dal novilunio, la Luna mostra ancora metà faccia illuminata
(Luna calante). Durante questo spostamento la Luna rimpicciolisce ed assume la forma di semicerchio
con la convessità rivolta verso oriente.
Molte sono state e sono tuttora le influenze attribuite alla Luna sull'andamento dei fenomeni fisici,
biologici, ecc., ma solo le maree sono scientificamente confermate. La Luna le produce non solo nel
mare, nei laghi, nella crosta terrestre, ma anche nell'atmosfera che, per conseguenza, subisce
cambiamenti nella distribuzione della pressione.
LE ECLISSI
Durante le fasi di novilunio e di plenilunio, il Sole, la Terra e la Luna si
trovano pressoché allineati e perciò si potrebbe supporre che a ognuna di
queste fasi debba corrispondere un oscuramento del Sole da parte della
Luna e della Luna da parte della Terra, cioè dovrebbero verificarsi delle
eclissi ogni mese. Tale fenomeno che può riguardare sia il Sole sia la Luna,
si verifica però sole se l'allineamento fra questi corpi è "preciso", cioè
avviene non su una retta qualsiasi, ma solamente sulla retta in comune fra i
Eclissi totale di Sole
due piani dell'orbita.
Si verifica un'eclissi solare tutte le volte che la Luna si interpone fra la
Terra e il Sole, impedendo completamente o parzialmente la vista di
20
quest'ultimo. Questa condizione si realizza in una fase di novilunio; in
tale fase infatti la Luna viene a trovarsi tra la Terra e il Sole e quindi, se
perfettamente allineata lungo l'asse Sole-Terra, intercetta i raggi solari.
Si verifica invece un'eclissi lunare quando la Terra si interpone fra la
Luna e il Sole, intercettando così i raggi di quest'ultimo diretti verso il
nostro satellite naturale.
Ciò succede nella fase di plenilunio, ma per l'identico motivo appena
visto, cioè per la non complanarità delle orbite lunare e terrestre, il
fenomeno non avviene a ogni plenilunio ma più raramente.
Il fenomeno dell'eclissi può essere parziale, se il Sole o la Luna vengono
oscurati solo in parte, o totale, se l'oscuramento del disco lunare o solare
è completo.
La copertura completa della superficie solare ha una durata limitata che Eclissi totale di Sole, India
va generalmente da un minimo di due a un massimo di sette minuti.
1980
Un'eclissi totale molto interessante si è verificata l'11 luglio 1991 in una
zona ristretta della superficie terrestre, tra il Golfo del Messico, l'America
centrale e parte dell'oceano Pacifico; in quell'occasione la durata dell'oscurità superò i sette minuti e
perciò quell'eclissi è risultata essere la più lunga mai osservata. Gli astronomi hanno previsto per l’11
agosto di quest’anno (1999) l’ultima eclissi totale di Sole del Millennio: il Sole verrà coperto dalla
Luna per due minuti e 23 secondi; epicentro di tale evento sarà la Romania.
L'eclissi totale di Sole rappresenta di gran lunga il fenomeno celeste più affascinante e spettacolare.
Questo fenomeno celeste era la grande paura dei nostri antenati, temevano infatti che la luce non
potesse più tornare. La più antica eclissi di Sole documentata è babilonese, avvenne nel 763 a.C. Nelle
civiltà che divinizzavano il Sole, chi possedeva la capacità di prevedere le eclissi deteneva una
straordinaria arma psicologica e poteva far credere di essere in contatto con Dio; di essa s'avvalsero
sacerdoti e re.
MARTE
Marte è chiamato il "pianeta rosso" per il colore del suo suolo. La sua
superficie varia molto: deserti rocciosi e sabbiosi, catene montuose,
lunghi canyon e altipiani. Ai poli si addensano calotte costituite da
uno strato di ghiaccio d'acqua ricoperto da uno strato di ghiaccio
secco (anidride carbonica solida) che poi in estate si sciolgono. Ha
una debole atmosfera composta da anidride carbonica, azoto e argo. A
causa dei venti la polvere dà una colorazione rosata all'atmosfera.
La sua temperatura media è di -26° C. Marte ha un diametro più
piccolo di quello terrestre. L'emisfero settentrionale è pianeggiante,
mentre quello meridionale è accidentato e pieno di crateri ad impatto
meteoritico. Marte compie la propria rotazione in poco più di 24 ore,
la rivoluzione invece dura quasi 2 anni terrestri. Per certi aspetti Marte
è paragonabile alla Terra poiché il giorno e la notte durano più o
meno come quelli terrestri, e ha simile inclinazione. Su di esso ci
sono 4 giganteschi vulcani ora spenti; di questi il Monte Olimpo, 26
km, è il più grande di tutto il Sistema Solare. Fin dal '700 gli studiosi
ipotizzavano che su questo pianeta esistesse vita e quindi che si fosse
sviluppata una civiltà; oggi grazie alle sonde spaziali si ha la certezza
che su Marte non ci sono tracce di vita. Marte possiede 2 satelliti di
CANALI DI MARTE
Uno dei grandi "canali" di Marte, fotografato da un'altitudine di
31 000 chilometri: l'immagine scattata da una sonda del progetto Viking,
comprende un'area di circa 2 000 chilometri quadrati ed è stata resa più
nitida con l'uso di appositi filtri.
piccole dimensioni: Phobos e Deimos scoperti nel 1877.
ASTEROIDI
21
Gli asteroidi sono pianetini che girano attorno al Sole in un'orbita che si trova fra quella di Marte e di
Giove. Il primo asteroide, che è anche il più grande conosciuto, fu scoperto il 1° gennaio del 1801
dall'astronomo Giuseppe Piazzi, in un'epoca in cui gli astronomi erano alla ricerca di un "pianeta
mancante", che si pensava dovesse gravitare tra Marte e Giove. Ma risultò che l'asteroide in questione,
chiamato Cereres, con i suoi 920 km di diametro era
veramente troppo piccolo per pretendere di essere
un pianeta. Successivamente infatti si scoprirono
molti altri asteroidi, e oggi ne sono stati inventariati
circa
7 000, le cui dimensioni vanno da qualche decina a
qualche centinaio di chilometri. Probabilmente ce ne
sono milioni che hanno un diametro inferiore ai 10
km, ma sono troppo piccoli per essere individuati
dagli strumenti attuali. Alcuni asteroidi hanno una
traiettoria che li porta a sfiorare o a tagliare quella
della Terra.
La NASA ha recentemente istituito un apposito
Ufficio dedicato al problema degli asteroidi
"pericolosi". La collisione con la Terra di un
asteroide del diametro di solo alcune decine di metri
svilupperebbe una quantità di energia pari a quella
liberata dall'esplosione di diverse bombe nucleari
più potenti di quella che distrusse Hiroshima.
L'impatto di un oggetto di 1-2 km di diametro
La dimensione di alcuni asteroidi rispetto alla Luna
svilupperebbe invece una quantità di energia che
causerebbe una catastrofe di vastissime proporzioni che, in maniera più o
meno grave, interesserebbe ogni parte del nostro pianeta. Una quantità di
materiale pari a mille volte la massa dell'oggetto impattante e proveniente
dall'oggetto stesso e dalla zona del cratere si diffonderebbe nell'atmosfera,
generando enormi nubi di polvere e vapore che, diffuse dai venti
stratosferici, farebbe piombare il nostro pianeta in una quasi completa
oscurità.
La probabilità che qualcuno di questi oggetti impatti contro il nostro pianeta
è di una collisione ogni cento milioni di anni per oggetti di dimensioni
dell'ordine della decina di chilometri, di una ogni qualche centinaio di
migliaia di anni nel caso di asteroidi di diametro superiore al chilometro, e
di un impatto ogni qualche secolo per oggetti di dimensioni inferiori ai
L'asteroide Gaspra visto
cento metri (come quello responsabile dell'evento di Tunguska).
sonda Galileo il
Gli astronomi ritengono che gli asteroidi durante la formazione del Sistema dalla
29-10-1991
Solare non siano riusciti ad agglomerarsi in un pianeta a causa delle
perturbazioni gravitazionali del vicino Giove.
GIOVE
Giove dista dal Sole 778 milioni di chilometri; è fra i pianeti giganti il più vicino alla Terra ed il più
grande di tutti. Nel suo caso la qualifica di "gigante" è perfettamente giustificata: infatti la sua massa è
maggiore del doppio della massa totale degli altri pianeti, mentre il suo diametro è più di 11 volte
quello della Terra. Se lo vogliamo comparare al nostro pianeta dobbiamo dire che Giove è simile ad
un'arancia in confronto ad un pisello.
Questo immenso globo pesa 310 volte più della Terra e, benché la sua densità sia minore, il peso degli
oggetti risulta due volte e mezzo maggiore che sulla Terra. Giove ha caratteristiche molto diverse dal
nostro pianeta: esso ruota attorno al proprio asse con una prodigiosa rapidità, tanto che il suo giorno
ha una durata di sole 10 ore circa; in compenso l'anno di Giove eguaglia quasi 12 dei nostri. Poiché la
rotazione è più rapida all'equatore che alle alte latitudini, si deduce che Giove non è un corpo solido.
Molti scienziati si chiesero se Giove è un pianeta o una stella perché all'inizio del 1965 si accorsero
che da Giove provenivano forti emissioni di onde radio, cosa che in realtà è del tutto comune nelle
stelle. Giove, data la sua enorme distanza dal Sole, riceve una quantità minima di calore, tanto è vero
che la sua temperatura atmosferica è di 120 °C sotto zero. Irraggia nello spazio più energia di quanta
ne riceve dal Sole; siccome i pianeti non hanno sorgenti di energia propria al di fuori di quella ricevuta
22
dal Sole, gli scienziati conclusero che Giove assomigliava più
a una stella che a un pianeta. Il mistero fu svelato quando gli
scienziati capirono che Giove è soggetto a una piccola
contrazione, circa un millimetro per anno, sufficiente però a
determinare un'emissione di energia superiore a quella
ricevuta dal Sole.
Nell'atmosfera di Giove sono presenti piccole quantità di
metano e ammoniaca; inoltre, è probabile che siano presenti
anche gas leggeri, come l'idrogeno e l'elio, in forte
percentuale.
Non si sa esattamente quale sia l'estensione dell'atmosfera di
Giove; essa deve essere comunque molto spessa, almeno 10
mila chilometri.
Nello strato atmosferico che circonda Giove si riesce a
distinguere, per mezzo del telescopio, un certo numero di
zone nuvolose, alternativamente chiare e scure, disposte in
senso parallelo all'equatore.
L'aspetto di queste zone non è costante, ma diventa spesso molto irregolare, come se l'atmosfera di
Giove fosse sottoposta a qualche violento sconvolgimento, si hanno poi
periodi di calma più o meno lunghi.
Una delle formazioni più stabili che appaiono sulla superficie di Giove è la
macchia rossa, una chiazza di forma ovale, lunga circa 39 mila chilometri e
larga circa 14 mila, che si trova nell'emisfero Sud.
Questa macchia ha la caratteristica di cambiare frequentemente posizione e
colore.
Non si sapeva se la macchia rossa fosse un corpo solido che si trovava
sulla superficie di Giove, oppure se fosse una configurazione permanente
dell'atmosfera o, infine, un corpo solido che galleggiasse nell'atmosfera.
Le sonde Voyager 1 e 2 accertarono essere un uragano dall'intensità più o
meno violenta che dà alla macchia una colorazione variabile dal rosso sino
a degradare ad un arancio pallido.
Queste sonde nel 1979 rivelarono anche la presenza di un anello, spesso
soli 4 km, e situato a circa 60 000 km dalla sommità delle nubi
dell'atmosfera del pianeta.
Giove ha 17 satelliti, più di tutti gli altri pianeti, e sono molto diversi uno Il Voyager
dall'altro per aspetto e caratteristiche. Sono: Amaltea, Io (ricco di vulcani
attivi e privo di crateri), Europa e Ganimede (quasi completamente ricoperti di ghiaccio), e Callisto.
La scoperta dei primi satelliti si deve al grande Galileo, che li osservò con il telescopio nell'inverno
1609-10.
Al telescopio, Giove appare come un disco appiattito molto luminoso, più brillante perfino di Sirio, che
è la stella più luminosa del cielo.
SATURNO
Secondo pianeta del Sistema Solare per massa e dimensioni, il
volume di Saturno è circa 700 volte quello della Terra. Ruota intorno
al proprio asse in circa 10 ore e impiega 29 anni a orbitare intorno al
Sole, da cui dista 1 418 milioni di chilometri (10 volte circa più della
Terra). L'atmosfera è costituita prevalentemente di idrogeno ed elio, e
in minima parte di metano e ammoniaca. La temperatura media
SATURNO
Scattata dalla Voyager 1, il 18 ottobre 1980 a una
distanza di circa 34 milioni di chilometri dalla Terra.
superficiale si aggira sui -170° C. E' stato inoltre accertato dalle sonde Voyager e Pioneer che pure
Saturno genera energia interna per contrazione.
L'anello luminoso di Saturno è formato da tre fasce concentriche: una interna, oscura e trasparente,
23
una mediana più brillante del pianeta stesso, e la terza, meno luminosa e di colore grigiastro.
Ciò che a Galileo era apparso come un complesso di
tre stelle, era in realtà costituito dal pianeta Saturno e
dagli anelli che lo circondano.
Fu l'astronomo olandese Chrystiaan Huygens che nel
1660 scoprì la vera natura dell'anello di Saturno
usando un cannocchiale più potente di quello di
Galileo.
Quello che tutti chiamano "anello" è composto da vari
anelli concentrici, separati da zone di spazio vuoto.
Il sistema degli anelli si estende nel piano equatoriale
del pianeta per circa 65 000 km, lo spessore invece è
molto ridotto, non supera i 50-60 km.
Sembra ormai accertato che il sistema di anelli di
Saturno sia costituito da una miriade di minuscole
particelle che si muovono indipendentemente l'una
dall'altra, seguendo orbite che giacciono tutte sullo
stesso piano.
Queste particelle sono sparpagliate, come dimostra il
fatto che i satelliti di Saturno rimangono ancora
parzialmente visibili anche quando vanno in eclissi
entro l'ombra degli anelli.
L'origine degli anelli è ancora incerta e, per ora, si
Particolare degli anelli di Saturno
considerano possibili due ipotesi: disgregazione di un
satellite che si è avvicinato troppo al pianeta o
materiale primordiale che, per la vicinanza al pianeta on si è potuto riunire in un unico corpo.
Le analisi spettroscopiche dimostrano che le particelle che compongono Saturno sono ricoperte da
uno strato di ghiaccio a bassa temperatura, al di sotto si troverebbe una massa solida, formata da
ammoniaca congelata.
Le dimensioni delle particelle vanno da un minimo di pochi millimetri a un massimo di diversi
chilometri di diametro.
Saturno ha 23 satelliti, I nove maggiori sono Mimas, Encélado, Teti, Dione, Rea, Titàno, Iperione,
Japeto, Febe. Titano è l'unico dotato di atmosfera.
URANO
Urano è il settimo pianeta del Sistema solare. Impiega nel moto di rivoluzione 84 anni e 7 giorni, nel
moto di rotazione 10 ore e 49 minuti. Ha una distanza dal Sole di 2 869 600 000 km. Ha un diametro
equatoriale di 50 800 km ed è circondato da
un'atmosfera contenente ammoniaca e metano.
La sua temperatura media è molto bassa: circa 200° C.
Urano fu scoperto nel 1781 dall'astronomo
Heschel; è uno dei pianeti che non si può vedere
ad occhio nudo. Il 28 gennaio del 1986 la
navicella spaziale Voyager inviò a Terra
immagini ravvicinate del pianeta grazie alle quali
è stato possibile conoscere la sua superficie, che
è composta da gas e ghiaccio. Urano ha 15
satelliti; i primi cinque scoperti si chiamano:
Umbriel, Miranda, Titania, Oberon e Ariel dei
quali uno è difficilmente visibile.
Il 10 marzo del 1977 è stato scoperto che il
pianeta è circondato da una serie di anelli che non sono ben visibili dalla Terra anche con telescopi
potenti.
Urano, come Venere, a differenza della maggior parte degli altri pianeti fino ad adesso conosciuti,
ruota in senso orario. Un'altra caratteristica, che contraddistingue Urano, è la posizione del suo asse,
inclinato rispetto al piano della sua orbita di soli 8°, per cui esso viene a trovarsi con i poli che si
alternano verso il Sole.
24
NETTUNO
Nel 1846 diversi scienziati, dopo la scoperta di Urano, studiarono approfonditamente questo pianeta,
fecero calcoli sulla sua distanza, sulla sua massa, sul suo moto e via dicendo. Quando però
cominciarono a confrontare i risultati ottenuti con le fondamentali leggi della meccanica celeste si
accorsero che qualcosa non tornava: l'orbita
descritta da Urano era diversa da quella che
avrebbe dovuto essere, come se ci fosse un altro
corpo celeste che esercitava una certa attrazione su
di lui, tanto da modificarne il percorso.
L'astronomo francese Le Verrier calcolò con
precisione l'orbita del pianeta sconosciuto che
pochi mesi dopo, sulla base dei suoi calcoli,
l'astronomo tedesco Galle riuscì a localizzare. Fu
chiamato Nettuno. Nettuno sembra essere il
fratello gemello di Urano, per quanto riguarda le
caratteristiche
fisiche,
essendo
appena
leggermente più piccolo e più pesante.
Lontanissimo dal Sole e immerso nel gelo dello Nettuno e Tritone
spazio siderale (la temperatura superficiale deve
essere prossima ai - 200°C), Nettuno appare come un disco assai ridotto di dimensioni e poco
illuminato, colorato di un opaco verde-azzurrognolo e percorso da vaghe fasce di colore più oscuro,
più o meno parallele all'equatore.
Nettuno possiede 8 satelliti. Due di questi, Tritone e Nereide, presentano delle caratteristiche
veramente straordinarie.Tritone è il più grande di tutti i satelliti conosciuti nel Sistema Solare con i
suoi 5 000 km di diametro e si trova distante da Nettuno quasi quanto la Luna si trova distante dalla
Terra (circa 354 mila km). Questo grande luminoso satellite venne scoperto da un astronomo
dilettante l'inglese William Lassell.
Invece Nereide ha un diametro di appena 300 km, e rimane molto lontano dal suo pianeta-madre,
muovendosi in un orbita straordinariamente allungata che fa variare la sua distanza da un minimo di 1
325 000 km a un massimo di 9 700 000 km; l'orbita di Nereide è la più eccentrica tra tutte le orbite dei
satelliti.
PLUTONE
Plutone è stato scoperto solo nel 1930.
Questo pianeta è un po' più piccolo della Luna; le sue dimensioni e la particolarità dell'orbita fanno
pensare che questo corpo possa essere stato in origine un satellite di Nettuno, sfuggito all'attrazione
del pianeta e assestatosi su un'orbita eccentrica attorno al Sole. Alcuni studiosi ritengono che il "vero"
pianeta ultimo sia Tritone, oggi satellite di Nettuno, e che tra i due corpi ci sia stato, in passato,
uno"scambio" di posizioni. Plutone riceve
pochissimo calore dal Sole: la sua temperatura è
così bassa (circa - 230°C) che nessun composto
può trovarsi allo stato gassoso. La rotazione
avviene in circa 6 giorni terrestri e l'intera orbita
viene percorsa in 249 dei nostri anni. Plutone è
praticamente invisibile nel cielo: con i più potenti
telescopi lo si osserva come un oggetto
debolmente luminoso. Nel 1978 fu scoperto
Caronte (diametro 800 km) il satellite di Plutone
che ruota a circa 20 000 km dal suo pianeta.
Ogni rivoluzione di Caronte dura quanto la
rotazione di Plutone. Plutone percorre la sua
orbita ai limiti del Sistema Solare a una distanza
media di 6 miliardi di chilometri dal Sole.
Questo corpo ha un'orbita molto eccentrica (allungata su un piano fortemente inclinato rispetto a
quello delle orbite degli altri pianeti). In alcune fasi, Plutone può trovarsi più vicino al Sole di Nettuno
ma, all'estremo opposto del suo cammino, esso si trova ad una distanza dal Sole di più di 7 miliardi di
chilometri.
25
METEORITI
Intorno al Sole, oltre ai pianeti e ai satelliti, ruotano una
grande quantità di oggetti celesti. La maggior parte è troppo
distante per essere percepibile dalla Terra, ma può accadere
che alcuni diventino visibili. I più piccoli sono i meteoroidi
(pezzo di roccia o pietra che vaga nello spazio), che variano
dalle dimensioni di un puntino a quelle di un sasso. Si
vedono solo quando attraversano l'atmosfera terrestre
formando le stelle cadenti.
Le piogge meteoriche sono visibili tutto l'anno, anche se il
fenomeno assume particolare intensità in due periodi
dell'anno: verso il 10 agosto e il 16 novembre. Quelle di
agosto sono dette Persèidi perché appaiono in direzione
della costellazione del Perseo; quelle di novembre, Leonidi,
perché in direzione della costellazione del Leone.
Il 10 agosto 1972 un oggetto del presumibile diametro di
20-30 metri attraversò il cielo del Canada occidentale e la
gigantesca palla di fuoco provocata dall'interazione
dell'oggetto con gli strati alti dell'atmosfera fu osservata da
molte persone.
Gli astronomi chiamano questi corpi meteore quando
precipitano nell'atmosfera; meteoriti quando cadono sulla
Terra (o su altro pianeta o satellite, come la Luna). Le
meteoriti possono arrivare a Terra compatte o esplodere
violentemente.
Sulla superficie della Terra sono stati scoperti finora più di 150 crateri da impatto, che in taluni casi
raggiungono dimensioni di 300 km. La loro età varia, ne esistono di relativamente giovani e di molto
antichi. Per esempio il Meteor Crater, in Arizona, risale a meno di 50 000 anni fa, ha un diametro di
circa 1 200 metri ed è profondo 200 metri. L'erosione dovuta agli agenti atmosferici non ha modificato
molto la sua struttura.
L'enorme cratere Manicougan (Canada) ha un diametro di 100 km ed è molto antico: la sua origine
risale a circa 210 milioni di anni fa.
Recentemente un gigantesco bacino di impatto (il cratere di Chixculub) è stato scoperto nella regione
settentrionale della penisola dello Yucatán, in Messico. La sua età è stata stimata in circa 65 milioni di
anni, ed è proprio in quell'epoca che i giganteschi dinosauri e altre specie biologiche scomparvero
improvvisamente dalla faccia della Terra. La maggior parte dei ricercatori attribuisce queste estinzioni
di massa all'impatto con la Terra di un asteroide del diametro di circa 10 km. A conferma di ciò è stato
trovato un sottile strato geologico ricco di iridio
(metallo del gruppo del platino), la cui età coincide
con quel periodo che segnò il passaggio dall'era del
Cretaceo al Terziario.
La seconda catastrofe globale sembra essersi
verificata circa 10 000 anni fa, periodo in cui si
estinsero anche i mammut.
L'evento più recente relativo alla caduta di un corpo
celeste si è verificato nel 1908 ed è conosciuto come il
fenomeno di Tunguska. Alla fine di giugno di
quell'anno un meteoroide (molto probabilmente un
frammento di asteroide) delle dimensioni di circa 50
metri esplose nell'atmosfera a un'altezza di circa 7 000
metri al di sopra della Siberia centrale. Quasi tutti gli
alberi vennero abbattuti in un raggio di circa 40 km
dall'epicentro del fenomeno, e la scia luminosa
Meteor Crater, Arizona
lasciata dal bolide fu osservata fino a distanze
superiori a 1 000 km. Secondo le stime fatte in
seguito, l'energia liberata dall'esplosione fu equivalente a 1 000 volte l'energia della bomba atomica
esplosa su Hiroshima.
Nel 1947 migliaia di tonnellate di materiale di esplosione meteoritico piovvero sulla Siberia, aprendo
26
un cratere di 30 m.
Il 23 marzo 1989 un piccolo asteroide, fino ad allora sconosciuto, incrociò l'orbita della Terra in un
punto in cui il nostro pianeta era passato appena sei ore prima. L'oggetto fu scoperto quando ormai si
stava allontanando. Se fosse entrato in collisione con la Terra, da cui passò a soli 690 000 km (due
volte circa la distanza Terra-Luna), il cratere che si sarebbe formato avrebbe avuto un diametro di circa
16 km e una profondità non inferiore ai 1 500 metri; l'onda d'urto provocata dall'esplosione
conseguente all'impatto avrebbe spazzato via ogni cosa sulla superficie terrestre in un raggio di 160
km. La sua caduta nell'oceano avrebbe causato un'onda di tsunami (onda di maremoto frequente sulle
coste del Giappone e nelle altre regioni dell’Oceano Pacifico) alta diverse centinaia di metri.
Nel luglio 1994 è stato possibile assistere a un evento eccezionale, unico nella storia dell'astronomia:
l'impatto su Giove dei frammenti della cometa Shoemaker-Levy 9. Questo evento mostrò in maniera
spettacolare che la collisione di piccoli oggetti con i pianeti rientra nella normalità del processo
evolutivo del nostro sistema planetario.
L'uomo comunque oggi dispone dei mezzi necessari per proteggersi da tali fenomeni. Esistono vari
metodi per evitare una collisione cosmica: disintegrazione dell'oggetto pericoloso per mezzo di
un'esplosione nucleare, dislocazione su di esso di razzi che una volta azionati siano in grado di
perturbare la sua orbita, uso di laser di potenza per cambiare la traiettoria del potenziale "killer".
E' stato stimato che, disponendo di una rete di 5-6 telescopi a grande campo dislocati a diverse
latitudini e longitudini, sarebbe possibile scoprire più del 90% di questi oggetti con diametro superiore
al chilometro in un periodo di 25 anni.
COMETE
Le comete sono corpi celesti molto diversi dalle stelle e dai pianeti. Risultano formate di un nucleo
brillante circondato da una aureola o chioma luminosa; al nucleo segue molto spesso una coda
formata di materia cosmica gassosa e luminescente, che può essere lunga fino a 300 milioni di
chilometri, e che si sviluppa in direzione diametralmente opposta a quella del Sole. La formazione
della coda sembra dovuta alla forza repulsiva esercitata sui gas e sulle particelle della coda stessa dalla
radiazione solare. Le comete descrivono intorno al Sole
delle orbite fortemente ellittiche cosicché si rendono
visibili soltanto nei periodi in cui si avvicinano al Sole e
nei quali diventano più brillanti, per poi scomparire
quando se ne allontanano. Le comete si distinguono in
periodiche e non periodiche.
HALLEY,
Fotografia scattata a Honululu nel 1910. Il nome della
cometa proviene da un astronomo inglese Edmond Halley
che la studiò nel 1682, dimostrandone l'appartenenza al
Sistema Solare.
Le prime, dopo un certo numero di anni tornano visibili; le altre invece dopo essere apparse una volta
scompaiono definitivamente, perché non compiono un'orbita chiusa, oppure perché si disgregano in
polvere cosmica, o il loro periodo è talmente lungo che non lo si è potuto calcolare. Tra le comete
periodiche, una delle più note è quella di Halley (1705), il cui periodo è di 76 anni circa; altre sono: la
cometa di Biela che, fino al 1846 (anno in cui si spezzò in due parti), era visibile ogni 6 anni e mezzo;
la cometa di Enke che ha un periodo di tre anni e 1/3; la cometa di Donati, apparsa nel 1858 (ha un
periodo lunghissimo; secondo i calcoli dovrebbe riapparire verso il 4 000); la cometa di Giacobini
(1906); la cometa di Daniel (1907), la cometa di Arend Roland (1956); quella di Mrkos (1957).
La materia, gas e polveri, che costituisce la chioma e la coda si libera dal nucleo quando la cometa si
avvicina al Sole.
La chioma della cometa di Halley è stata attraversata nel 1986 dalla sonda spaziale europea Giotto che
l'ha fotografata analizzandone la composizione. Il nucleo è costituito in gran parte da ghiaccio
frammisto a polveri.
Da un articolo di Giovanni Caprara, tratto dal Corriere della Sera del 15-3-1986
“...Fred Whipple, il vecchio astronomo dell’Università di Harvard, aveva ragione: Giotto è una “palla
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sporca di ghiaccio”. La notte della cometa al Centro spaziale di
Darmstadt era trascorsa tra la crescente soddisfazione degli
scienziati presenti, tra cui il padre dell’origine delle comete, il
vecchio astronomo olandese Oort. E l’entusiasmo cresceva a
mano a mano che la sonda, entrata nella chioma di Halley,
continuava imperterrita a trasmettere dati e immagini ricche di
colori.
La sonda era stata progettata per arrivare a 540 km dal nucleo
con gli strumenti in funzione ed infatti gli apparati hanno
analizzato Halley fino a 670 km, quindi con uno scarto di
appena 130 km. La telecamera, inoltre, ha ripreso l’astro sino ad
una distanza di 1 500 km mandandoci 2 000 fotogrammi. E con
essi si è potuto stabilire che la cometa ha una strana forma di
patata alta 15 km e larga 4 e che la sua superficie è
inaspettatamente nera e rugosa.
Il professor Ezio Bussoletti
Ripresa del 1986, dalla sonda spaziale
dell’Università di Lecce,
"Giotto".
uno dei costruttori dello
strumento che, sistemato sullo scudo di Giotto, doveva misurare le
particelle che si abbattevano su di esso, ci ha spiegato che i primi
impatti sono stati registrati quando la sonda era lontana 250 000
km dall’obiettivo. A circa 1 000 km dal nucleo si è assistito ad
una vera scarica violenta di polvere, era come avere davanti un
muro. Così negli ultimi cinque minuti abbiamo potuto contare
circa centomila particelle per metro quadrato che pesavano dal
centesimo di miliardesimo di grammo al centomilionesimo di
miliardesimo di grammo. Sembrava quantità irrilevante, ma la
violenza di questi corpuscoli era tale da riuscire a forare per 150
volte lo schermo protettivo in diversi punti. Ma nonostante la
terribile grandinata di materia, Giotto superava la prova e, 34
minuti dopo un’interruzione dei segnali, un black-out tecnico Giotto, L’adorazione dei Magi
probabilmente dovuto allo spostamento del piatto dell’antenna a
causa degli urti violenti, le antenne di Darmstadt tornavano a
riascoltare la voce di Giotto, che era uscita quasi indenne dal tuffo nella chioma di Halley...”
Le comete hanno origine in una zona sferica, detta nube di Oort, che circonda tutto il Sistema Solare, a
una distanza compresa tra 40 000 e 150 000 Unità Astronomiche dal Sole. Si tratta della nube di
polvere di gas che in tempi lontanissimi 4 o 5 miliardi di anni fa, diede
origine al Sistema Solare. Occasionalmente, i corpi che la
costituiscono, tutti con orbite molto allungate, possono giungere in
prossimità di un pianeta che ne perturba l'orbita e li trasforma in
comete. La metamorfosi in cometa di un corpo della nube di Oort può
però essere prodotta dall'azione di qualche stella vicina.
Le comete prendono il nome di chi le scopre o di chi ne calcola
l'orbita per primo, come nel caso della cometa di Halley, chiamata
anche P/Halley, dove P sta per periodica. Non appena viene segnalata,
la cometa prende anche una sigla provvisoria formata dall'anno della
scoperta seguito da una lettera minuscola, a, b, c… Se viene avvistata
contemporaneamente da più di un astronomo o astrofilo, prende il
nome di tutti gli scopritori; se poi uno studioso ne ha avvistate diverse
al suo nome è unito un numero progressivo. Per esempio, la cometa
suicida che nel 1994 si gettò su Giove è stata chiamata ShoemakerArazzo di Bayeux (part.) - La Levy 9 perché era stata la nona cometa avvistata da Shoemaker e da
cometa che gli astronomi stanno Levy nel 1993. Una volta calcolata l'orbita, la cometa prende un nome
osservando è stata identificata in
definitivo costituito dall'anno del passaggio al perielio seguito da un
Halley
numero romano. Così la cometa Kohoutek prese il nome 1974 XII,
perché fu la dodicesima a raggiungere il perielio nel 1974.
Due anni fa tutti abbiamo potuto osservare la cometa Hale-Bopp. Abbiamo elaborato delle notizie su
questa cometa da un articolo di Walter Ferreri apparso il 12 marzo 1997 sull'inserto de La Stampa,
Tuttoscienze.
28
"… La cometa Hale-Boop venne
scoperta da Alan Hale e Thomas Bopp
il 23 luglio del 1995 e perciò porta i
loro nomi. A stupire subito i ricercatori
fu la sua notevole luminosità, benché si
trovasse oltre un miliardo di chilometri.
Avvicinandosi al Sole e alla Terra, la
Hale-Bopp è cresciuta abbastanza
regolarmente in luminosità divenendo
poco per volta un astro magnifico.
Come previsto, ha sviluppato una coda
(anzi più code) relativamente lunga e
ben visibile a occhio nudo. Durante
l'autunno del 1995, la cometa mostrò
una serie di esplosioni. Comunque, da
allora sino all'inizio di luglio 1996, la
Hale-Bopp aumentò notevolmente in
luminosità. Ma, dopo la prima
Hale-Bopp
settimana di luglio, l'aumento cessò per
i seguenti tre mesi e mezzo. Di nuovo
si ebbe un cambiamento intorno al 15 ottobre, quando la cometa iniziò ad aumentare di brillantezza
come un corpo solido privo di gas (ad esempio un asteroide). Infine, dalla metà di novembre, la
luminosità subì un brusco aumento: ciò che tutti si attendevano. Secondo Marsden, uno dei più grandi
studiosi di comete a livello internazionale, la Hale-Bopp è una delle comete più brillanti mai viste così
lontane dal Sole. Tra le comete addentratesi all'interno dell'orbita della Terra, occorre risalire indietro
fino al 1577 per trovarne una intensamente più brillante! La cometa del passato che più di ogni altra
ricorda la Hale-Bopp è la Grande Cometa del 1811, che rimase visibile a occhio nudo per lungo
periodo di tempo. I calcoli ci dicono che la cometa Hale-Bopp passerà nel punto più vicino alla Terra
il 22 marzo, allora si troverà a 196 milioni di chilometri dal nostro pianeta; una distanza considerevole,
superiore a quella che ci separa dal Sole. Rispetto al Sole, la Hale-Bopp avrà il passaggio più
ravvicinato (cioè passerà al perielio) il 1 aprile, a 136 milioni di chilometri. Questo significa che verrà a
trovarsi tra l'orbita della Terra e quella di Venere. Il piano in cui si muove questo astro insolito è
inclinato di circa 90° rispetto a quello della Terra; la cometa appare arrivare da Sud, dirigersi verso
Nord e quindi ripiombare nel cielo australe. Ma per nostra fortuna, il periodo di maggiore visibilità
corrisponde alla posizione boreale, favorendo gli osservatori situati nell'emisfero settentrionale. In
questo periodo (dal 5 marzo al 1 aprile) la cometa è così boreale da essere visibile sia al mattino sia
alla sera!… In molte città italiane il 5 aprile si spegnerà l'illuminazione pubblica per due ore per
favorire l'osservazione da parte del grande pubblico.
Uno spettacolo inconsueto si è presentato a coloro che si sono recati a osservare l'eclisse totale di Sole
del 9 marzo nelle gelide regioni del Nord della Mongolia e nella Siberia orientale: hanno potuto vedere
la Hale-Bopp profilarsi 46° a Nord del disco del Sole eclissato. E' raro osservare una cometa durante
un'eclisse di Sole; l'ultima volta avvenne nel 1948. All'inizio della primavera (20 marzo) la cometa, che
si muove verso Ovest, si troverà a ben 45° a Nord del Sole. Da quella data sarà più alta sull'orizzonte
al tramonto anziché all'alba; diciamo che sarà più un astro della sera molto più comodo da osservare.
In quegli stessi giorni la Luna quasi piena ostacolerà l'osservazione della coda, ma un piccolo break
avrà luogo il 24, quando una provvidenziale eclisse di Luna toglierà al nostro satellite naturale gran
parte del suo bagliore. Insomma, un fenomeno nel fenomeno!”
COMPOSIZIONE DELLA MATERIA
Tutta la materia dell'universo è data dalla composizione di 92 elementi base, ed ogni elemento base,
una volta portato ad adeguata temperatura, emette luce a certe caratteristiche lunghezze d'onda, anche
allo stato gassoso.
La luce viene considerata come un'onda in movimento, simile all'onda del mare, con creste e
avvallamenti.
La distanza tra due creste vicine di un'onda di luce si dice lunghezza d'onda.
La luce visibile copre un intervallo di diverse lunghezze d'onda, le quali corrispondono a diversi colori:
rosso, arancio, giallo, verde, azzurro, indaco, viola.
Un raggio che dall'aria entra in un prisma di cristallo si scompone in una banda di colori come
29
l'arcobaleno: così si ottiene lo spettro solare. Per misurare lunghezze molto piccole si usa una
particolare unità di misura, l'ångström, che si abbrevia con il simbolo Å. L'ångström vale un
centomilionesimo di centimetro (si scrive 10-8 cm ).
La luce con lunghezza d'onda maggiore del rosso si chiama infrarosso.
La luce con lunghezza d'onda minore del viola si chiama ultravioletto. Ambedue non sono visibili
dall'occhio umano. La luce bianca che riceviamo dal Sole è data dalla sovrapposizione dei colori:
rosso, arancio, giallo, verde, azzurro, indaco e viola.
Quando un raggio luminoso passa da un mezzo trasparente in un altro devia; è questo fenomeno di
rifrazione che ci dà l'illusione, quando siamo in barca, di vedere il remo piegato ad un angolo nel punto
in cui si immerge nell'acqua. Per meglio osservare e guardare i vari colori degli elementi gli scienziati
usano lo spettroscopio, che permette quindi di scoprire gli elementi che costituiscono la materia dei
vari corpi celesti.
STORIA DELL’ASTRONOMIA
Il cielo è sempre stato al centro dell'attenzione dell'uomo. Nella preistoria i pastori che vegliavano
all'aperto di notte furono i primi astronomi.
Già a quei tempi gli uomini si accorsero che le stelle non erano immobili, ma si muovevano intorno a
un punto fisso, la stella Polare. Altri punti luminosi che si muovevano diversamente furono chiamati
"pianeti", cioè corpi erranti; probabilmente senza rendersi conto dei moti apparenti.
Monumenti megalitici risalenti a 4 000 anni fa documentano comunque le già elaborate conoscenze di
astronomia delle prime civiltà e l'intreccio fra osservazioni dirette, sentimenti e interpretazioni religiose
dell'uomo. Il tempio del Sole a Stonehenge consisteva in una prima cerchia di trenta monoliti (dal
greco “Monos", uno) sormontati e congiunti da grosse pietre d'architrave.
Il tempio potrebbe essere servito anche come osservatorio, infatti l'asse del cerchio dei monoliti è
allineato con il sorgere del sole nel solstizio d'estate e il cerchio dei buchi all'interno del tempio
potrebbe essere servito anche da modello semplificato per i movimenti del Sole e della Luna, al fine di
prevedere addirittura le eclissi.
Sicuramente però gli allineamenti per i popoli del neolitico avevano più un significato simbolicoreligioso che scientifico.
I Cinesi già 27 secoli a.C. avevano raccolto una quantità impressionante di osservazioni astronomiche
che, purtroppo, sono andate nella loro quasi totalità perdute. Essi conoscevano molte costellazioni
dell'emisfero boreale, riuscivano a prevedere le eclissi e sapevano fare con esattezza il calcolo del
tempo. I Cinesi, inoltre, fino al IV secolo a.C., usarono l'anno solare di 366 giorni.
Non meno numerose e importanti
furono le conoscenze astronomiche
degli antichi Indiani, come si può
desumere dai loro libri sacri, i Veda,
che risalgono al X secolo a.C.
Anche i sacerdoti Babilonesi erano in
grado di predire le eclissi. I Babilonesi
costruirono le ziggurat, piramidi a
terrazze poste l'una sull'altra sino
all'ultima dove si trovava il tempio e da
dove era possibile osservare meglio il
cielo stellato. Poiché non ci si rendeva
conto del modo in cui i sacerdoti erano
giunti a fare tali profezie, il popolo
credeva che fossero i sacerdoti stessi a
ordinare alla Luna ed al Sole di
Stonehenge
oscurarsi. Intorno al 600 a.C. essi
determinarono le date dei solstizi e degli equinozi, calcolarono il corso dei pianeti, tracciarono le orbite
del Sole e della Luna, divisero l'eclittica nelle 12 costellazioni e disegnarono una mappa del cielo
stellato, furono i primi ad usare il sistema sessagesimale nella misura del tempo. La conseguenza di
queste conoscenze astronomiche fu che i Babilonesi poterono compilare un calendario molto preciso.
Tutte queste suddivisioni, con qualche variazione, sono rimaste nell'uso fino ai nostri giorni.
Nella storia dell'astronomia, un posto notevole è occupato dagli Egizi. Essi, 18 secoli prima di Cristo,
sapevano distinguere le stelle dai pianeti e avevano fatto importanti studi sul calendario, introducendo
l'anno solare di 365 giorni e 1/4; conoscevano inoltre la settimana. Le grandi piramidi, costruite
30
almeno 30 secoli a.C., erano perfettamente orientate rispetto al
cammino del Sole e alla posizione del Polo celeste, infatti per i
loro calcoli gli astronomi egiziani spesso si servivano della
stella Polare, sempre fissa nel cielo.
I grandi filosofi dell'antica Grecia furono anche grandi studiosi
di astronomia.
Talete di Mileto (624-548 a.C.) intuisce la sfericità della Terra,
predice un'eclissi di Sole, calcola in modo approssimativo le
dimensioni del Sole, della Luna e della Terra.
Pitagora (VI secolo a.C.) afferma che la Terra non è un disco
piatto, ma un globo.
Platone (IV secolo a.C.) avanza l'ipotesi di una Terra di forma
sferica rotante su se stessa.
Democrito (IV secolo a.C.) pensa che la Via Lattea sia
costituita da nubi di stelle.
Aristarco da Samo (III secolo a.C.) colloca il Sole al centro del
mondo, con i pianeti che gli ruotano intorno e determina il
rapporto tra le distanze della Luna e della Terra.
Eratostene, nel 230 a.C. fa il mirabile calcolo della lunghezza
di un meridiano terrestre.
Miniatuta del XIII SEC. conservata nella Ipparco da Nicea (II secolo a.C.) scopre il fenomeno della
Biblioteca Nazionale di Parigi, dov'è precessione degli equinozi (movimento dell'asse terrestre che
rappresentato
un
astronomo
del descrive in 26 000 anni un cono) e costruisce un primo
Medioevo che solleva un astrolabio
catalogo stellare.
verso il firmamento.
Claudio Tolomeo (II secolo a.C.) nella sua opera Almagesto
riassume tutte le conoscenze astronomiche del tempo, calcola con esattezza le eclissi di Luna e di Sole,
impone la teoria geocentrica che dominerà fino alla grande rivoluzione scientifica di Copernico, Galilei
e Keplero.
Niccolò Copernico (1473-1543) afferma con la sua teoria eliocentrica che il Sole è il centro
dell'universo e che la Terra si muove intorno, come gli altri pianeti, descrivendo orbite pressoché
circolari.
Galileo Galilei (1564-1642), il creatore del metodo sperimentale, con il suo cannocchiale che non
superava i 30 ingrandimenti, scopre le macchie solari, la rotazione del Sole, le fasi di Venere, i primi
quattro satelliti di Giove e conferma la teoria eliocentrica.
Giovanni Keplero (1571-1630) elaborò le tre leggi sul moto dei pianeti.
Edmondo Halley (1656-1695) lega il suo nome ad una famosa cometa periodica.
Cristiano Huygens (1629-1695) scopre, con il suo perfezionato cannocchiale, gli anelli di Saturno.
Domenico Cassini (1625-1712) accerta la rotazione di Giove e di Marte e l'esistenza di quattro nuovi
satelliti di Saturno.
Isacco Newton (1642-1727) fisico inglese, fondatore della meccanica, formulò la legge di gravitazione
universale.
Giuseppe Piazzi (1746-1826), autore di un grande catalogo stellare, scopre nel 1801, dal suo
Osservatorio di Palermo, un asteroide che chiamerà Cerere.
Urbano Le Verrier (1811-1877) scopre, grazie ad un calcolo matematico, l'esistenza del pianeta
Nettuno.
Giovanni Schiaparelli (1835-1910) studioso di Marte, ne scopre i "canali" già intravisti da un altro
grande astronomo italiano, Padre Angelo Secchi, direttore dell'Osservatorio Vaticano.
Alberto Einstein (1879-1955) scienziato tedesco, agli inizi del 1900 formulò una nuova teoria, quella
della Relatività che permise di spiegare alcuni fenomeni che risultavano ancora incomprensibili. La
teoria della Relatività è una delle teorie più complesse che capiremo e sapremo quindi spiegare quando
continueremo i nostri studi all'Università.
Il XX secolo è stato caratterizzato dalla conquista dello spazio.
31
CONQUISTA DELLO SPAZIO
La voglia di conoscere e di sapere ha spinto l'uomo ad inventare macchine che lo potessero aiutare a
varcare i confini dello spazio.
Uno dei primi strumenti costruiti dagli antichi per studiare le stelle fu l'astrolabio: serviva a calcolare
l'altezza degli astri sull'orizzonte e la distanza tra due stelle.
Col passare del tempo, l'astrolabio fu perfezionato con l'aggiunta di altri
ingegnosi strumenti, ma per usarlo occorreva una buona vista: gli occhi
rimanevano l'unico mezzo per esplorare il cielo.
Un grande progresso dell'astronomia si ebbe circa 400 anni fa, quando
Galileo Galilei costruì il primo cannocchiale astronomico, con il quale
gli astri si vedevano molto ingranditi. Lo strumento costruito da Galileo
è l'antenato dei moderni telescopi, enormi apparecchi installati negli
osservatori capaci di ingrandire migliaia di volte la porzione di cielo
prescelto.
Sul monte Paranal in Cile stanno per entrare in funzione i quattro
telescopi di 8,2 metri di diametro che costituiranno il Very Large
Telescope (VLT), il più grande telescopio terrestre.
Oggi disponiamo anche di un telescopio spaziale chiamato Hubble che
ci permette di vedere fino a una distanza di 14 miliardi di anni luce,
mentre con i telescopi terrestri possiamo esplorare fino alla distanza di
2 miliardi di anni luce.
Ultimo nato tra gli strumenti astronomici è il radiotelescopio, che serve Il telescopio spaziale Hubble
viene messo in orbita
a ricevere i segnali elettromagnetici emessi da corpi celesti lontanissimi. mentre
dallo Shuttle a 600 km dalla
Anche senza vederli, è possibile così percepire l'esistenza di nuovi astri Terra
attraverso le loro radiazioni.
Tra tutte le macchine a propulsione finora mai costruite, il missile è
unico nel suo genere. Fu inventato ben prima di altre macchine, originariamente come arma da guerra:
testimonianze indicano che i cinesi impiegarono il missile in una battaglia del 1232 e che potrebbe
essere stato inventato 200 anni prima. Questa antica origine si spiega con il fatto che il suo
funzionamento è basato su un principio estremamente semplice e, tuttavia, sempre valido e attuale, al
punto di essersi dimostrato l'unico idoneo per la propulsione di un veicolo attraverso lo spazio.
In un razzo semplice, il combustibile, bruciando, libera grossi volumi di gas, espulsi attraverso lo
scarico posteriore che spinge il razzo in avanti. La propulsione del razzo è spiegata dal terzo principio
della dinamica di Newton: a ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Il razzo esercita
una forza all'indietro sul gas (azione), e questa esercita di rimando una forza
eguale, ma in avanti sul razzo (reazione); è, quindi, la spinta del gas a far
muovere il razzo. I motori a reazione funzionano similmente ma con una
importante variante: aspirano aria dall'atmosfera e ne estraggono l'ossigeno
per bruciare il combustibile; i missili sono completamente autosufficienti,
poiché trasportano la propria riserva di ossigeno e di combustibile; oggi
molti missili sono alimentati con una miscela di idrogeno e ossigeno liquidi.
Nel lancio di un missile spaziale la spinta prodotta dai gas di scarico
determina l'innalzamento e l'accelerazione. Ma l'attrazione gravitazionale
terrestre trattiene il missile: questo vincolo può essere vinto, solo se il missile
supera una soglia di velocità, detta velocità di fuga, che sulla Terra è di circa
11 Km/s. Un semplice razzo può superare per ora solo la velocità di 6 Km/s:
quindi una maggiore velocità può essere raggiunta solo con una riduzione
della massa.
In pratica, il problema viene risolto con l'impiego di un missile a più stadi: i
razzi del primo stadio accelerano il veicolo, fino all'esaurimento del
combustibile; dopodiché questo stadio viene staccato dal resto del veicolo
che continua il suo percorso, ricevendo una ulteriore accelerazione dai razzi
del secondo stadio. Dopo il suo distacco, prendono a funzionare i razzi del
terzo stadio. In questo modo la massa del veicolo si riduce progressivamente,
consentendogli di superare la velocità di fuga, sfuggendo, appunto, all'attrazione terrestre.
Grazie a queste scoperte l'uomo organizzò spedizioni via via sempre più complesse:
Prima spedizione
Il 12 aprile 1961 il sovietico Yuri Gagarin, a bordo del Vostok 1, fu il primo uomo spedito nello
32
spazio. Il suo volo durò 88 minuti e compì una intera orbita
circumterrestre atterrando a Leninski Put.
Spedizione sulla Luna
1969: il 20 luglio tutto il mondo guarda Neil Armstrong e
Aldrin, scendere per la prima volta sulla Luna. Resteranno 21
ore e raccoglieranno 22 Kg di minerali.
Ultima Spedizione
1998: John Glenn è stato il primo astronauta americano in
orbita nel 1962. Ed è anche il primo anziano alla conquista
dello spazio. Ha 77 anni, nessuna intenzione di fare il
Neil Armstrong appena uscito dal Lem
pensionato e tanta voglia di sentirsi ancora utile. Si è offerto
il 21 luglio 1969
come cavia per sperimentare la reazione della vecchiaia in
orbita.
Dal 1957 sono stati costruiti e rimessi in orbita attorno alla Terra migliaia di satelliti artificiali. Alcuni
di questi vengono impiegati nella ricerca scientifica, mentre altri
forniscono servizi di “routine” svolgendo il ruolo di mezzi di
comunicazione o di osservatori meteorologi. I satelliti hanno
anche applicazioni militari, sostituendo aerei spia ad alta quota
per l'osservazione dei territori nemici. Come la Luna, i satelliti
artificiali riflettono la luce del Sole e possono vedersi
distintamente nel cielo notturno: appaiono come minuscole
macchioline luminose e possono, a prima vista, essere scambiate
per stelle. Ma la maggior parte dei satelliti, pur con notevole
differenziazione di velocità, è in continuo incremento rispetto alle
stelle: alcuni descrivono un arco in cielo in pochi minuti, altri
hanno un movimento relativo così lento, che per essere percepiti
devono essere osservati con estrema attenzione.
Negli ultimi anni si è sfruttato anche l'effetto fionda, cioè
Veicolo lunare trasportato sulla
l'impulso che riceve una navicella spaziale quando passa vicino a
superficie della Luna dall'Apollo 15 un pianeta entrando nel suo campo gravitazionale. L'effetto
nel 1971
fionda comporta una deviazione della rotta e una accelerazione
del moto della sonda: viene quindi usato per dirigere le navicelle spaziali verso la loro destinazione e
per imprimere loro una spinta aggiuntiva.
In questo modo si riesce anche a risparmiare sulla potenza dei razzi necessari a lanciare le sonde. La
navicella Galileo, per esempio, si è avvalsa dell'effetto fionda di Venere e della Terra. La navicella
Ulisse è uscita dal piano dell'eclittica grazie all'effetto fionda esercitato da Giove.
Ultimamente si susseguono varie spedizioni perché è in programma la costruzione di una stazione
spaziale. Ogni pezzo di questa stazione viene aggiunto da ogni stato e la stazione spaziale servirà come
strumento di studio e di ricerca.
33
Piantina degli osservatori italiani
Asiago-Ekar (PD)
fondato nel 1942
Trieste
fondato nel 1890
Brera-Merate
fondato nel 1922
Loiano (BO)
fondato nel 1712
Collurania (TE)
fondato nel 1891
Specola Vaticana
Castelgandolfo
Pino Torinese
(TO)
fondato nel 1759
Acetri (FI)
fondato nel 1872
Capodimonte (NA)
fondato nel 1812
Monte Mario
(Roma)
fondato nel 1938
Cagliari
fondato nel 1899
Palermo
fondato nel 1790
Catania
fondato nel 1890
34
LA VITA EXTRATERRESTRE
Numerose navicelle spaziali hanno esplorato i pianeti del Sistema Solare. Di tutti, tranne il gelido e
lontano Plutone, abbiamo migliaia di immagini ravvicinate. In alcuni casi disponiamo anche di dati
raccolti facendo scendere sonde nella loro atmosfera e sul loro suolo: è accaduto con Venere e con
Marte, i due pianeti più vicini alla Terra e più simili per dimensioni e caratteristiche fisiche.
La navicella Galileo ha suggerito la presenza di acqua liquida sotto i ghiacci dei satelliti giovani
Europa e Ganimede. In nessun caso però si è trovata la minima traccia di forme viventi, neppure le più
elementari: alghe, microbi, funghi. Con quasi assoluta certezza oggi possiamo affermare che nel
Sistema Solare soltanto la Terra conosce il fenomeno vita.
E' vero però che il Sole è una stella di tipo molto comune. Per limitarci alla nostra galassia, ci sono
almeno miliardi di stelle del tutto simili al Sole. Cioè stelle che potrebbero avere pianeti simili al
nostro. Così molti scienziati si sono convinti che, se la vita è sbocciata sulla Terra potrebbe essere
sbocciata anche in altri luoghi dell'Universo dove le condizioni ambientali sono paragonabili al nostro
pianeta. Questo, ovviamente, è solo un ragionamento induttivo, non una dimostrazione scientifica.
Il Voyager 2, lanciato sabato 20 agosto 1977, reca a bordo questo messaggio per gli "alieni" (dal
latino aliènus che significa estraneo):
115 fotografie: paesaggi terrestri, foto di foglie che cadono dagli alberi, la foto della zoologa Jane
Goodall con due scimpanzé, bambini, un supermarket;
un nastro magnetico, in cui si susseguono voci di rane e di iene, soffi di balene, battiti cardiaci, risate,
sirene di navi, rumori di automobili, la partenza del razzo Saturno ed infine lo schiocco di un bacio;
saluti in 55 lingue, fra le quali alcune morte come l'ittita e il sumero, nonché il latino;
un'esecuzione musicale della durata di 90 minuti, Otto Klemperer dirige la quinta sinfonia di Ludwig
Van Beethoven, seguono alcuni canti polinesiani.
Occorreranno circa 40 000 anni, alla velocità raggiungibile dalle sonde spaziali, perché il nostro
messaggio arrivi anche soltanto alla stella più vicina al nostro Sole (Proxima della costellazione del
Centauro, 4,5 anni luce).
E' una certezza, ormai, che esistono nella nostra Galassia altri Sistemi Solari.
Dal Corriere della Sera del 18 aprile 1999
E’ stata scoperta un’altra stella simile al Sole che ha intorno un piccolo corteo di tre pianeti. E’ stata
chiamata Upsilon Andromeda.
La scoperta rappresenta l’ennesima conferma che i pianeti intorno ad altre stelle non sono un evento
eccezionale, ma costituiscono una normalità nel panorama cosmico. E, di conseguenza, anche se finora
non se n’è trovato uno con le caratteristiche simili a quelle della Terra, l’idea che la vita su altri corpi
celesti possa esistere diventa anch’essa sempre più normale.
Intorno a Upsilon Andromeda (un Sole più giovane e più caldo del nostro) distante dalla Terra
“appena” 44 anni luce e abbastanza luminoso per essere visibile anche a occhio nudo nella
costellazione di Andromeda, hanno scoperto altri due pianeti, un altro ancora più piccolo era già stato
individuato nel 1996 da Geoffrey Marcy. Il più piccolo è i 2/3 la taglia del nostro Giove, gli altri due
sono rispettivamente il doppio e il quadruplo di Giove; tutti e tre però non sono solidi come la Terra,
ma gassosi, appunto come Giove.
Finora intorno ad altri 4 astri sono stati scoperti più di un pianeta:
PSR1257-12
stella Pulsar con 3 pianeti;
PSR1828-11
stella Pulsar con 3 pianeti;
55-Cancri
stella analoga al Sole con 2 pianeti;
Lalande 21185
stella analoga al Sole con 2 pianeti.
Si cerca un eventuale contatto tra l'umanità e altri esseri intelligenti anche attraverso programmi di
radio-ascolto di stelle simili al Sole. La lunghezza d'onda prescelta è di solito intorno ai 21 cm, perché
su questa lunghezza d'onda emettono gli atomi di idrogeno dispersi nello spazio. I segnali radio
dell'idrogeno, l'elemento più diffuso, sono una specie di nota fondamentale, un po' come il "la" per i
musicisti. Si può quindi immaginare che una civiltà extraterrestre per comunicare con lo spazio
esterno scelga la lunghezza d'onda dell'idrogeno. Dire quante probabilità di riuscita abbia una ricerca
come questa è impossibile.
Oltre a cercare segnali artificiali provenienti dallo spazio, gli astronomi hanno anche inviato un
messaggio a eventuali alieni in ascolto. E' successo nel 1974: il radiotelescopio di Arecibo, a Puerto
Rico, il più grande del mondo, ha inviato verso l'ammasso globulare di Ercole una serie di 1 679
caratteri binari (0 e 1) che nel loro insieme forniscono numerose informazioni sull'umanità.
35
C'è però un problema. Le stelle dell'ammasso distano 25 000 anni luce. Anche se dovessimo ricevere
una risposta, ci arriverà dunque tra 50 000 anni.
Dal Corriere della Sera, 25 maggio 1999
Caprara Giovanni, Astronomi spediscono una lettera agli extraterrestri. Con due errori
Un lungo messaggio radio è partito ieri verso 4 stelle simili al nostro Sole; un messaggio così umano
da contenere persino un errore. Due astronomi canadesi Ivan Dutil e Stéphane Dumas da mesi
lavoravano per preparare un testo di 23 pagine da lanciare in direzione di un gruppetto di astri lontani
dalla Terra 60 anni luce. Ne era uscito una specie di messaggio in bottiglia cosmico da spedire a
cavallo dell onde radio alla velocità di 300 chilometri al secondo. Ma per essere sicuri che il testo
risultasse comprensibile, i due scienziati lo hanno scritto secondo un codice che permetterebbe a chi lo
ricevesse di decifrarlo anche se mancano alcune parti. Nelle descrizioni i due astrofisici del
Dipartiento della Difesa canadese, in Quebec, hanno inserito figure geometriche semplici come il
cerchio e il triangolo e qui sono caduti in errore. Anzi, due, perché entrambe le spiegazioni delle figure
sono sbagliate. Scherzando, Paul Houx che ha collaborato a redigere il messaggio ha dichiarato:
“Sono dispiaciuto e così potremo essere giudicati una specie pasticciona dalla Lega delle civiltà
galattiche”. Più seriamente gli studiosi hanno spiegato di aver utilizzato nel codificare le parole un
vecchio programma olandese per computer e di aver fatto confusione con alcuni riferimenti. Purtroppo
se ne sono accorti tardi per inserire le correzioni. Ieri 24 maggio, infatti, doveva avvenire la
trasmissione del complicato lavoro dall’Osservatorio di Evpatoria in Ucraina. La data era stabilita
dall’associazione internazionale “Encounter 2001”, che aveva ideato l’operazione e l’invio nel cosmo
era soltanto il primo passo di un’iniziativa che si proietta nel nuovo Millennio.
Il 14 febbraio del 2000 e del 2001 saranno effettuati una seconda e una terza spedizione di messaggi.
L’associazione invita tutti a prepararli: non devono essere più lunghi di 30 parole e perché siano
accettati bisogna pagare 14,95 dollari. I messaggi in bottiglia cosmici non sono gratuiti come quelli dei
naufraghi nei mari terrestri. Ma l’associazione ha obiettivi più ambiziosi. Ora sta costruendo un
piccolo satellite per il quale ha prenotato il lancio sul vettore europeo Ariane e sul quale imbarcherà dei
CD, su cui registrerà (a pagamento) in forma digitalizzata dati personali, inclusi fotografie e un
frammento della sequenza del codice genetico.
Tornando al messaggio radio con errore, nella storia dei tentativi di comunicazione con ET è la
seconda volta che si tenta l’esperimento. Una prima trasmissione partiva nel 1974 dal più grande
radiotelescopio terrestre esistente a Porto Rico. Di quella non si è più saputo niente. Per questa
seconda, dicono gli astronomi, bisognerà aspettare almeno un centinaio d’anni per sperare di avere
una risposta. Sempre che qualcuno riesca a percepirla.
I SITI INTERNET
• Il progetto “www.encounter2001.com”: è il sito di “Encounter 2001”, dove si trovano tutte le
informazioni sul progetto dei due astronomi canadesi e sul lancio del messaggio nello spazio
• E.T. “www.seti.org” e “www.seti.ssl.berkeley.edu”, informazioni su mondi e intelligenze
extraterrestri
• Nello spazio “www.planetary.org”, la Società planetaria offre oltre 1000 pagine di notizie su
esplorazioni spaziali e altre forme di vita
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GLOSSARIO ASTRONOMICO
Afelio: il punto più lontano dal Sole nell'orbita che un corpo descrive intorno a esso
Anno luce: unità di misura della distanza in astronomia, che rappresenta lo spazio percorso in un
anno dalla luce, cioè 9461 miliardi di chilometri.
Asteroide: pianetino
Atmosfera: miscela gassosa che circonda la Terra
Atomo: minima parte di un elemento chimico, costituita da un nucleo positivo, formato da protoni e
neutroni, intorno al quale ruotano cariche negative dette elettroni.
L'atomo più semplice è quello di idrogeno (il suo nucleo è costituito da un solo protone, attorno ad
esso ruota un solo elettrone).
Australe: emisfero sud, meridionale
Azimut: angolo tra il circolo verticale di un astro e il meridiano del luogo di osservazione.
Boreale: emisfero nord, settentrionale.
Brillamento solare: breve e repentino aumento della luminosità di un punto del disco solare.
Cometa: corpo del Sistema Solare, con traiettoria ellittica allungata intorno al Sole, in vicinanza del
quale manifesta una vasta atmosfera fluorescente spesso prolungata in una o più code in direzione
opposta al Sole stesso.
Eclisse: temporanea invisibilità di un astro per interposizione di un altro.
Esosfera: parte dell'atmosfera che si estende al di sopra dei 1 000 km e sfuma nello spazio
interplanetario.
Facola: ciascuna delle chiazze luminose che si osservano sulla superficie del Sole.
Galassia: ciascuno dei grandi agglomerati di stelle e materia cosmica diffusi negli spazi interstellare.
Gravitazione: attrazione fra due o più corpi.
Ionizzazione: fenomeno fisico che interessa liquidi e gas e che consiste nella formazione e nel flusso
di particelle elettrizzate (ioni) sotto l'azione di un campo elettrico.
Ionosfera: strato superiore dell'atmosfera terrestre rarefatto e ionizzato.
Magnetismo terrestre: insieme dei fenomeni che determinano la presenza intorno alla Terra di un
campo magnetico.
La nostra Terra si comporta come una grossa calamita, con i due "poli" vicini ai poli geografici.
Magnitudine: misura convenzionale della luminosità delle stelle, che numericamente diminuisce con
l'aumentare del flusso luminoso.
Meteorite: corpo solido di origine extra tellurica, caduto sulla superficie terrestre; composto in gran
parte di ferro e nichel.
Molecola: parte più piccola di una qualsiasi sostanza che conserva ancora tutte le sue caratteristiche.
Moti convettivi: il principio che sta alla base di tali movimenti è lo stesso che determina i flussi di
acqua calda e fredda in una pentola in lenta ebollizione.
NASA: ente spaziale americano
Nebulosa: addensamento di materia interstellare o di astri lontani che all'osservazione appare come
una nuvola luminosa.
Irraggiamento: trasmissione del calore a distanza.
Orbita: traiettoria descritta da un astro intorno a un altro.
Parsec: unità di misura delle distanze stellari, pari a 3,26 anni luce
Perielio: il punto più vicino al Sole nell'orbita che un corpo descrive attorno a esso.
Pianeta: corpo celeste ruotante attorno a una stella.
Pulsar: stella di neutroni, piccola, densa che emette impulsi radio con regolarità.
Radiazione: trasmissione a distanza di varie forme di energia.
Radiotelescopio: complesso radioricevente, con grandi antenne fisse o mobili, adatto a captare le
radioonde di natura cosmica.
Reazione di fusione nucleare: formazione di nuovi elementi (soprattutto Elio) via via che vengono
fusi in presenza di temperature elevatissime gli elementi di partenza (soprattutto Idrogeno) e
produzione di grandi quantità di energia.
Rivoluzione: moto di un corpo celeste che descrive un'orbita attorno a un altro.
Sistema Solare: il Sole e tutti i corpi celesti che gli ruotano attorno.
Spettro: gamma di raggi luminosi in cui si scompone la luce attraverso un prisma.
Spettroscopio: apparecchio ottico che serve allo studio degli spettri.
Stratosfera: regione dell'atmosfera al di sopra della troposfera, caratterizzata da un aumento di
temperatura e da presenza di ozono.
Troposfera: regione inferiore dell'atmosfera dove hanno sede i fenomeni meteorologici, caratterizzata
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da una diminuzione abbastanza regolare della temperatura con la quota.
Unità astronomica: distanza Terra - Sole.
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