Pianeti e Sistemi Planetari: 400 anni dopo Galileo

Francesco Palla
Osservatorio Astrofisico
di Arcetri
Pianeti e Sistemi Planetari:
400 anni dopo Galileo
Palermo, 27.2.2009
1609: Anno mirabile
per l’astronomia
1609
anno mirabile
per l’astronomia
Astronomicus nuncius…
…e su quattro pianeti detti astri medicei
non mai finora veduti.
I edizione: 12 marzo 1610
Saturno non una stella
sola ma tre insieme…
Lettera a Giuliano de’ Medici
Firenze, 13 novembre 1610
Replica del cannocchiale di Galileo:
Saturno “digitale”
Telescopio Amici - Arcetri
Replica del cannocchiale di Galileo:
Saturno “digitale”
I pianeti di Galileo:
perché parlarne oggi?
Scoperte recenti:
Grandi oggetti nella fascia di Kuiper del sistema solare
Pianeti giganti in orbita a stelle di tipo solare
Dischi protoplanetari intorno a stelle giovani
! necessità di ridefinire “pianeta”
Cos’è un pianeta?
Devoto-Oli 2007
In astronomia, corpo opaco che riceve luce dal Sole e
che orbita intorno ad esso, descrivendo una curva chiusa
a forma di ellisse.
Per gli antichi, qualsiasi corpo celeste da essi conosciuto
che non occupasse una posizione fissa sulla sfera celeste
Cos’è un pianeta?
Scienze della Terra
Zanichelli 2008
Corpo celeste che brilla di luce riflessa in orbita
attorno al sole.
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006
(Wikipedia…)
Corpo celeste che:
- è in orbita attorno al Sole;
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006
Corpo celeste che:
- è in orbita attorno ad una stella o resto stellare;
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006
Corpo celeste che:
- è in orbita attorno ad una stella o resto stellare;
- ha massa sufficiente per la propria auto-gravità di
assumere una forma quasi-sferica (equilibrio idrostatico);
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006
Corpo celeste che:
- è in orbita attorno ad una stella o resto stellare;
- ha massa sufficiente per la propria auto-gravità di
assumere una forma quasi-sferica (equilibrio idrostatico);
- ha eliminato i detriti dalla propria orbita;
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006
Corpo celeste che:
- è in orbita attorno ad una stella o resto stellare;
- ha massa sufficiente per la propria auto-gravità di
assumere una forma quasi-sferica (equilibrio idrostatico);
- ha eliminato i detriti dalla propria orbita;
- non ha massa sufficiente per reazioni di fusione
Cos’è un pianeta?
IAU – GA 2006 + 2008
M > 75 MGiove: fusione dell’idrogeno – 10 milioni K
M > 13 MGiove: fusione del deuterio – 1 milione K
M < 13 MGiove: “pianeta”
Com’è composto
Il Sistema Solare?
IAU – GA 2006
8 pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte (rocciosi)
Giove, Saturno, Urano, Nettuno (gas,ghiacci)
pianeti nani: Cerere, Plutone, Eris…
Il nuovo Sistema Solare – IAU 2006
Com’è composto
Il Sistema Solare?
IAU – GA 2006 ! 2008
Il caso Plutone:
da IX pianeta a capofila di una nuova classe
di oggetti nella “fascia di Edgeworth-Kuiper”
Plutoidi
Plutone
Caronte, Idra, Nix
Eris & Dysnomia
I maggiori corpi Trans-Nettuniani - TNO
La Fascia di Kuiper & i TNO:
riserva delle comete a corto periodo
La Nube di Oort:
riserva delle comete a lungo periodo
Fascia di Kuiper
miliardi di
oggetti
I pianeti di Galileo:
perché parlarne oggi?
Scoperte recenti:
Pianeti giganti in orbita a stelle di tipo solare:
la molteplicità dei mondi
1995: Michel Mayor & Didier Queloz
51 Pegasi !il primo pianeta extrasolare
pianeta
invisibile
Variazione moto stella
indotto dal pianeta
23 febbraio 2009
340 pianeti noti
269 sistemi planetari
314 velocità radiali
57 transiti
7 microlenti
9 immagini
http://exoplanet.eu
I più massicci (masse Giove)
NGC 4349: 19.8
HV Vir: 19.2
HD 131664: 18.2
I meno massicci
HD 40307: 0.013, 0.022,
0.029
Gliese 876: 0.018, 0.6, 1.9
55 Cnc: 0.034, 0.14, 0.17,
0.8, 3.8
1 Mgiove = 317 Mterra
0.013 masse giove = 4 masse terrestri
Circa 340 sistemi planetari in orbita attorno
a stelle di tipo solare
scoperti fino ad oggi:
nessuno di questi è simile
al Sistema Solare … per ora!
Sistema Extrasolare
Sistema Solare
Sistema Extrasolare
Sistema Solare
Il primo pianeta intorno a un sistema
stellare multiplo: triplo
[email protected]
DARWIN SCFAB 21 November 2002 page: 37
Alla ricerca dell’atmosfera vivente
I segni della vita!
I
n
t
e
n
s
it
H2 O
à
6
8
Venere, Terra, Marte
CO2
O3
H2 O
10
12
14
16
Lunghezza d’onda (µm)
[email protected]
18
DARWIN SCFAB 21 November 2002 page: 38
CoRoT
Ricerca di pianeti in transito
Astrosismologia
CoRoT-Exo 7: M=0.035 Mj – P=0.9 d – d=140 pc – t=1.1 Gyr
Lancio il
5 marzo 2009
Liceo Cannizzaro 20..
… pianeti terrestri
scoperti attorno
a … di stelle!
I pianeti di Galileo:
perché parlarne oggi?
Scoperte recenti:
Dischi circumstellari protoplanetari:
l’origine dei sistemi planetari
Ottico…
Infrarosso
Le quattro stelle del Trapezio
Sistemi Solari in
formazione?
Beta Pictoris:
disco intorno
ad una stella
gemella del Sole
Stella centrale occultata
disco di polvere, no gas
Pianeta=8 Mgiove
Distanza=Saturno
Dischi protoplanetari:ipotesi nebulare di Kant-Laplace
Una nube in rotazione lenta, gradualmente
attirata dalla sua stessa forza gravitazionale e
appiattita in un disco rotante, dette origine
al Sole e ai pianeti.
E. Kant 1724-1804
P.S. Laplace 1749-1827
Problema principale:
come si spiega il basso momento angolare
del Sole (~1%) vs. pianeti (~99%) ???
Dall’ipotesi nebulare
a quella protoplanetaria!
F
i n
e