Sistema solare - Istituto Ven. A. Luzzago
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Il Sistema Solare Il Sistema Solare • Il sistema solare è il costituito dal Sole e da una varietà di corpi celesti mantenuti in orbita dalla forza di gravità del Sole. • La fonte di energia termica del sistema solare è il Sole • Il sistema solare ha un’età di circa 4,5 miliardi di anni. Il Sistema Solare è formato da… • Il Sole costituisce il 99,8% della massa del sistema solare • I Pianeti del sistema solare sono 8 • Pianeti nani (5 quelli riconosciuti fino ad oggi, diversamente dai pianeti non hanno “ripulito” lo spazio circostante. • Numerosi Satelliti ruotano attorno ad alcuni pianeti • Asteroidi (fascia degli asteroidi, fascia di Kuiper). • Meteore e meteoriti • Nube di Oort (regione sferica, da dove hanno origine le comete). • Polveri, ghiaccio, gas. Origini del sistema solare Dal processo di collasso gravitazione di una nebulosa contenente polveri di stelle di generazioni precedenti. La forza centrifuga appiattisce la forma della nebulosa in contrazione in un disco rotante. Probabilmente polvere e frammenti rocciosi si aggregano grazie alla forza di gravità in proto-planetesimi, poi proto-pianeti e infine pianeti. Il vento solare generato dal Sole alla sua nascita avrebbe spazzato via verso regioni lontane gas e polveri. http://www.youtube.com/watch?v=9n4AodIHQ94 Il sistema solare: i pianeti Gli 8 pianeti del sistema solare: 1. Orbitano attorno al Sole 2. Hanno forma sferica 3. Hanno «ripulito» lo spazio circostante 4. Possiedono un moto di rotazione 5. Possiedono un moto di rivoluzione Il sistema solare: i pianeti Il sistema solare: i pianeti I pianeti si suddividono in due gruppi: • Pianeti terrestri • Pianeti gioviani Il sistema solare: i pianeti terrestri I pianeti terrestri sono: Mercurio, Venere, Terra e Marte. • Hanno un involucro esterno solido • Sono di piccole dimensioni • Presentano atmosfera rarefatta Il sistema solare: i pianeti terrestri Acqua su Marte? Il sistema solare: i pianeti gioviani I pianeti terrestri sono: Giova, Saturno, Urano e Nettuno. • Sono privi di un involucro esterno solido • Sono molto grandi • Presentano atmosfera di notevole spessore • Sono poco densi Il sistema solare: i pianeti gioviani Satelliti Attualmente (2012) sono conosciuti 176 satelliti che orbitano intorno agli otto pianeti principali, e 8 intorno ai pianeti nani. I pianeti nani: Plutone Questa foto è stata scattata dalla soda New Horizons il 13 luglio da una distanza di 766 mila km da Plutone, ed è l'ultima e più dettagliata foto disponibile prima del fly-by Il moto dei pianeti Il modello eliocentrico del Sistema Solare fu proposto nel XVII secolo da Copernico e poi sviluppato da Galileo, Keplero e Newton. I pianeti compiono una rotazione completa attorno al proprio asse in un periodo chiamato giorno (moto di rotazione) Il moto dei pianeti • I pianeti compiono una rotazione completa attorno al proprio asse in un periodo chiamato giorno (moto di rotazione) • I pianeti impiegano un periodo definito anno per compiere una rivoluzione completa intorno al sole (moto di rivoluzione) Il moto dei pianeti • Moto di rotazione e moto di rivoluzione si attuano da est verso ovest (senso antiorario) • Eccezione Venere e Urano che hanno moto di rotazione opposto ovvero moto retrogrado • L’asse di rotazione dei pianeti è leggermente inclinata rispetto al piano dell’orbita (eccetto Urano che è coricato) Le orbite dei pianeti sono quasi complanari, con l’orbita terrestre. Il piano dell’orbita terrestre è detto piano dell’ellittica. Il moto dei pianeti: le leggi di Keplero Le tre leggi di Keplero rappresentano un modello di descrizione matematico del moto dei pianeti del sistema solare. Il moto dei pianeti: I legge di Keplero I pianeti si muovono attorno al Sole su orbite ellittiche, di cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Linea degli apsidi Il moto dei pianeti: II legge di Keplero Il moto dei pianeti: II legge di Keplero Il moto dei pianeti: II legge di Keplero Ne consegue che la velocità di rivoluzione dei pianeti non è costante: • È massima in perielio • È minima in afelio Il moto dei pianeti: III legge di Keplero I quadrati dei tempi di rivoluzione (t) di ciascun pianeta sono proporzionali ai cubi del raggio medio dell'orbita (d). Il moto dei pianeti: III legge di Keplero 𝑡2 =𝑘 3 𝑑 Questa legge dimostra che più i pianeti sono vicini al Sole più orbitano velocemente, mentre i pianeti a maggior distanza dal Sole orbitano più lentamente http://www.youtube.com/watch?v=LmAZw_vNhwU Durata moti di rivoluzione (in giorni e anni terrestri) Mercurio 88 giorni (0,241 anni) Venere 224 giorni (0,615 anni) Terra 1 anno Marte 687 giorni (1,881 anni) Giove 11,87 anni Saturno 29,45 anni Urano 84,07 anni Nettuno 164,9 anni Newton e la legge di gravitazione universale Due corpi si attraggono con una forza proporzionale alla loro massa e inversamente proporzionale alla loro distanza al quadrato G = 6,67 10-11 N m2 kg-2 DISTANZA MIN -MAX DAL SOLE MIL KM RIVOLUZIONE ROTAZIONE MERCURIO 46-69,8 87,97 G 58,65 G VENERE 107,4-109 224,70 G 243,01 G TERRA 147-152 365,26 G MARTE 206,7-249,1 GIOVE MASSA KG 3,4X1023 DIAMETRO KM DENSITA' G/CM3 4878 5,44 4,9X1024 12 103 5,24 23H 56MIN 5,98X1024 12 756 5,52 686,98 G 24H 37MIN 6,4X1023 6794 3,95 740,9-815,7 11,86 A 9H 55MIN 1,9X1027 142 984 1,3 SATURNO 1374-1507 29,42 A 10H 40MIN 5,69X1026 120 536 0,7 URANO 2735-3004 83,75 A 17H 18MIN 8,731025 51 118 1,21 NETTUNO 4456-4537 163,72 A 16H 17MIN 1,0X1026 49 528 1,7 Il sistema solare: gli asteroidi Piccoli corpi rocciosi di forma irregolare e con dimensione compresa tra pochi km e poche centinaia di km. Attualmente ne sono stati catalogati circa 50.000. La maggior parte è concentrata in fasce: - Fascia degli asteroidi (tra Marte e Giove) - Fascia di Kuiper (oltre Nettuno, tra 30 e 50 UA) Il sistema solare: gli asteroidi Il sistema solare: i meteoriti Oggetti, principalmente provenienti da asteroidi, che riescono ad attraversare l’atmosfera ed a precipitare al suolo. Ogni anno cadono sulla Terra migliaia di tonnellate di materiale, principalmente micrometeoriti. http://www.youtube.com/watch?v=H4iam0ICYhk Il sistema solare: i meteoriti Il sistema solare: i meteoriti Meteor crater (69 km), Coconino, Arizona. Il meteorite Canyon Diablo colpì la Terra circa 49.000 anni fa. Il sistema solare: le meteore Sono frammenti di asteroidi o comete che entrano nell’atmosfera terrestre e si incendiano (stelle cadenti). Il sistema solare: le comete Corpi di piccola massa, con raggi mediamente di pochi km, composti prevalentemente da ghiaccio intorno ad un nucleo solido, che diventano visibili (coda) quando si avvicinano al Sole. Alcune comete presentano orbite periodiche, come ad esempio la cometa di Halley (75 anni). Il sistema solare: le comete Halley's Comet on 8 March 1986 Il sistema solare: le comete
