Il Sistema Solare

26/07/2016
IL SISTEMA SOLARE
Seconda Scuola Estiva
di Astronomia
Sistema costituito da una stella centrale (il Sole), da otto pianeti
che le orbitano intorno, e da altri corpi minori.
Lecce 22 Luglio 2015
Viaggio nel Sistema Solare
Vincenzo Orofino
IL SISTEMA SOLARE – Posizione nella Galassia
I PIANETI (fino al 2006)
Corpi posti in orbita intorno al Sole, aventi forma regolare e
raggio maggiore di 1000 km (vecchia definizione).
Numero di pianeti: 9 - Plutone incluso
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I PIANETI (dopo il 2006)
I CORPI MINORI
Si adotta una nuova definizione di pianeta (vedi in seguito).
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Numero di pianeti: 8 - Plutone classificato come planetoide
Corpi (planetoidi, satelliti dei pianeti, asteroidi, comete e
meteoroidi) di dimensioni minori rispetto a quelle dei pianeti.
I CORPI MINORI – Caratteristiche orbitali
I PIANETI – Caratteristiche orbitali
Sono suddivisi in pianeti interni (terrestri) e pianeti esterni
(giganti).
Si raggruppano
nella Fascia
Principale (zona
di separazione tra
Sistema Solare
interno ed
esterno) e nella
Fascia di Kuiper
e Nube di Oort.
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I PIANETI – Caratteristiche orbitali
I PIANETI – Caratteristiche fisiche
• Bassa eccentricità (e << 1), a parte Mercurio (e  0.2)
• Quasi complanarità con l’orbita terrestre, a parte Mercurio
(i  7°)
• Rotazione orbitale diretta (prograda), senza eccezioni,
come molte comete e tutti gli asteroidi conosciuti.
• Tutti mostrano all’osservazione telescopica dimensioni
angolari finite.
• Tutti possiedono satelliti (eccetto Mercurio e Venere);
alcuni hanno sistemi di anelli.
• Tutti sono dotati di atmosfera stabile (eccetto Mercurio).
• I pianeti terrestri (rocciosi, con pochi satelliti e privi di
anelli) sono separati da quelli giganti (principalmente
gassosi, con molti satelliti e dotati di anelli) dalla Fascia
degli asteroidi.
I PIANETI – Caratteristiche fisiche
Inclinazioni assiali
NOTA: contrariamente alle aspettative, i pianeti terrestri hanno
basse inclinazioni assiali
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I PIANETI – Diversità di Plutone
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
La nebulosa originaria e le altre nebulose
• per massa, dimensioni e periodo di rotazione assiale, rispetto ai
pianeti esterni;
• per distanza dal Sole, densità, inclinazione assiale e numero di
satelliti, rispetto ai pianeti interni;
• per tipo di atmosfera e per inclinazione ed eccentricità
dell'orbita, rispetto a tutti i pianeti.

Necessità di classificare Plutone (antico satellite di Nettuno?)
come planetoide o pianeta nano.
Oltre alle stelle, nella Galassia sono presenti nubi di gas e polvere
dette nebulose.
Il gas è composto da idrogeno (89%), elio (10%) ed altri elementi
in tracce (carbonio, azoto, ossigeno).
La polvere è costituita da piccole particelle (grani) composte da
silicati e materiali carboniosi.
M16 nella costellazione
del Serpente
M20 nella costellazione
del Sagittario
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FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
Il collasso della nebulosa originaria
La densità della nube non è omogenea: a causa delle fluttuazioni
casuali di densità, si creano addensamenti di materia che, per
effetto della gravità, iniziano ad attrarre la materia circostante,
accrescendosi rapidamente.
In breve tempo la nube si
disgrega in genere in tanti
frammenti in contrazione.
In uno di questi frammenti
(nebulosa presolare) la materia
“cade” verso l’addensamento
centrale da cui si forma il Sole.
M16 nella costellazione del Serpente
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
Dal disco protoplanetario ai pianeti
1) Collasso della nube presolare
2) Formazione del disco protoplanetario (con il protoSole
al centro)
3) Formazione dei planetesimi
(per aggregazione dei grani
di polvere)
4) Formazione degli embrioni
planetari (per aggregazione
dei planetesimi)
5) Formazione dei pianeti (per
cattura dei planetesimi da
parte degli embrioni).
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FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
I CORPI MINORI: pianeti mai formati
Migrazioni planetarie
Circa 109 anni dopo la loro formazione Urano e Nettuno sono
migrati verso l’esterno e Nettuno ha superato Urano diventando
il pianeta più esterno.
I PIANETI NANI: i più grandi tra i corpi minori
I CORPI MINORI E PIANETI NANI
La Fascia Principale e
la Fascia di Kuiper
sono regioni dove la
formazione planetaria
si è arrestata
prematuramente e da
cui non ha avuto
origine nessun pianeta.
I pianeti nani sono i
più grandi corpi minori
presenti in queste fasce
(pianeti mancati).
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I CORPI MINORI E PIANETI NANI
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
Nuova definizione di pianeta
(Risoluzione 5A dell’Assemblea Generale IAU 2006)
Si definisce “pianeta” un corpo che:
a) orbita intorno al Sole;
b) ha massa sufficiente per assumere una forma regolare (quasi
sferica);
c) ha “ripulito” da altri corpi le regioni limitrofe alla sua orbita.
Si definisce “pianeta nano” o “planetoide” un corpo che
soddisfa le condizioni (a) e (b) ma non la (c).
Un pianeta nano è membro di una fascia di corpi da cui non si
sono mai formati pianeti.
ALTRI CORPI MINORI: i satelliti dei pianeti
LA NEW HORIZONS E PLUTONE
Vengono
catalogati tra i
corpi minori
anche i
satelliti, in
quanto in
orbita intorno
a un corpo
diverso dal
Sole.
La sonda New Horizons
Plutone prima del “fly-by”
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LA SUPERFICIE DI PLUTONE
Sistema di grandi fratture crostali
LA SUPERFICIE DI PLUTONE
Regione montuosa vicina a Sputnik Planum (hmax = 3500 m)
LA SUPERFICIE DI PLUTONE
Crateri meteorici e terreno caotico
LA SUPERFICIE DI PLUTONE
Attività geologica del pianeta (rappresentazione pittorica)
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LA STRUTTURA DI PLUTONE
I SATELLITI DI PLUTONE
N2, CH4, CO
H2O
Silicati
Orbite
(1): Atmosfera (2): Crosta ghiacciata (3): Nucleo roccioso
I SATELLITI DI PLUTONE
LA DIVERSITA’ DI PLUTONE
rispetto ai pianeti
• per massa (0.2 MT), dimensioni (0.2 DT) e periodo di rotazione
assiale (6.4 gg), rispetto ai pianeti esterni;
• per distanza dal Sole (40 UA), densità (2 g/cm3), inclinazione
assiale (122.5°) e numero di satelliti (5), rispetto ai pianeti
interni;
• per tipo di atmosfera (N2 + CH4) e per inclinazione (17°) ed
eccentricità dell'orbita (0.25), rispetto a tutti i pianeti.

Dimensioni ed aspetto
Necessità di classificare Plutone come planetoide o pianeta
nano (134340 Pluto)
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Nuclei cometari: corpi minori del Sistema Solare formatisi nelle
parti esterne di quest’ultimo e costituiti da ghiacci e rocce.
Asteroidi: corpi minori del Sistema Solare formatisi nelle parti interne
di quest’ultimo (tra Marte e Giove) e costituiti esclusivamente da
materiale roccioso.
Eros
Gaspra
Mathilde
LE COMETE  Struttura
Dimensioni caratteristiche
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LE COMETE  Struttura: il nucleo
LE COMETE  Struttura: le code
Nucleo: solido e irregolare, costituisce la parte permanente di una
cometa.
Code: flusso di gas e polvere che si allontanano dal nucleo.
Il nucleo della
cometa Halley:
una mistura di
ghiacci e materiale
roccioso (Palla di
neve sporca)
Le due code della
cometa Hale-Bopp
Le code di polvere
della cometa West
La coda della cometa
Ikeya - Zhang
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LE COMETE  Missione Rosetta
Sonda lanciata nel 2004 verso la cometa Churyumov-Gerasimenko
Aspetto di una
cometa lungo
la sua orbita
La cometa Churyumov-Gerasimenko (67/P C-G)
osservata da Terra
La cometa 67/P C-G osservata da Rosetta
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Fotomosaico ad alta risoluzione
Ricostruzione 3D del nucleo della 67/P C-G
Dimensioni del nucleo della 67/P C-G
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Lo spettrometro ad
immagine VIRTIS
Confronto
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The Solar System
https://www.youtube.com/watch?v=Uk6Z37uZ0WI
A Tour through our Solar System
https://www.youtube.com/watch?v=evWeRHMwSu0
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
Fasi iniziali: formazione del disco protoplanetario
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26/07/2016
FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE
Orbita della cometa 67/P C-G
Fasi intermedie e finali
Attuale distanza perielica dal Sole: 1.3 UA (2.7 UA fino al 1959)
La cometa 67/P C-G osservata da Rosetta
Getti dalla cometa 67/P C-G
31 Gennaio – 25 Marzo 2015
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Messaggere di sventura:
rischi reali?
Impatti meteoritici sulla Terra: il
Meteor Crater in Arizona
Possibili impatti con la Terra?
L’evento Tunguska
7:17 30/6/1908
Messaggere della vita:
comete portatrici di acqua sulla Terra?
Possibili impatti con la Terra
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Messaggere della vita:
comete portatrici di amminoacidi
Messaggere della vita:
comete portatrici di acqua sulla Terra?
Per Halley, Hyakutake, Hale-Bopp, Tuttle, C/2002 T7 (dalla Nube di Oort):
Per
Halley.
, Hale-Bopp
, Tuttle, C/2002 T7(dalla
[n(D)/
n(H)]Hyakutake
 2 [n(D)/
n(H)]
Nube di Oort):
COMETA
[n(D)/n (H)]
TERRA
 2 [n(D)/n (H)]
COMETA
TERRA
Per Hartley 2 (dalla Fascia di Kuiper):
[n(D)/n(H)]
COMETA
 [n(D)/n(H)]
TERRA
Per Hartley 2 (dalla Fascia Esterna di
Per Churyumov-Gerasimenko (dalla Fascia di Kuiper):
Kuiper):
[n(D)/n (H)]
 [n(D)/n(H)]
COMETA
[n(D)/n(H)]
2009 : Scoperta della glicina nella Wild 2
Eventi del 12 Novembre 2014
COMETA
TERRA
 3 [n(D)/n(H)]
TERRA
(ROSINA)
Conclusione:
Conclusione:
Comete
la Hartley
2 possono
aversono
portato
Non tuttecome
le comete
della Fascia
di Kuiper
statel’acqua
portatrici di
contenuta
oceani terrestri
acqua sullanegli
Terra.
Eventi del 12 Novembre 2014
Philae fotografa il suo
obiettivo (da un’altezza
di 3 km)
X
PHILAE
Sito d’atterraggio
previsto
Ore 8.35 GMT: il lander Philae si stacca dalla nave-madre (a 22 km
dal nucleo).
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26/07/2016
Eventi del 12 Novembre 2014
Eventi del 12 Novembre 2014
Ore 15.33 – 17.33 GMT: il
travagliato “accometaggio”
Scenario di atterraggio previsto
Eventi del 12 Novembre 2014
Eventi del 12 Novembre 2014
Prima
immagine di
Philae dal
nucleo
Filae fotografato dalla
nave-madre
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