formazione solare ParteI - Osservatorio Astronomico di Bologna
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Origine ed evoluzione del Sistema solare-introduzione Primo Levi-Bedogni Roberto INAF Osservatorio Astronomico di Bologna via Ranzani, 1 40127 - Bologna - Italia Tel, 051-2095721 Fax, 051-2095700 http://www.bo.astro.it/~bedogni/primolevi/ email: [email protected] I corpi maggiori del Sistema solare Pianeti terrestri Pianeti gioviani I corpi minori del Sistema solare Pianeti nani Pianetini-TNOs Asteroidi e comete Asteroidi Comete L’evoluzione dei pianeti del Sistema solare Il Sistema solare è costituito da quei corpi celesti che risentono della attrazione gravitazionale del Sole Gli 8 Pianeti (Mercurio,Venere,Terra, Marte, Giove,Saturno,Urano,Nettuno) Gli Asteroidi tra cui i Corpi Minori Gli oggetti transnettuniani (Plutone,Sedna, Eris) nella fascia di Kuiper (da 30 a 100 U.A.) Le Comete provenienti dalla Nube di Oort che si estende non oltre 50000 U.A. cioè circa 0,3 anni luce ed, al massimo, sino a 2 anni luce. La stella più vicina Alfa Centauri è a circa 4 anni-luce. Pianeti terrestri e pianeti gassosi ---- D (AU) R/Rt ρ (gr/cm3) Sole 0 109 1,41 Mercurio 0,39 0,38 5,43 Venere 0,72 0,95 5,25 Terra 1,0 1,00 5,52 Marte 1,5 0,53 3,95 Giove 5,2 11 1,33 Saturno 9,5 9 0,69 Urano 19,2 4 1,29 Nettuno 30,1 4 1,64 Plutone 39,5 0,18 1,83 Densità dell’acqua= 1 gr/cm3 Abitabilità La distanza da una stella dal quale un pianeta potrebbe sostenere forme di vita può essere calcolata conoscendo la dimensione e la luminosità della stella stessa. L'equazione è la seguente: D UA = (L stella / L sole) ½ dove D UA = raggio della zona abitabile espresso in unità astronomiche, L stella indica la luminosità della stella, e L sole indica la luminosità del Sole. Un pianeta, per essere abitabile, deve trovarsi sufficientemente vicino al centro galattico, dove si concentrano alti livelli di elementi pesanti, grazie ai quali possono originarsi pianeti rocciosi. Ma non deve trovarsi troppo vicino al centro della galassia: questo, per evitare un numero di impatti troppo alto (con comete e asteroidi) e le radiazioni delle supernovae Le orbite dei pianeti Le orbite dei pianeti sono prossime al piano dell’eclittica cioè al piano orbitale terrestre ed il Sole è il loro centro (con inclinazione media ~ 1,75°) Sono praticamente circolari (con eccentricità media e ~ 0,04) Anomalie di Mercurio (e ~ 0,2) e Plutone (e ~0,248) (TNO) I pianeti ruotano tutti nello stesso senso (diretto) attorno al Sole Il caso di Urano Urano a differenza di tutti gli altri pianeti non “ ruota” attorno al Sole ma “rotola” (telescopio spaziale HST) ! I Pianeti Terrestri 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Vicini al Sole (grande influenza dell’irraggiamento solare) Piccoli, il più grande è la Terra (12 756 km di diametro) Con elevate densità (tra 3 e 5,5 gr/cm 3 ) Superfici solide Atmosfere che sovrastano le superfici Hanno nuclei solidi Senza satelliti (atipico il sistema Terra-Luna sono asteroidi Phobos e Deimos i “satelliti” di Marte) Le atmosfere dei pianeti terrestri Mercurio Venere Terra Marte (non in scala) I Pianeti Terrestri non hanno, data la loro piccola massa, la possibiltà di trattenere gli elementi più leggeri. Nei Pianeti Terrestri predominano gli elementi pesanti nei loro composti più semplici: N2 (azoto molecolare) CO2 (anidride carbonica) L’atmosfera di Venere e della Terra, in minor grado quella di Marte, si basano su Carbonio, Azoto ed Ossigeno Sono atmosfere secondarie prodotte in seguito all’azione chimica (evoluzione geologica) e biologica (la presenza della vita organica per la Terra). Evoluzione del Sistema solare i pianeti terrestri Le atmosfere dei pianeti interni Marte Terra Venere Mercurio Mercurio è difficilmente visibile da Terra, ad occhio nudo, somiglia molto alla Luna ed è stato esplorato nel 1973 dalla sonda Mariner 10 ed in questi ultimi anni dal Messenger. La sonda Messenger esplora Mercurio 2008 Mercurio Sonda Messenger Venere L’emisfero di Venere è stato ricostruito utilizzando le immagini radar della sonda Magellano La sonda Venus Express esplora Venere 2008 Venere Sonda Venus Express L’atmosfera di Venere L’atmosfera di Venere è spessa (grande opacità) e densa Marte Sonda Viking orbiter I “canali” di Marte Giovanni Virginio Schiaparelli Il telescopio rifrattore dell’Osservatorio di Brera (Milano) Le prime immagini di Marte riprese dal Mariner 4 Le prime immagini di Marte riprese da una sonda spaziale nel lontano 1965 esclusero l’esistenza dei “canali” di Marte. Superficie di Marte Mars express Phoenix Lander - acqua ai poli Frana al polo sud di Marte Una sintesi della storia primordiale di Marte -4.5 miliardi di anni fa -Formazione di Filosilicati -Si forma Marte (acqua + atmosfera di CO2) -Attività geologica che determina la formazione dell’altopiano Tharsis e della Valle Marineris -Flussi giganti di acqua in superficie -4.0 miliardi di anni fa -Attività vulcanica con specie ricche di solfati -Formazione dei solfati -L’acqua termina il su ruolo- attività transiente -Svanisce l’attività interna, ed il campo magnetico, e sparisce l’atmosfera -3.0 miliardi di anni fa -Ossidazione della superficie -Assenza di acqua Acqua liquida … su Marte? Evoluzione del Sistema solare i pianeti giganti ed i loro satelliti Giove - la dinamica dell’atmosfera Sonda Voyager Callisto Ganimede Io Europa Giove ed i pianeti medicei visti dalla sonda Galileo Europa un satellite di “ghiaccio” Europa mostra dettagli della sua superficie, confermati dalla missione Galileo, che suggeriscono l’esistenza di uno strato di ghiacchio sotto il quale si trovi un’altro strato di acqua liquida profondo decine di km La superficie di Europa satellite di Giove sonda Galileo Il sistema di Saturno Titano visto dal Voyager Titano satellite di Saturno visto dalla sonda Cassini nell’autunno 2004 Un panorama dalla superficie di Titano ripreso dal modulo Huygens (gennaio 2005) Satelliti di Saturno-missione Cassini Encelado satellite di Saturno La sonda Cassini ha osservato su Encelado dei Geyser di materiale (acqua) espulso dalla sottosuolo di questo satellite ghiacciato La Terra La Terra e la Luna un pianeta doppio La formazione della Luna Il modello dell’Impatto Gigante L’Impatto Gigante Che ha che lasciato in eredità al nostro era pianeta Se ilcosa corpo ha colpito la prototerra delle? dimensioni e della composizione di Ganimede LRO Lunar Reconnaissance Orbiter Chandrayaan-1 spacecraft cratere Clark NASA's Moon Mineralogy Mapper, M3, 25 settembre 2009 comunicato NASA La presentazione è terminata
