Origine ed evoluzione del Sistema solare-introduzione
Primo Levi-Bedogni Roberto
INAF Osservatorio Astronomico di Bologna
via Ranzani, 1 40127 - Bologna - Italia
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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
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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
