IL SISTEMA SOLARE

IL SISTEMA SOLARE
Il sistema solare è formato dal Sole, dai pianeti, comete, meteore, asteroidi.
Pianeti terrestri interni (a partire Fascia degli asteroidi: sono
Pianeti giovani esterni sono:
dal Sole) sono: Mercurio, Venere,
considerati un pianeta
Giove, Saturno, Urano e
Terra e Marte.
mancato.
Nettuno.
 più vicini al Sole;
 più lontani dal Sole;
 piccoli;
 grandi;
 pochi satelliti o nessuno;
 molti satelliti ed
alcuni addirittura
 rocciosi
anelli;
 atmosfere tenui o
 ghiacciati
addirittura assenti.
 un'atmosfera spessa.




L'ipotesi sull'origine del sistema solare risale a Kant e La Place ed è un'ipotesi di accrescimento.
Secondo tale teoria il materiale in orbita attorno al disco solare si muove a velocità diverse: il
materiale più vicino al Sole ruota più velocemente, in accordo con la terza legge di Keplero.Le
diverse velocità favoriscono gli urti tra questi corpi che rimangono legati. La teoria è avvalorata
dall'osservazione dei pianeti senza atmosfera come Mercurio e la Luna che sono ricchi di crateri da
impatto.
Mercurio: è uno dei pianeti più piccoli e più pesanti. Non ha del materiale che gli orbita attorno e
quindi è privo di satelliti.
Terra: è l'unico pianeta interno che ha dei satelliti.
Giove è formato da elementi scappati dall’interno, viene considerato una stella mancata. Ha
numerosi satelliti e i 4 più grandi sono quelli studiati da Galileo: Io, Galileo, Callisto ed Europa.
Alcuni di questi satelliti medicei sono interessanti per l’attività endogena. L’accrescimento e
l’intensa forza gravitazionale di Giove avrebbe sottratto materia alla fascia degli asteroidi, che di
conseguenza non si sono potuti accrescere per formare un pianeta.
Plutone: è considerato un pianeta anarchico. Non è né un pianeta esterno né uno interno. Esso è
molto piccolo ed ha un’orbita che non è complanare con le altre, è eccentrica e inclinata.
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LE LEGGI DI KEPLERO
Elementi dell’orbita di un
qualsiasi pianeta sono l’afelio
(punto più lontano, per il
nostro pianeta cade il 2 luglio),
il perielio (punto più vicino,
per la Terra cade il 2 gennaio)
la linea che li congiunge (linea
degli absidi), i fuochi e l’orbita
ellittica
1° legge: i pianeti
percorrono orbite
ellittiche intorno al
Sole che occupa uno
dei due fuochi. (ellisse:
luogo dei punti che
godono della seguente
proprietà: la somma
delle distanze di
ciascun punto
dell’ellissi dai due
fuochi è costante,
ovvero
PF1+PF2=
P’F1+P’F2=
P’’F1+P’’F2)
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2° legge: il raggio vettore (raggio che congiunge
il pianeta al Sole e non è costante) spazza aree
uguali in termini uguali.
Se A₁ = A₂ il pianeta per andare da P₁ a P₂ ci
mette lo stesso tempo che per andare da P₃ a P₄.
La Terra si muove più velocemente quando si
trova in perielio e più lentamente quando è in
afelio (questo è il motivo per cui l’inverno
australe è più rigido di quello boreale)
3° legge: i
quadrati dei
periodi di
rivoluzione
sono
proporzionali ai
cubi delle
distanze medie.
P² = k · r³
Il periodo di
rivoluzione
varia a seconda
dei pianeti.
Nella tabella
sono espresse le
distanze in unità
astronomiche e
il periodo di
rivoluzione in
anni terrestri
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KANT – LA PLACE:
L'IPOTESI SULL'ORIGINE DEL SISTEMA SOLARE
Le stelle, come già sappiamo, si formano da nebulose.
Il Sole, si formò 4.6 miliardi di anni fa, da una nebulosa in
rotazione.
Se la nebulosa è in rotazione si originano una stella e un
sistema planetario, mentre una nebulosa non in rotazione,
forma solo una stella.
Nella nebulosa in rotazione, infatti, tutto il materiale cade
sul nucleo ad eccezione del materiale che si trova sul piano
equatoriale perché tale materiale è soggetto a due forze in
equilibrio: la forza di gravità (che attrae la materia verso il
nucleo ed è quindi centripeta) e la forza centrifuga (che
allontana la materia verso l’esterno).
La forza centrifuga aumenta se la velocità di rotazione
aumenta.
Formula forza centrifuga:
Fcf= m · v2 /r
(v= velocità lineare di rotazione)
Consideriamo il materiale in orbita nel disco
equatoriale: le polveri più vicine si muovono più
velocemente e urtandosi con maggior frequenza, si
accrescono per prime a formare pianeti.
Prima si sarebbero dunque formati i pianeti interni. Il
Sole si è già acceso e il vento solare spinge gli elementi
più leggeri (H ed He) lontano dai primi pianeti in
formazione (che sono praticamente privi di questi
elementi).
L’H e L’ He si accumulano dove si sta formando Giove
che si accresce oltre misura (viene considerato una
stella mancata). Pare, infatti, che nel suo nucleo ci sia
qualche reazione nucleare.
L’enorme massa di Giove e la sua intensa forza
gravitazionale impediscono agli asteroidi di accrescersi
per formare un pianeta.
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Kant parte dalla conoscenza che le orbite
dei pianeti sono complanari (tranne quella
di Plutone) e ruotano tutte nello stesso
senso.
Qualche prova di tale origine del sistema
solare si osserva dalla stella T Tauri: le
radiazioni provenienti da essa, anziché
essere costituite in prevalenza da luce, sono
essenzialmente IR, che sono le classiche
radiazioni delle polveri, segno che attorno
alla stella ci sono polveri. Man mano che
passa il tempo diminuisce la quantità di IR
e la stella diventa più visibile, segno che la
polvere si è concentrata a formare un
pianeta
LE COMETE
Le comete sono grandi pezzi di
ghiaccio che si originano da una zona
distante dal sole chiamata nube di Oort.
La distanza tra la nube di Oort e il sole
è tra 20.000 e 100 mila unità
astronomiche.
Le comete hanno orbite paraboliche.
Man mano che si avvicinano al sole, la
temperatura aumenta, il ghiaccio
evapora e si forma un’atmosfera,
attorno ad essa, temporanea chiamata
chioma.
I gas della chioma vengono spinti dal
vento solare (tutto ciò che sfugge al
Sole, compresa la radiazione
elettromagnetica) creando una coda
che è sempre dalla parte opposta del
sole.
La coda delle comete è anche una
dimostrazione che la luce ha natura
dualistica (onda-particella)
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LE METEORE
Le meteore spesso originano
dalla coda delle comete che
formano sciami che orbitano
intorno al Sole (ce né una che
interseca l’atmosfera terrestre il
10 Agosto di ogni anno)
Appena vengono in contatto con
l’atmosfera terrestre si
incendiano lasciando una scia
luminosa.
Se la meteora è grossa non si
incendia del tutto e cadendo
sulla terra prende il nome di
meteorite e forma un buco
chiamato cratere da impatto.
Mercurio e la Luna sono pieni
di crateri che risalgono al
periodo di formazione dei
pianeti per accrescimento e
avvalorano la teoria di Kant La
Place..
Sui pianeti dove c’è atmosfera, i
crateri vengono eliminati
tramite gli agenti erosivi
(assente invece nei pianeti senza
atmosfera, come la Luna e
Mercurio)
Il cratere d’impatto è differente dal cratere
vulcanico in quanto in esso non è presente il
cono vulcanico e i meteoriti lasciano sulla
superficie terrestre, metalli che danno origine ai
giacimenti minerari ed essi sono tutti di origine
astronomica.
Credits: Giulia Fusari, classe 2E Besta (anno scolastico 2014-15)
All web-hublle site, National science foundation, nasa
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