Programma del corso di
PLANETOLOGIA
I capitoli sottolineati sono obbligatori. La parti evidenziate sono trattate su fotocopie
o in seminari tenuti agli studenti dal docente.
1. I PIANETI DEL SISTEMA SOLARE (4 + 2 ore)
1. Introduzione
2. Caratteristiche generali dei pianeti
3. Caratteristiche dei pianeti interni
4. Caratteristiche dei pianeti esterni
Appendice A: Albedo di un corpo
Appendice B: Temperatura di equilibrio di un corpo
Appendice C: Cenni sull’effetto serra
2. LA DINAMICA DEL SISTEMA SOLARE (4 + 1 ore)
1. Introduzione
2. Perturbazioni gravitazionali
3. Problema dei tre corpi e punti di Lagrange
4. Problema ristretto dei tre corpi (moto perturbato): esempi tipici
5. Forze dissipative ed orbite dei corpi minori
Appendice: Il moto della Luna: mesi lunari e lunistizi (facoltativa)
3.
1.
2.
3.
4.
LE MAREE DEL SISTEMA SOLARE (3 ore)
Introduzione
Maree terrestri: principi di base
Effetto dell’attrito di marea sul sistema Terra-Luna
Evoluzione mareale del sistema Terra-Luna e di altri sistemi pianeta-satellite
4. ELEMENTI DI MINERALOGIA E PETROLOGIA (2 ore – da fotocopie)
1. Introduzione
2. Minerali
3. Rocce e loro classificazione
5. IL PIANETA MARTE E LA SUA EVOLUZIONE CLIMATICA (2 ore)
1. Introduzione
2. Caratteristiche superficiali osservate dalla Terra
3. Caratteristiche geofisiche osservate dalle sonde spaziali
4. Clima marziano
5. Geologia e paleoclimatologia del pianeta
6. Evoluzione climatologica di Marte
7. Ricostruzione dell’evoluzione climatica tramite studi mineralogici
6. I CORPI MINORI DEL SISTEMA SOLARE: POLVERE
INTERPLANETARIA, METEOROIDI E SATELLITI (2 ore)
1. Introduzione
2. Polvere interplanetaria
3. Meteoroidi, meteoriti e meteore
4. Satelliti
7. I CORPI MINORI DEL SISTEMA SOLARE: ASTEROIDI (5 + 2 ore)
1. La popolazione asteroidale
2. Proprietà fisiche
3. Relazioni tra asteroidi e meteoriti
4. Evoluzione dinamica
5. Forme degli asteroidi
Appendice A: Determinazione del raggio e dell’albedo di un corpo tramite misure di
flusso nel visibile e nel FIR
Appendice B: Classi tassonomiche asteroidali (facoltativa)
Appendice C: Il rischio impatti (da fotocopie + DVD) (facoltativa)
8. I CORPI MINORI DEL SISTEMA SOLARE: COMETE E
OGGETTI TRANSNETTUNIANI (4 ore)
1. Definizione e orbite
2. Struttura: nucleo, chioma e code
3. Evoluzione
4. Relazioni tra comete e asteroidi
5. Regioni di provenienza delle comete e oggetti transnettuniani
9. FORMAZIONE PLANETARIA: UN POSSIBILE MODELLO
9a. CENNI DI FORMAZIONE STELLARE (3 ore)
1. Introduzione
2. Collasso gravitazionale di una nube molecolare
3. Formazione del disco protoplanetario
4. Dissipazione del momento angolare dell’oggetto centrale
5. Stelle di presequenza
2
9b. DAL DISCO PROTOPLANETARIO AI PIANETI (4 ore)
1. Caratteristiche generali del disco protoplanetario
2. Formazione dei planetesimi di prima generazione secondo i primi modelli
3. Formazione dei planetesimi di prima generazione secondo i modelli più
recenti: ruolo delle turbolenze
4. Collisioni binarie ed accrescimento dei grani
5. Planetesimi della seconda generazione ed instabilità del gas
6. Accrescimento dei planetesimi e formazione degli embrioni planetari
7. Formazione dei pianeti
8. Influenza della massa della nebulosa originaria sull’evoluzione dei sistemi
planetari
9. Formazione dei corpi minori (satelliti, comete, asteroidi)
Appendice A: Primi studi e recenti simulazioni al calcolatore (facoltativa)
Appendice B: Recenti studi sperimentali sulla collisione di grani sferici e non sferici e
di grani carichi (facoltativa)
10. GLI ANELLI DEL SISTEMA SOLARE (3 ore)
1. Introduzione
2. Gli anelli di Saturno
3. Gli anelli di Urano
4. Gli anelli di Giove
5. Gli anelli di Nettuno
6. Gli ipotetici anelli attorno a Marte ed alla Terra
7. Conclusioni
11. I PIANETI EXTRASOLARI (2 ore – da seminario)
1. Metodi di ricerca dei pianeti extrasolari
2. Caratteristiche dei pianeti extrasolari finora scoperti
3. Teorie sulla formazione dei pianeti extrasolari
12. INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE CON I GRANI DI
POLVERE
12a. TEORIA DI MIE (GRANI SFERICI) (3 ore)
1.
2.
3.
4.
5.
Introduzione
Teoria di Mie
Formule di Mie
Sezione differenziale di diffusione e parametro di asimmetria
Diffusione di Rayleigh e di Mie
3
6.
7.
Albedo di una particella
Spessore ottico ed opacità dei grani
12b. TEORIE SU GRANI COMPOSITI E/O NON SFERICI E STUDI DI
LABORATORIO (2 ore)
1. Introduzione
2. Teorie relative alle proprietà ottiche di particelle non sferiche
3. Teorie relative alle proprietà ottiche di particelle non omogenee: teorie di
Maxwell Garnett e di Bruggeman; teoria core-mantle
4. Proprietà di estinzione di particelle submicroniche: studi di laboratorio
5. Proprietà di estinzione di particelle submicroniche: effetti di matrice
13. LE PROPRIETA’ SPETTRALI DELLA POLVERE
INTERPLANETARIA (2 ore)
1. Introduzione
2. Bande spettrali nell'IR: spettri della componente solida
3. Bande spettrali nell'IR: spettri della componente volatile (ghiacci)
Numero ore previste: 48
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