Web Analytics

Static Wikipedia: Italiano -Inglese (ridotta) - Francese - Spagnolo - Tedesco - Portoghese
 
Esperanto - Napoletano - Siciliano - Estone - Quality - New - Chinese Standard  - Simple English - Catalan - Gallego - Euskera
Wikipedia for Schools: English - French - Spanish - Portuguese
101 free audiobooks - Stampa Alternativa - The Open DVD - Open Bach Project  - Libretti d'opera - Audiobook PG

Sistema solare

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Raffigurazione artistica del sistema solare. Le dimensioni dei pianeti e le distanze non sono in scala.
Raffigurazione artistica del sistema solare. Le dimensioni dei pianeti e le distanze non sono in scala.

In astronomia, il sistema solare è l'insieme dei corpi astronomici che risentono prevalentemente della gravità del Sole, di cui fa parte anche il pianeta Terra. Il termine è a volte usato anche per i sistemi planetari in orbita attorno ad altre stelle (sistemi planetari extrasolari). Questa voce fa riferimento esclusivamente al sistema in orbita attorno al Sole.

Indice

[modifica] Introduzione

L'insieme dei corpi celesti che subiscono in maniera apprezzabile l'attrazione gravitazionale del sole costituisce il Sistema Solare. Oltre al Sole, ne fanno parte otto pianeti con i loro satelliti, tre pianeti nani, qualche decina di migliaia di asteroidi, un numero imprecisato ma sicuramente enorme di comete e innumerevoli meteoriti. Le dimensioni del sistema solare sono difficilmente definibili, approssimativamente lo si può considerare come una sfera irregolare con un diametro di circa 200 000 UA. All'interno del Sistema Solare lo spazio tra un corpo celeste e un altro non è vuoto: pulviscolo, gas e particelle elementari costituiscono il mezzo interstellare. Il Sole ha una particolare importanza sia perché è l'unica stella, e quindi l'unica fonte di energia termica del sistema, sia perché ne rappresenta il centro gravitazionale. La massa solare, infatti, costituice circa il 99,8% della materia presente nel sistema. Il Sistema Solare si trova in un braccio della Galassia, poco lontano dal disco galattico, da cui centro dista quasi 28 000 AL. Esso compie una rivoluzione all'interno della stessa Galassia, secondo una traiettoria curva ellissoidale, che percorre ad una velocità di circa 250 km/s. Per compiere un giro completo impiega circa 200 milioni di anni.

[modifica] L'origine del sistema Solare

Si ritiene che il Sole e i pianeti si siano formati da una nebulosa di gas interstellari in contrazione, in un periodo di tempo compreso tra 5 e 4,6 miliardi di anni fa. L'ipotesi di un'origine comune trova conferma nell'analisi di alcune regolarità di comportamento dei pianeti, che ruotano attorno al Sole muovendosi tutti nello stesso verso e percorrendo orbite sostanzialmente complanari.

Secondo le attuali teorie, la nebulosa primordiale aveva una temperatura molto bassa ed era costituita da idrogeno, da elio, da una grande varietà di elementi chimici più pesanti e da polveri. Circa 5 miliardi di anni fa al centro della nebulosa si sarebbe creata una parte più densa e di conseguenza la nube, sotto la spinta della forza gravitazionale, avrebbe cominciato a contrarsi.

In pochi milioni di anni, nella zona centrale, la densità e la temperatura sarebbero aumentate e si sarebbe formato il proto-Sole. Contemporaneamente, la contrazione avrebbe causato un aumento della velocità di rotazione e della forza centrifuga del sistema. Così la nube si sarebbe appiattita, assumendo un aspetto simile a un disco rotante intorno a Sole. Il collasso gravitazionale della massa del proto-Sole avrebbe causato un incremento della temperatura nella zona più centrale. Nelle fasi finali del processo, un forte vento solare avrebbe trascinato verso le regioni più esterne tutti gli elementi leggeri, soprattutto idrogeno ed elio.

Mentre il nucleo del proto-Sole si riscaldava fino a raggiungere le temperature necessarie per le reazioni termonucleari, nel disco circostante accrescevano alcuni corpi attraverso delle collisioni e attirando frammenti più piccoli presenti nello spazio circostante. Si sarebbero formati così i proto-pianeti, dai quali sarebbero derivati gli attuali pianeti, mentre il proto-Sole si trasformava in una stella gialla e stabile.

[modifica] I pianeti e i loro movimenti

I pianeti del sistema solare sono otto: in ordine di distanza dal Sole si tratta di Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno (conosciuti fin dall'antichità), Urano (scoperto nel 1781) e Nettuno (scoperto nel 1846). Tradizionalmente si contavano nove pianeti, il nono era Plutone (scoperto nel 1930) ma nel 2006 l'Unione Astronomica Internazionale ha deciso di classificare quest'ultimo come pianeta nano.

Spesso i pianeti si distinguono in interni ed esterni, a seconda della posizione rispetto alla Terra, o in rocciosi e gassosi, a seconda della struttura.

Il tempo impiegato da un pianeta per compiere un giro attorno al proprio asse, è detto giorno, mentre il periodo che impiega un pianeta per compiere una rivoluzione completa intorno al Sole è detto anno. I pianeti compiono la loro rivoluzione intorno al Sole percorrendo orbite che sono quasi complanari con l'orbita terrestre (piano dell'eclittica); sia il moto di rivoluzione che quello di rotazione si svolgono inoltre in senso antiorario a partire da ovest (ad eccezione di Venere e Urano). L'inclinazione degli assi di rotazione rispetto al piano orbitale, in tutti i pianeti, non si discosta molto dalla perpendicolare, tranne che nel caso di Urano che ruota coricato sul piano dell'orbita.

Il moto che i pianeti svolgono intorno al Sole segue tre leggi empiriche fondamentali note sin dal XVII secolo, e denominate leggi di Keplero.

[modifica] Caratteristiche dei pianeti terrestri e gioviani

I pianeti sono tutti molto diversi l'uno dll'altro per composizione, dimensioni, temperatura, ecc... In base alle caratteristiche chimico fisiche i pianeti possono essere distinti in due gruppi: i pianeti di tipo terrestre (Mercurio, Venere, Terra e Marte), cioè simili alla Terra, e i pianeti di tipo gioviano (Giove, Saturno, Nettuno, Urano), cioè simili a Giove. Le differenze tra i due tipi di pianeti sono numerose: innanzitutto i pianeti terrestri hanno tutti una massa piccola, nessuno o pochi satelliti e bassa velocità di rotazione, mentre i pianeti gioviani hanno grande massa, diversi satelliti ed elevata velocità di rotazione, causa della forma più schiacciata ai poli dei pianeti gioviani rispetto a quelli terrestri. Inoltre i pianeti terrestri hanno una densità che è in media cinque volte quella dell'acqua, mentre la densità dei pianeti gioviani è solo 1,2 volte quella dell'acqua. Esaminando la loro composizione, si è notato che i pianeti di tipo terrestre sono essenzialmente costituiti da materiali rocciosi e metallici; i pianeti di tipo gioviano, invece, sono costituiti per lo più da elio, idrogeno e piccole quantità di ghiaccio. Ancora, l'atmosfera dei pianeti terrestri manca del tutto o comunque è rarefatta, al contrario di quelli gioviani in cui l'atmosfera è molto densa, ed è costituita da idrogeno, elio, ammoniaca e metano. Infine la temperatura (più elevata nei pianeti di tipo terrestre) e le sue variazioni annue e giornaliere, dipendono da numerosi fattori: la distanza dal Sole, la presenza di un'atmosfera e la sua composizione chimica, l'inclinazione dell'asse di rotazione, ecc...

[modifica] Pianeti nani e oggetti minori

Tra Marte e Giove si trova la cosiddetta fascia principale degli asteroidi, composta da milioni di oggetti rocciosi caratterizzati da orbite più o meno variabili. Fra di essi, Cerere è attualmente ritenuto l'unico a presentare un equilibrio idrostatico (ovvero una forma sferoidale) e a meritarsi la qualifica di pianeta nano.

Oltre Nettuno si stende un'altra fascia di asteroidi, la fascia di Kuiper, la cui densità effettiva è sconosciuta. Tra questi si trovano Plutone ed Eris che dal 2006 sono classificati come pianeti nani. In precedenza Plutone era considerato il nono pianeta.

Ancora più fuori, tra 20 000 e 100 000 UA di distanza dal Sole, si ipotizza si trovi la nube di Oort, ritenuta il luogo d'origine delle comete.

[modifica] Altri oggetti

Il sistema solare comprende altri corpi come i satelliti, che orbitano attorno ai pianeti, e le comete, che ruotano attorno al Sole ed hanno un'orbita molto eccentrica e piani orbitali di solito molto inclinati rispetto all'eclittica. Sono presenti anche polveri e gas molto rarefatto concentrati attorno all'eclittica, che diffondono la radiazione solare dando origine alla luce zodiacale.

[modifica] Oggetti del sistema solare

I diversi oggetti che sono presenti nel sistema solare sono divisi in molte categorie. In anni recenti, queste categorie sono risultate meno distinte l'una dall'altra di quello che si credeva.

  • Il Sole è una stella di tipo spettrale G2 che contiene il 99,86% della massa del sistema.
  • I pianeti del sistema solare sono i primi otto di quelli tradizionali: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
  • I pianeti nani sono per adesso tre: Cerere, Plutone ed Eris. Non è escluso che numerosi asteroidi orbitanti oltre Nettuno rientrino a far parte di questa categoria nel prossimo futuro.
    • Gli oggetti di dimensione apprezzabile che orbitano attorno a questi pianeti sono satelliti naturali. Vedi la voce a loro dedicato per una lista completa.
    • Polvere e altre piccole particelle che orbitano attorno a questi pianeti formano gli anelli planetari.
    • Attorno alla Terra orbitano dei rifiuti spaziali di origine artificiale.
    • I planetesimi, da cui i pianeti si formarono in origine, sono piccoli corpi che esistevano durante i primi anni del sistema solare. Si pensa che tutti siano stati incorporati in pianeti o espulsi. Il nome è talvolta utilizzato per gli asteroidi e le comete in generale, o per gli asteroidi sotto i 10 km di diametro.
  • Gli asteroidi sono oggetti più piccoli dei pianeti che si trovano, all'incirca, all'interno dell'orbita di Giove, e sono composti in modo significativo da materiali non volatili. Sono divisi in gruppi asteroidali e in famiglie di asteroidi, in base alle loro specifiche caratteristiche orbitali.
    • I satelliti asteroidali sono asteroidi che orbitano attorno ad asteroidi più grandi. Non sono così ben definite come le lune planetarie, e a volte sono grandi quanto il loro asteroide primario.
    • Gli asteroidi Troiani si trovano nei punti Lagrangiani L4 o L5 di Giove, e a volte il termine è usato per asteroidi che si trovino in ogni punto Lagrangiano di ogni pianeta.
    • I meteoroidi sono asteroidi grandi quanto un masso o meno, fino a quelli grandi come particelle di polvere.
  • Le comete sono composte più che altro da ghiacci volatili e hanno orbite molto eccentriche, con un periastro all'interno delle orbite dei pianeti interni e un apoastro oltre Plutone, anche se esistono comete di corto periodo più vicine. Le vecchie comete hanno avuto i loro materiali volatili spazzati via dal calore solare e vengono catalogate come asteroidi. Alcune comete con orbite iperboliche potrebbero avere origine da fuori del sistema solare.
  • I Centauri sono corpi ghiacciati simili a comete che hanno orbite meno eccentriche, in modo da restare nella regione tra Giove e Nettuno.
  • Gli oggetti transnettuniani sono corpi ghiacciati il cui raggio orbitale medio si trova oltre Nettuno. Sono ulteriormente suddivisi:
    • gli oggetti della fascia di Kuiper hanno orbite comprese tra 30 e 50 UA. Si pensa che siano all'origine delle comete di corto periodo. Plutone e gli oggetti della fascia di Kuiper con orbita simile a quella di Plutone sono chiamati Plutini. I rimanenti oggetti della fascia di Kuiper sono classificati come Cubewani nella parte centrale.
    • gli oggetti della nube di Oort, al momento solo ipotetica, hanno orbite comprese tra 50 000 e 100 000 UA. Si pensa che questa regione sia all'origine delle comete di lungo periodo.
    • L'oggetto recentemente scoperto Sedna, con un'orbita altamente ellittica che si estende da 76 a 850 UA, non rientra in alcuna categoria, ma i suoi scopritori argomentano che dovrebbe essere considerato parte della nube di Oort.
  • Piccole quantità di polvere sono presenti in tutto il sistema solare e sono responsabili per il fenomeno della luce zodiacale. Una parte della polvere è probabilmente polvere interstellare proveniente da fuori del sistema solare.

[modifica] Origine ed evoluzione del sistema solare

Per approfondire, vedi la voce Origine ed evoluzione del sistema solare.

Si pensa che il sistema solare, al pari degli altri sistemi planetari, si sia formato dallo stesso processo di formazione stellare che ha dato origine al Sole.

La teoria più accreditata sostiene che gli oggetti di un sistema planetario si siano sviluppati a partire dal disco protoplanetario che circondava il Sole: dapprima il materiale si aggregò in planetesimi del diametro di qualche chilometro, e quindi questi si sono uniti tramite impatti a formare i pianeti. Il calore del Sole impedì ai pianeti più interni di trattenere gli elementi più leggeri, e questi risultarono quindi rocciosi. All'esterno, in un ambiente più freddo, i pianeti giganti poterono accumulare moltissimo materiale leggero. Una volta calmatasi la furia degli impatti iniziali, il sistema solare sarebbe rimasto più o meno statico, tranne un costante processo di craterizzazione a carico di tutti gli oggetti non protetti da atmosfere a causa degli impatti con asteroidi vaganti.

Le recenti scoperte sui sistemi planetari esterni, con giganti gassosi posizionati sia vicino che lontano dalla loro stella, e spesso su orbite ellittiche, hanno messo un po' in crisi questo modello, specialmente sul punto della separazione tra pianeti terrestri e giganti gassosi. Il modello che terrà conto di questi fenomeni sarà probabilmente più complicato.

[modifica] Orbita del sistema solare

Universo eliocentrico
Universo eliocentrico

Il sistema solare fa parte della galassia Via Lattea, una galassia spirale con un diametro di circa 100 000 anni luce che contiene circa 300 miliardi di stelle. Il Sole è una di queste stelle, ed è una perfetta stella "media".

Le stime più recenti pongono il sistema solare ad una distanza compresa tra 25 000 e 28 000 anni luce dal centro della galassia. Esso gli orbita attorno ad una velocità di 220 chilometri al secondo, e completa un'orbita ogni 226 milioni di anni.

Il sistema solare sembra avere un'orbita molto inusuale: è quasi perfettamente circolare, ed è quasi alla distanza esatta alla quale la velocità orbitale è uguale alla velocità delle onde di compressione che formano i bracci di spirale della galassia. In questo modo, il sistema solare sembra essere rimasto in mezzo ai bracci di spirale, senza finirci in mezzo, per la gran parte della durata della vita sulla Terra. I bracci di spirale sono più densi di giovani stelle, molte delle quali esplodono come supernovae e sterilizzano letteralmente un grande volume di spazio attorno a loro con radiazioni energetiche. L'orbita del sistema solare sembra aver contribuito alla vita sulla Terra, nel senso di averla salvaguardata da simili eventi catastrofici.

[modifica] Esplorazione del sistema solare

Il sistema solare è stato esplorato a partire dagli anni sessanta prevalentemente da sonde automatiche. L'unico corpo celeste direttamente esplorato dall'uomo è la Luna.

[modifica] Voci correlate

[modifica] Collegamenti esterni

  • Celestia Simulatore spaziale 3D completamente gratuito e modificabile (OpenGL)
  • Stellarium Ottimo planetario gratuito (OpenGL)
  • Solaris Semplice simulatore interattivo (on line)

[modifica] Altri progetti

Portale
Astronomia