Astronomia 2°PARTE (PRIMAVERA 2008)

GIOVE

Giove è noto fin dall'antichità essendo visibile ad occhio nudo nel cielo terrestre; i Romani gli dettero il nome del dio Giove. Il suo simbolo astronomico è una stilizzazione del fulmine del dio ( ).
È un pianeta gassoso, esterno, stella mancata ed è il gigante del sistema solare.
C’è grande differenza tra moto di rotazione intorno a se stesso di circa 10 ore (è il più veloce del sistema) e rivoluzione intorno al sole di circa 12 anni (periodo siderale).
È grande e bello da osservare, permane per circa un anno nella stessa costellazione zodiacale e quindi è anche facile da localizzare. Avendo un periodo sinodico di 399gg, in circa un anno passa da condizioni di inosservabilità o magnitudine minima, quando è in congiunzione col sole, a condizioni via via migliori che culminano con l’opposizione in cui la magnitudine è massima così come il tempo di permanenza in cielo, ed è possibile vederlo sorgere e tramontare nella stessa notte.
Al fatto che Giove sia gassoso e ruoti su se stesso con gran velocità è dovuta la struttura a strisce ed anche la famosa macchia rossa. In effetti, se sulla terra i punti mantengono nel tempo la stessa longitudine, sui pianeti gassosi ciò non avviene perché i gas all’equatore girano a velocità maggiore rispetto ai poli, con conseguente formazioni di disequilibri e cicloni che da terra appaiono come strisce e macchie.
Il colore dei pianeti gassosi varia con le percentuali dei gas: Giove, che appare rosso, giallo e azzurro, è soprattutto ricco in H, He, ma anche NH3, CH4, H2O.
Attorno al pianeta ruotano 63 satelliti, di cui solo 16 hanno un nome. I più importanti, detti anche Galileiani o Medicei, furono scoperti da Galileo Galilei che li dedicò a Cosimo II de' Medici (1610), e sono: Io, che con la sua intensa attività vulcanica è il più attivo tra i corpi celesti; Europa, l'unico corpo del Sistema Solare, oltre alla Terra, sul quale è possibile trovare acqua in forma liquida, nascosta sotto lo spesso strato di ghiaccio superficiale; Ganimede, più grande di Mercurio e di tutti i satelliti, formato da ghiaccio e rocce; Callisto, composto da ghiaccio e roccia con una superficie intensamente craterizzata. E’ possibile localizzarli ed apprezzarne gli spostamenti con un piccolo telescopio o anche con un buon binocolo.
Le missioni Pioneer (1974) sono state le prime a sorvolare il pianeta gassoso, fotografando la superficie. Le missioni Voyager (1979) hanno contribuito enormemente alla comprensione delle lune galileiane ed alla scoperta degli anelli di Giove e hanno ripreso per prime l'atmosfera del pianeta. La missione Ulysses (1992) è stata sfruttata per condurre studi sulla magnetosfera di Giove. La sonda Galileo, giunta su Giove nel 1995, ha eseguito misure e fotografie attorno al pianeta sino al 2003, dopodichè si è disintegrata nell’atmosfera. Nel 2000 la sonda Cassini, in viaggio verso Saturno, ha avvicinato Giove e ha trasmesso a terra alcune immagini ad alta definizione. La sonda New Horizons ha usufruito della fionda gravitazionale di Giove nel 2007, per ottenere la velocità necessaria per raggiungere Plutone nel 2015. Ha trasmesso immagini e dati utili a definire i parametri orbitali di alcuni satelliti, oltre ad aver ripreso l’attività vulcanica su Io.

SATURNO

Il suo nome deriva dal dio romano dell’agricoltura, il suo simbolo astronomico è una rappresentazione stilizzata della falce del dio ( ).
Saturno è il sesto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole. Si tratta di un gigante gassoso, il secondo più grande dopo Giove e per molti aspetti ad esso simile: ha una rotazione di circa 11 ore, ma con asse molto inclinato, il che si traduce in differenze stagionali; la rivoluzione è ancor più lenta ed avviene in 29,5 anni; il periodo sinodico è di circa un anno, il che significa che Saturno sta circa 2,5 anni in ciascuna costellazione dello zodiaco e in essa passa attraverso le varie fasi di osservabilità di un pianeta esterno. Nel cielo notturno della Terra appare come una stella di prima grandezza di colore giallastro ed è l'ultimo dei pianeti facilmente visibili ad occhio nudo. Il primo astronomo ad osservarne una forma allungata fu Galilei, che con lenti imperfette vide solamente un oggetto oblungo. Poi, la variazione dell'angolo visuale degli anelli, gli mostrò un aspetto diverso, per questo motivo egli lo definì come un pianeta "bizzarro". Le successive osservazioni hanno svelato un pianeta con anelli e satelliti che vi ruotano attorno. Il momento migliore per osservare Saturno e i suoi anelli è l'opposizione, ma in tal caso è necessario un telescopio di modesta potenza (almeno 40 ingrandimenti, che nessun binocolo è in grado di fornire), per poter distinguere il disco del pianeta e gli anelli.
Saturno, come si è detto, è molto simile a Giove anche come struttura, atmosfera, meteorologia, ma ciò che lo rende unico è il suo magnifico sistema di anelli planetari, composti da milioni di piccoli oggetti ghiacciati, della grandezza di un chilometro o meno, orbitanti attorno al pianeta sul suo piano equatoriale, e organizzati in un anello piatto. Poiché l'asse di rotazione di Saturno è inclinato rispetto al suo piano orbitale, anche gli anelli risultano inclinati. Il loro spessore è mediamente pari ad appena 3 km. Sulla loro origine ci sono due ipotesi principali: che siano il risultato della distruzione di un satellite di Saturno, ad opera di una collisione con una cometa o con un altro satellite, oppure che siano un "avanzo" del materiale da cui si formò il pianeta che non riuscì ad assemblarsi in un corpo unico.
Saturno possiede un elevato numero di satelliti naturali: se ne conoscono una sessantina tra confermati e probabili, di cui 12 scoperti nel 2005 grazie al telescopio giapponese Subaru; solo 30 sono attualmente dotati di nomi propri. Non sarà mai possibile quantificare con precisione il loro numero, perché tecnicamente tutti i minuscoli corpi ghiacciati che compongono gli anelli di Saturno sono da considerarsi satelliti. Il più interessante è di gran lunga Titano, l'unico del sistema solare a possedere una densa atmosfera.
Saturno fu visitato nei primi anni ‘80 dalle sonde Pioneer 11, Voyager 1 e 2. Tutte e tre eseguirono dei fly-by. La sonda Cassini-Huygens, in orbita dal 2004, ha come scopo principale l'esplorazione del sistema di Saturno e in particolare di Titano, con laghi e fiumi di metano liquido. Anche Voyager 1 era stato indirizzato su Titano, poi ha proceduto verso il sistema solare esterno ed il 15 agosto 2006 ha toccato quota 100UA dal Sole con lo scopo di indagare sui confini tra eliosfera ed eliopausa.