IL NOSTRO CIELO
Il sistema solare è un insieme di corpi che orbitano attorno al Sole, la stella centrale. Comprende:
- Sole: La nostra stella, fonte primaria di luce e calore.
- Pianeti: Ci sono otto pianeti principali, divisi in due categorie:
- Pianeti terrestri: Mercurio, Venere, Terra e Marte, caratterizzati da superfici solide.
- Pianeti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno, composti principalmente da gas.
- Satelliti naturali: Come la Luna, che orbita attorno alla Terra, e altri satelliti che orbitano attorno agli altri pianeti.
- Asteroidi: Corpi rocciosi principalmente presenti nella cintura di asteroidi tra Marte e Giove.
- Comete: Corpi ghiacciati che, avvicinandosi al Sole, sviluppano una coda brillante.
- Polvere e gas interstellare: Che riempiono gli spazi tra i vari corpi celesti.
Il Sole si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa da una nube di gas e polvere interstellare. Come conseguenza del Big Bang si sono formati gli elementi primordiali H e He e conseguentemente le prime stelle (nucleosintesi stellare). Erano stelle enormi poi esplose come supernove dopo circa 2 milioni di anni; le stelle delle generazioni successive, tra cui il Sole, sono formate da gas e polveri costituite dagli elementi pesanti formatisi durante le esplosioni di supernove. Notiamo che le rocce e l’origine della vita non sarebbero avvenute da stelle di prima generazione. Un evento come l'esplosione di una supernova vicina, con la sua onda d’urto, può aver innescato il collasso della nube di gas e polveri. La gravità ha fatto sì che la materia si concentrasse in alcune aree della nube. Con il collasso, la materia si è concentrata al centro, creando una protostella. Durante questo processo, il materiale circostante ha cominciato a ruotare e a formare un disco protoplanetario. Man mano che la protostella accumulava materia, la temperatura e la pressione al suo interno aumentavano. Quando la temperatura raggiunse circa 10 milioni di gradi C, iniziarono le reazioni nucleari. La fusione dell'idrogeno in elio cominciò, producendo energia e facendo brillare il Sole. Il materiale rimanente nel disco protoplanetario iniziò ad aggregarsi formando pianeti, asteroidi e altri corpi celesti del sistema solare. Successivamente il Sole raggiunse l’equilibrio che avviene quando la pressione interna generata dalla fusione nucleare bilancia la forza di gravità che tende a farlo collassare. L’equilibrio, in cui il Sole si trova attualmente, è la fase di vita adulta, circa a metà dell’intero ciclo che dovrebbe durare altri 4,5 miliardi di anni. Questo processo di formazione è comune a molte stelle nell'universo e ha portato alla creazione di sistemi stellari simili al nostro.
Osservati dalla Terra i cinque pianeti visibili ad occhio nudo, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno appaiono spostarsi rispetto al sistema di riferimento costituito dalle “stelle fisse” in modo non tanto semplice: la Terra infatti, a differenza del Sole, non costituisce un punto di osservazione preferenziale nel Sistema Solare, ma costituisce un osservatorio decentrato e anch'esso in moto.
Quando un pianeta viene a trovarsi prospetticamente troppo vicino al Sole, non è possibile vederlo. I pianeti che si trovano più vicino al Sole rispetto alla terra, si possono osservare solo a ovest dopo il tramonto o a est prima dell’alba: è il caso di Mercurio e Venere. Marte, Giove e Saturno invece possono essere visibili anche per tutta la notte e nelle direzioni est, sud, e ovest. Il loro moto, osservato dalla Terra in una notte appare, insieme a tutta la volta celeste, da est a ovest. I pianeti, rispetto alle stelle, presentano una luce fissa, mai tremula e inoltre la loro luminosità varia al passare dei mesi. È massima quando si trovano all’opposizione rispetto al Sole, cioè sono posizionati direttamente opposti al Sole rispetto alla Terra, il che significa che la loro superficie è completamente illuminata dalla luce solare. Ci sono poi i satelliti, corpi celesti più piccoli che orbitano attorno a un dato pianeta e ne condividono, come fedeli compagni, il moto.
Gli asteroidi sono corpi celesti generalmente piccoli, rocciosi o ghiacciati, di forma irregolare, orbitanti intorno a un corpo celeste su traiettorie anche irregolari. Nel sistema solare sono maggiormente “concentrati” in due zone, una tra Marte e Giove (Fascia Principale o Main Belt) e una al di là di Nettuno, zona transnettuniana (composta da Kuiper Belt, Disco Diffuso, Nube di Oort). Si pensa che gli asteroidi siano residui del disco protoplanetario non incorporati nei pianeti durante la formazione del sistema. Il più grande asteroide è Cerere appartenente alla Main Belt, scoperto nel 1801 dall'italiano Piazzi, che ha un diametro di quasi mille chilometri. Si pensa che l’aggregazione degli asteroidi della Main Belt sia stata impedita dalla presenza nelle loro vicinanze della gran massa di Giove. Più complessa e ancora controversa è l’interpretazione della zona transnettuniana. Nella Kuiper Belt sono stati contati molti asteroidi tutti di ghiaccio e roccia. A questa fascia appartengono Plutone con i suoi satelliti. Queste conoscenze fanno propendere molti scienziati a interpretare tutta la fascia come una seconda cintura di asteroidi, dove Plutone è semplicemente il più grande di essi. Plutone non è mai stato raggiunto da una sonda e le sue immagini sono dovute al Hubble Space Telescope. Nel Disco Diffuso sono stati recentemente (2003) individuati Eris, che vanta un satellite e Sedna con un’orbita molto schiacciata (76 UA al perielio e 1000 UA all’afelio). La Nube di Oort è la zona dove si originano le comete, gli oggetti con le orbite più anomale in assoluto. Da quanto detto si arguisce che forse è custodito nella fascia transnettuniana il segreto per una lettura unitaria di tutto il sistema solare.
Riepilogando, sono ascrivibili agli asteroidi anche i pianeti definiti nani, come Cerere, Plutone, Eris. Gli asteroidi hanno dimensioni che variano tra migliaia di Km di diametro a pochi centimetri. Asteroidi molto piccoli (in genere frammenti derivanti da collisioni), con le dimensioni di un masso o anche meno, presenti nello spazio come residui da impatto o polveri di comete, sono conosciuti come "meteoroidi". Quando incontrando l’atmosfera terrestre s’incendiano per attrito, vengono chiamati meteore o stelle cadenti e quelle che raggiungono il suolo si dicono meteoriti. Esistono sciami organizzati, generalmente residui di una cometa, che ruotano intorno al sole e la terra li incontra periodicamente nella sua rivoluzione annua, per questo si parla di piogge di meteore in particolari date annuali: Perseidi 11 agosto, Leonidi 17 novembre…, e l’osservatore le ritroverà in cielo sullo sfondo delle stelle fisse stagionali e in una precisa direzione da cui sembrano provenire tutte le scie luminose (Perseo, Leone…).
Gli asteroidi composti per la maggior parte di ghiaccio sono conosciuti invece come comete. Provengono da quella zona transnettuniana nota come Nube di Oort. Le comete sono oggetti spaziali di roccia e ghiaccio caratterizzate da orbite ellittiche eccentriche (con differenze di svariate unità astronomiche tra perielio ed afelio) che le portano a stare lontane dal sole per periodi molto lunghi e poi avvicinarvisi paurosamente, o addirittura iperboliche, per cui passano attraverso il sistema solare e poi ne escono. Una cometa è sostanzialmente composta da un nucleo, costituito da un agglomerato di ghiacci e polveri la cui struttura interna ci è sconosciuta, “orbitante” intorno al Sole. Per l’osservazione da terra gli unici periodi interessanti riguardano perciò i perieli. Sono state definite efficacemente “palle di neve sporca”, infatti la loro distanza dal sole all’afelio le porta ad aree freddissime, ma avvicinandosi al sole il ghiaccio del nucleo sublima con formazione della chioma gassosa centrifuga, mentre il vento solare ne “scompiglia la chioma” con formazione di una coda di polveri in direzione opposta al sole. Alcuni asteroidi non sono altro che il residuo di vecchie comete, che hanno perso il loro ghiaccio nel corso di ripetuti avvicinamenti al Sole, e sono adesso composti per lo più di roccia.
Nel nostro cielo sono anche osservabili i Satelliti artificiali Lo Sputnik 1 fu il primo satellite artificiale nella storia, venne lanciato il 4 ottobre 1957. Lo Sputnik 1 aveva lineamenti semplici, era infatti formato solo da una sfera pressurizzata di alluminio di 58 cm di raggio e da 4 antenne lunghe circa 2,5 metri. Bruciò durante il rientro in atmosfera il 3 gennaio 1958. Il cielo del terzo millennio è solcato da satelliti artificiali della terra che svolgono compiti ormai indispensabili: telecomunicazioni, previsioni metereologiche, ricerche scientifiche, militari… Basti pensare che SSI (Stazione Spaziale Internazionale o ISS in inglese) rappresenta un avamposto permanente della presenza umana nello spazio essendo abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 da almeno 2 astronauti. L'equipaggio, da allora, è stato sostituito più volte, con cadenza semestrale. Frutto della collaborazione di NASA (USA), Roscosmos (Russia), ESA (Europa), JAXA (Giappone), and CSA (Canada). Tali oggetti, orbitando intorno alla terra, sono individuabili in cielo. Se vorremo osservare satelliti artificiali avremo bisogno di coordinate locali (cercare su Heavens-Above Main Menu, ne vale la pena): alcuni di essi possono essere scambiati per stelle cadenti (solcando rapidissimi e puntualissimi il cielo), altri si lasciano osservare più a lungo…, tutti però contribuiscono a renderci più consapevoli e a farci maggiormente apprezzare la nostra conoscenza del sistema solare.
Se vogliamo provare, ecco un semplice schema per avvicinarci alla osservazione dei pianeti nel mese di novembre 2024:
- Mercurio - Visibile ad Ovest dopo il tramonto del Sole per tutto il mese. Passa dalla Bilancia allo Scorpione
- Venere - Visibile ad Ovest dopo il tramonto del Sole per tutto il mese. Passa dallo Scorpione al Sagittario
- Marte - Visibile dalla seconda parte della serata fino all'alba. Staziona nel Cancro
- Giove - Visibile dalla sera sino al mattino nel Toro
- Saturno - Visibile la sera nell’Acquario.
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