ORIGINE del SISTEMA SOLARE

ASTEROIDI
definizione: corpi rocciosi di forma e dimensioni variabili (da qualche chilometro ad alcune centinaia di
chilometri);
localizzazione: gli asteroidi sono collocati
a. in una zona compresa tra l’orbita di Marte e quella di Giove (la fascia degli asteroidi);
b. in una regione che si estende oltre l’orbita di Nettuno e che prende il nome di fascia di Kuiper;
c. sull’orbita di Giove, all’interno di due gruppi di asteroidi che prendono il nome di Troiani;
natura delle orbite: gli asteroidi hanno orbite con una eccentricità estremamente variabile (da circolari a
fortemente ellittiche);
interesse per gli asteroidi: gli asteroidi sono corpi interessanti perché, a differenza dei pianeti, non hanno
subito alcuna modificazione chimica e geologica (per questo motivo la loro composizione è probabilmente
quella associata alle fasi primordiali del Sistema Solare);
origine della fascia degli asteroidi: attualmente l’ipotesi più accreditata è che la fascia degli asteroidi si sia
formata a partire da frammenti rocciosi che, per effetto dell’intensa forza gravitazionale di Giove, non sono
riusciti ad aggregarsi tra loro formando un pianeta;
PIANETI NANI
definizione: corpi celesti con una massa sufficientemente grande da conferire loro una forma sferoidale, ma
non sufficiente per ripulire la loro orbita da corpi minori che si trovano nelle loro vicinanze;
introduzione del concetto di pianeti nani: l’introduzione del concetto di pianeti nani risale al 2006, alcuni
anni dopo la scoperta di Eris, che a giudizio dell’astronomo americano che per primò lo catalogò doveva
essere considerato il decimo pianeta del Sistema Solare;
il dibattito su tale questione portò l’Unione Astronomica Internazionale a definire il nuovo concetto, “declassando” allo stesso tempo Plutone al rango di pianeta nano;
numero di pianeti nani: attualmente i pianeti nani riconosciuti dall’Unione Astronomica Internazionale sono
cinque (tra di essi i più importanti sono Cerere, Plutone ed Eris);
caratteristiche di Plutone: scoperto nel 1930, Plutone ha una massa inferiore a quella della Luna ed è
caratterizzato da un’orbita molto eccentrica, per effetto della quale viene in alcuni momenti a trovarsi ad una
distanza dal Sole inferiore a quella di Nettuno (nonostante questo non vi è alcuna possibilità che i due corpi
entrino in collisione tra loro poiché i rispettivi piani orbitali non coincidono e quindi le loro orbite non si
intersecano);
Plutone ha dimensioni inferiori a quelle della Luna ed è dotato di satellite, Caronte, il cui diametro è di poco
inferiore;
a differenze dei pianeti del Sistema Solare il piano dell’orbita di rivoluzione di Plutone è fortemente inclinato
rispetto al piano dell’eclittica;
caratteristiche di Cerere: è il corpo roccioso di maggiori dimensioni presente all’interno della fascia degli
asteroidi;
caratteristiche di Eris: collocato nelle zone periferiche del Sistema Solare, oltre la fascia di Kuiper, è attualmente il pianeta nano di dimensioni maggiori all’interno del Sistema Solare;
METEORE e METEORITI
definizione di meteore: frammenti di comete o asteroidi (con una massa compresa tra qualche decimo di
grammo a qualche chilogrammo) che, entrando nell’atmosfera terrestre, si surriscaldano per effetto dell’attrito sino ad incendiarsi;
questo fenomeno può determinare la comparsa di una scia luminosa che ha introdotto la comune denominazione di stelle cadenti;
sciami meteorici: in alcune zone dell’orbita di rivoluzione terrestre il numero di frammenti rocciosi è maggiore a causa dei detriti lasciati durante il precedente passaggio di una cometa;
quando la Terra attraversa quelle regioni della propria orbita di rivoluzione terrestre la probabilità di osservare delle stelle cadenti è superiore: durante la notte di S. Lorenzo all’interno dell’atmosfera terrestre penetrano
i frammenti lasciati dalla cometa Swift-Tuttle;
definizione di meteoriti: frammenti rocciosi, generalmente provenienti da asteroidi (con una massa compresa
tra alcuni grammi a qualche tonnellata) che, dopo aver attraversato l’atmosfera terrestre, precipitano al suolo;
in casi eccezionali (se ne conoscono solo una decina) le meteoriti non derivano da frammenti di asteroidi ma
da Marte: a questa conclusione si è giunti confrontando la composizione chimica di queste meteoriti con
quella delle rocce del pianeta rosso;
conseguenza della caduta di meteoriti: ogni anno la superficie terrestre è colpita da migliaia di tonnellate di
materiale roccioso costituito generalmente da micrometeoriti che non hanno gravi conseguenze;
raramente corpi di grandi dimensioni possono raggiungere la superficie terrestre provocando la formazione
di crateri da impatto (questi ultimi vengono poi cancellati nel corso dei secoli dagli agenti atmosferici);
nel corso della storia si ritiene che l’impatto con grandi meteoriti possa avere causato le grandi estinzioni di
massa;
datazione delle meteoriti: le meteoriti hanno un’età di circa 4,5 miliardi di anni (probabilmente quindi derivano da corpi che si sono formati durante la genesi del Sistema Solare);
le meteoriti provenienti da Marte si sono invece formate 1,3 miliardi di anni fa, attraverso processi di origine
vulcanica;
COMETE
definizione: corpi celesti di piccola massa, costituiti da ghiaccio e polveri, che provengono dalle regioni più
esterne del Sistema Solare (la fascia di Kuiper e la nube di Oort) in cui sono presenti corpi ghiacciati;
moto delle comete: la traiettoria descritta dalle comete può essere una comune traiettoria ellittica intorno al
Sole oppure una traiettoria parabolica o iperbolica che le porta ad avvicinarsi al Sole per poi allontanarsi
dall’intero Sistema Solare;
classificazione delle comete: tra le comete dotate che si muovono su orbite chiuse, si possono classificare le
comete a breve periodo (che descrivono un’orbita completa in meno di 200 anni) e le comete a lungo
periodo (che impiegano anche milioni di anni per descrivere un’orbita completa);
le comete a breve periodo provengono dalla fascia di Kuiper, una sorta di estensione del Sistema Solare in
cui molti corpi (non solo comete, ma anche asteroidi) ruotano in prossimità del piano contenente le orbite
planetarie;
le comete a lungo periodo provengono dalla nube di Oort, una regione sferica che si estende per 100 000
unità astronomiche oltre le regioni più esterne del Sistema Solare ed in cui i corpi ruotano su piani
variamente orientati: per effetto delle perturbazione provocate da stelle vicine le comete presenti in questa
regione possono modificare la loro traiettoria e passare quindi in prossimità del Sole;
struttura delle comete: le comete sono dotate di un nucleo (con dimensioni variabili da qualche centinaio di
metri a decine di chilometri) formato da materiali rocciosi e composti (tra cui acqua, metano, ammoniaca e
biossido di carbonio) congelati;
fenomeni ottici associati alle comete: quando le comete si avvicinano al Sole, i materiali volatili sublimano
formando così una chioma tondeggiante con un diametro da cinque a dieci volte maggiore rispetto a quello
della Terra;
per effetto del vento solare i gas che formano la chioma formano (dalla parte opposta rispetto a quella in cui
si trova il Sole) la coda, la cui lunghezza può raggiungere alcuni milioni di chilometri;
vita di una cometa: ad ogni passaggio vicino al Sole la chioma perde quantità considerevoli di gas e polveri
(a parità della massa iniziale le comete a lungo periodo sono più longeve di quelle a breve periodo);
cometa di Halley: la cometa più famosa è la cometa di Halley, con un periodo di 76 anni, che è transitata
vicino al Sole nel 1986;
importanza delle comete nello sviluppo della vita: si ritiene che, all’inizio della sua storia, la Terra abbia ricevuto gran parte delle sue riserve di acqua in seguito alla collisione con delle comete;
ORIGINE del SISTEMA SOLARE
età del Sistema Solare: tutti i dati ottenuti sino ad ora ci hanno consentito di stimare l’età della Terra e del
Sistema Solare in circa 4,5 miliardi di anni;
teoria nebulare di Kant: secondo Kant il Sistema Solare si formò in seguito alla contrazione di una nebulosa
gassosa durante la quale quest’ultima cominciò a ruotare a grande velocità;
problema della teoria nebulare di Kant: il processo di contrazione dovrebbe conferire a tutti i corpi della
nebulosa una velocità centripeta, determinando quindi la caduta dei pianeti all’interno del Sole (per risolvere
questo problema Kant ipotizzò l’esistenza di una forza repulsisa universale che avrebbe convertito la velocità centripeta in velocità tangenziale);
confutazione ed ipotesi di Laplace: statisticamente il meccanismo proposto da Kant avrebbe dovuto produrre
dei moti sia in senso orario che in senso antiorario (all’epoca di Laplace tutti i corpi celesti orbitanti all’interno del Sistema Solare ruotavano nella stessa direzione e nello steso piano);
secondo Laplace, tutti i corpi celesti orbitanti intorno al Sole si sarebbero formati a partire da meteriali espulsi dal Sole;
teoria attuale: il Sistema Solare si è formato a partire da una nebulosa primordiale in lenta rotazione attorno
al proprio asse;
la nebulosa primordiale era costituita da idrogeno, elio, polveri ed elementi pesanti: per cause ignote (forse
l’onda d’urto associata all’esplosione di una supernova) la nebulosa primordiale cominciò a contrarsi, con un
aumento della sua temperatura e della sua velocità di rotazione;
nella parte centrale si formò il proto-Sole e attorno ad esso si creò un disco appiattito nel quale le particelle
di dimensioni maggiori iniziarono a catturare (per effetto gravitazionale) quelle di dimensioni inferiori: si
formarono così dei planetesimi costituiti da frammenti di roccia e ghiaccio con dimensioni comprese tra
qualche metro e qualche chilometro;
l’inizio delle reazioni di fusione nucleare all’interno del Sole generò il vento solare che trasportò gli elementi
più leggeri (elio ed idrogeno) nelle regioni più esterne del disco;
per effetto della loro attrazione gravitazionale, i planetesimi si trasformarono prima in protopianeti (costituiti
essenzialmente da frammenti rocciosi) e successivamente in pianeti;
durante le fasi immediatamente successive alla loro formazione, i pianeti ripulirono le loro orbite mediante
collisione con corpi minori: il calore liberato durante queste collisioni determinò la fusione quasi totale dei
pianeti;
nella massa fluida ottenuta in seguito all’impatto meteorico, gli elementi più pesanti sprofondarono nella
regione centrale, dove formarono il nucleo, mentre gli elementi più leggeri migrarono verso la parte più
esterna, dando origine al mantello;
coerenza della teoria attuale con i dati sperimentali: la teoria della nebulosa primordiale giustifica il fatto
che tutti i corpi celesti ruotano attorno al Sole nello stesso verso e sullo stesso piano orbitale, il piano
dell’eclittica;
la teoria attuale giustifica anche la diversa composizione chimica dei pianeti terrestri e dei pianeti gioviani:
l’azione del vento solare ha infatti spostato nelle regioni esterne gli elementi più leggeri, lasciando gli
elementi più pesanti vicino al Sole;
conferma dell’origine comune di tutti i corpi del Sistema Solare: la datazione dei meteoriti, delle rocce lunari
e delle rocce più antiche ritrovate sulla Terra ha fornito un’età compresa tra i 4,2 ed i 4,8 miliardi di anni, a
conferma di una origine comune di tutti i corpi appartenenti al Sistema Solare;