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MERCURIO

geografia astronomica

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IL MODELLO INTERNO DELLA TERRA - IL GRADIENTE GEOTERMICO
Moto di rivoluzione terrestre
L'idrosfera marina
ORIGINE DELLE STELLE
Minerale
universo - Espansione, età, Big Bang
DEFINIZIONE DI CARTA GEOGRAFICA

MERCURIOè il pianeta più vicino al sole e ciò ne rende difficile l'osservazione,limitandola a un'ora prima dell'alba o dopo il tramonto.Inoltre Mercurio a un'orbita interna,come la terra,e si discosta dal sole di 28°;per tale motivo va incontro a delle fasi così come la luna e quando incontra il sole otteniamo le fasi lunari.Apparentemente il suo raggio risulta più o meno lungo a seconda dell'allontanamento o avvicinamento del pianeta dal sole.Se si prende come unità di misura la massa della terra che è=1,quella di Mercurio è0,055.Il raggio equatoriale reale e2439km,dunque il diametro equatoriale sarà4878km.Il suo schiacciamento polare è=0 e dunque il raggio equatoriale risulta essere uguale a quello polare.La terrà ha una distanza media dal sole di149.600.000km,Mercurio di57.900.000km.Ha un periodo di rivoluzione di88 giorni ed uno di rotazione di58.6 giorni;inoltre,la sua distanza media dal sole,misurata in unità astronomica,è di0,387.Il campo magnetico è allineato con l'asse di rotazione e ciò ci fa capire che l'80% della massa è concentrata all'interno del pianeta e contenuta del nucleo ferroso proprio come la terra.Tali notizie ci sono pervenute dopo l'esplorazione del pianeta con una sonda;esso è privo di at 343c27d mosfera e la sua temperatura media è molto elevata:il lato esposto al sole risulta di425°C mentre quello opposto di-175°C,pertanto esso presenta un'escursione termica elevata. Per l'enorme quantità di crateri e per le temperature inappropriate,Mercurio è un pianeta inospitato.VENEREè il secondo pianeta più vicino al sole,dopo Mercurio.È un pianeta"caldo"avvolto da un'atmosfera costituita da anidride carbonica,piccole quantità di vapor acqueo,azoto e vapori di acido solforico.La temperatura è di480°C,sia di giorno che di notte:su Venere non esistono mari. Grazie alla sonda Mariner10,si è scoperto che il pianeta è avvolto da lunghe fasce di nubi.La superficie è una ondulata e vi sono,su vasti altopiani,catene di monti,come i Monti Maxwell che superano anche gli11000 metri.Inoltre,sono stati indicati  grandi vulcani a scudo.Dall'interno di Venere deve fluire perciò verso la superficie una notevole quantità di calore.Le alte temperature sarebbero dovute ad un effetto serra:il calore intrappolato viene gradualmente disperso dai movimenti dell'alta atmosfera,la temperatura rimane alta su tutto il pianeta,quanto basta per impedire all'acqua di permanere in superficie allo stato liquido.La sua distanza media dal sole è di108.200.000km,in unità astronomiche0.723.Ha un periodo di rivoluzione di224.7 giorni e di rotazione di-243,che sono però giorni di rotazione retrograda.Ha un raggio equatoriale di6052km e un diametro equatoriale di12104km;la massa è0,815 mentre il volume è0.88.MARTEè il pianeta che,per varie presunte analogie con la terra,ci ha fatto sognare l'esistenza di forme di vita.La durata del giorno,su Marte,e quasi la stessa del giorno sulla terra.L'inclinazione dell'asse di rotazione è simile,per cui su Marte sia ha un'alternanza di stagioni come le nostre,solo che,a causa della maggior distanza dal sole,le stagioni sono più fresche e durano quasi il doppio.La metà pianeta è un altopiano craterizzato;Marte ha un'atmosfera molto rarefatta,formata per il95% da anidride carbonica,con piccole quantità di azoto,vapor acqueo e ossigeno.Nel modellamento della sua superficie deve aver avuto un ruolo fondamentale anche l'acqua nel passato.Si osservano canali che formano reticoli del tutto simili a quelli fluviali.Anche su Marte,per le basse temperature non vi è vita.La distanza media di Marte dal sole è di227.900.000km,in unità astronomiche di1.524.Ha un periodo di rivoluzione di687 giorni e di rotazione di circa 24ore.L'inclinazione dell'asse è di circa 24°mentre il raggio equatoriale è di3394km e il diametro di6787km.La massa è di0.108 mentre il volume di0,15.Infine la temperatura è di-50°C da suolo.GIOVEè un pianeta di tipo gioviano, di dimensioni grandissime e per la sua elevata velocità di rotazione risulta depresso ai poli.L'atmosfera è agitata da continui moti turbolenti.L'involucro gassoso è formato da idrogeno ed elio con piccole quantità di metano e acqua.Il calore solare e quello che si libera all'interno di Giove innescano nell'atmosfera grandi movimenti convettivi, simili a quelli che avvengono nell'atmosfera terrestre,con formazione di nubi dovute alla condensazione dell'ammoniaca.Ma su Giove,l'alta velocità di rotazione costringe le nubi a formare lunghe bande:le bande chiare,dette zone,sono quelle in cui i gas risalgono verso l'alto e dove la temperatura è di-120°C mentre le goccioline d'acqua congelano formando dei cristalli;le bande scure,dette invece fasce,hanno la sommità a quota inferiore e quindi con temperature molto basse.La disposizione delle bande è interrotta da perturbazioni che appaiono come macchie più o meno scure;tra queste la maggiore è la Grande macchia rossa,a forma di ellisse:è un gigantesco vortice di nubi che muove l'atmosfera circostante,il cui spessore totale è di circa1000km;a quelle profondità la pressione è tale che l'idrogeno deve passare allo stato liquido.Giove è circondato da un forte campo magnetico,migliaia di volte più intenso di quello terrestre.Il suo nucleo arriva a30000°C e il pianeta sta lentamente disperdendo l'energia accumulata come calore nelle fasi iniziali della sua evoluzione attraverso i moti convettivi.Giove,inoltre,è circondato da un sistema di anelli molto sottili,ed è formato da particelle minuscole molto distanziate fra loro. Attorno ad esso ruotano16satelliti:il più vicino è Io,poi in successione Europa,Ganimede,Callisto ed altri che vengono detti Galileiani perché scoperti da Galileo.La distanza media dal sole è di778.300.000km,in unità astronomiche5.209.Il periodo di rivoluzione è di11.86anni mentre quello di rotazione di circa10ore.Il suo raggio equatoriale è di71.400km e il diametro di142.800km.Considerando come unità di riferimento la terra che ha massa1,quella di Giove è317.9.I vicini nel suo volume è1316 mentre la temperatura al suolo di-120°C.Giove non è divenuto una stella in quanto la materia non è diventata protostella e quindi stella;l'idrogeno è predominante come le stelle,ma non a sufficienza per innescare una reazione termonucleare come nel sole.SATURNOè anch'esso,come Giove,un pianeta di tipo gioviano,cioè di grandi dimensioni.È formato da un grosso involucro di gas che avvolge un nucleo di idrogeno liquido.Ruota su se stesso con grande velocità e la sua atmosfera è simile a quella di Giove con zone chiare e fasce scure.Saturno ha un forte campo magnetico ed emette una quantità di calore superiore a quella ricevuta dal sole.Le cose più affascinanti di Saturno sono gli anelli,visti già da Galileo ma riconosciuti solo successivamente.I quattro anelli notati sarebbero,in realtà,formati da migliaia di anelli;il materiale di tali anelli è costituito da frammenti di ghiaccio e polvere.L'origine del sistema di anelli sarebbe dovuta all'enorme forza di gravità di Saturno i cui satelliti sono ben17,mentre il satellite maggiore è detto Titano.La sua distanza media dal sole è di1.427.000.000km,in unità astronomiche9.539.Ha un periodo di rivoluzione di29.46anni e uno di rotazione di circa10ore.Il raggio equatoriale è di60.300km mentre il diametro di120.000km;la massa è95.2 mentre il volume è755.Infine la temperatura al suolo di Saturno è di-180°C.URANOfa parte dei cosiddetti"pianeti di ghiaccio",insieme a Nettuno e Plutone,per le sue bassissime temperature.Esso ha una caratteristica unica del sistema solare:il suo asse di rotazione giace quasi sul piano dell'orbita,invece di essere vicino alla verticale di tale piano.Di conseguenza volge alternativamente verso il sole i suoi poli.Il pianeta è avvolto da un'atmosfera di idrogeno,elio e metano.La sua temperatura scende fino a-215°C;intorno ad esso si sono osservate nubi in veloce movimento,mentre negli strati più alti dell'atmosfera si sono osservate formazioni di brine.Anche Urano è dotato di un forte campo magnetico,ma anche in questo caso si distingue dagli altri pianeti in quanto l'asse del campo magnetico è inclinato di55°.La struttura interna del pianeta è formato da un nucleo centrale roccioso,avvolto da un oceano e da atmosfera.Intorno ad Urano ruotano numerosi corpi;la sua distanza media dal sole è di2.869.600.000km,in unità astronomiche 19.18.Ha un periodo di rivoluzione di84.01anni e uno di rotazione di-17ore dato che tale rotazione è retrograda.Ha un raggio equatoriale di25.600km e il diametro di51.200km.La sua massa è14.6 mentre il volume è67,sempre considerando come unità di misura quello della terra pari a1.NETTUNOè molto distante dal sole infatti la sua temperatura arriva fino a- 232°C.È formato da un oceano di gas liquidi coperto da un'atmosfera verde-azzurra e vi si distingue una struttura a bande e fasce parallele all'Equatore.È stato individuato un campo magnetico,con asse inclinato di 50°rispetto all'asse di rotazione,come su Urano.Intorno a Nettuno ruotano3anelli e8satelliti,il maggiore dei quali è Tritone.La sua superficie,di azoto e metano congelati,mostra numerose strutture come crateri e trasse di eruzioni vulcaniche.La sua distanza media dal sole è di4.496.600.000km,in unità astronomiche 30.06.Ha un periodo di rivoluzione di 164.8anni e uno di rotazione di circa16ore.Il raggio equatoriale è di 24.300km mentre il diametro è di 48.600km;infine la massa è 17.2e il volume di 57.PLUTONEfu scoperto su alcune lastre fotografiche nel1930.Esso percorre un'orbita molto più eccentrica rispetto agli altri pianeti.È un corpo più piccolo della luna con la temperatura di-210°C,quanto basta per far solidificare di gas presenti.Plutone è,dunque,privo di atmosfera.Ha una distanza media dal sole di5.900.000.000km;in unità astronomiche 39.44.Ha un periodo di rivoluzione di247.7anni e uno di rotazione di6giorni e9ore.Il suo diametro equatoriale è il certo,forse3000km.Essendo molto piccolo,la sua massa è0.02 e il volume,anche questo insicuro,0.01.ASTEROIDI COMETE METEOREDel Sistema Solare fanno parte anche innumerevoli corpi che si comportano come minuscoli pianeti;girano attorno al Sole descrivendo orbite ellittiche ad eccentricità variabile.Gli Asteroidi,detti anche pianetini,sono oltre7000e hanno una massa di 1/100 1/1000 rispetto a quella della terra.Il primo ad essere stato osservato è Cerere. Si pensa che abbiano avuto origine dal resto di materiale solare che non si è aggregato in un corpo di dimensioni maggiori a causa delle perturbazioni provocate da un pianeta vicino Giove.Vicino alla terra passa un gruppo di asteroidi chiamati Apollo.Le Meteore sono corpi solidi,in genere di piccolissime dimensioni, che si muovono ad alta velocità.Quando,attratti dalla terra, penetrano nell'atmosfera, per il violento attrito contro l'aria si riscaldano e bruciano rapidamente lasciando una scia luminosa, le cosiddette stelle cadenti.Quando sono in sciami,si osservano le cosiddette"piogge di stelle".Le Meteori più grandi che,malgrado l'attrito con l'aria,non si consumano totalmente e cadono sulla superficie,vengono dette Meteoriti;le Micrometeoriti cadono,invece,più lentamente e si depositano come polvere.Le Comete sono formate da gas e vapori congelati,quali acqua,metano,anidride carbonica,ammoniaca,misti da frammenti di rocce e metalli.Si muovono in orbite molto allungate e quando arrivano al Sole,le radiazioni fanno evaporare i gas e attorno ad un nucleo si forma un alone luminoso,detto chioma,grande quasi quanto Giove.Successivamente,in quasi tutte le comete,si forma una coda,un velo brillante che si allunga per milioni di km;man mano le Comete perdono massa e si distinguono.La cometa più famosa è la cosiddetta Cometa di Halley.GUGLIELMINIAlcune prove della rotazione terrestre sono fornite dagli esperimenti di fisica eseguiti sulla terra stessa.Uno di questi si basa sull'osservazione della caduta libera dei corpi:un grave che viene lasciato cadere da un punto elevato sulla superficie terrestre,devia dalla verticale del punto di partenza e giunge al suolo spostato verso Est.Questo fenomeno era già stato previsto da Galileo ed enunciato da Newton,ma fu verificato per la prima volta da Gian Battista Guglielmini che nel 1791-92eseguì numerose prove dalla torre gli Asinelli a Bologna,osservando uno spostamento di17mm dalla base della torre per un'altezza di caduta di circa100.Per questo esso è riconosciuto come esperienza di Guglielmini.Il fenomeno è spiegabile se si ammette il moto rotatorio della terra da Ovest verso Est.Il corpo assume la stessa velocità lineare dal punto di partenza e la mantiene per inerzia durante la caduta;d'altra parte,essendo il punto di partenza più lontano dall'asse terrestre ristretto al punto d'arrivo,il corpo avrà una maggiore velocità lineare di rotazione ristretto a quest'ultimo,quindi ruoterà di più e andrà a cadere più avanti verso Est.FOUCAULTUn'altra prova del moto di rotazione della terra è data dall'esperienza di Foucault,che consiste nell'osservare lo spostamento del piano di oscillazione di un pendolo rispetto agli oggetti terrestri.Essa fu eseguita prima nell'Osservatorio di Parigi e poi nel1851,nel Panthéon di Parigi.Foucault sospese alla cupola del Panthéon un pendolo con una sfera metallica a cui applicò un'asticina che sfiorava un gran disco posto sul pavimento,sul quale era stata cosparsa della sabbia.Dai segni che l'asticina lasciava sulla sabbia si potette osservare che il piano delle oscillazioni pendolari girava a poco a poco in senso orario,per chi guardasse il pendolo dall'alto.Dalla fisica,sapendo che il piano di oscillazione di un pendolo è costante,fu facile dedurre che l'apparente rotazione del piano era dovuta ad un movimento effettivo del pavimento in senso contrario.Se il pendolo venisse collocato al polo,il suo asse di sospensione coinciderebbe con l'asse terrestre ed il piano di oscillazione compierebbe un'intero giro di360°in un giorno.All'Equatore non si muoverebbe e a Parigi,che si trova ad una latitudine quasi intermedia,la rotazione in un è in del piano di oscillazione pendolare completa avviene in32ore. La velocità della rotazione del piano di oscillazione apparente è data dalla seguente formula:da=360°sen j in cui j rappresenta la latitudine del luogo in cui si compie l'esperienza con il pendolo.Un ulteriore prova della rotazione terrestre si può scorgere nella variazione della gravità con la latitudine.Tale variazione oltre ad essere un effetto dello schiacciamento polare della terra,è anche conseguenza della forza centrifuga dovuta alla rotazione,che è perpendicolare all'asse di rotazione della terra ed è diretta verso l'esterno.Fc= m×v2×R in cui Fc rappresenta la forza centrifuga proporzionale alla velocità lineare,m è la massa del corpo,v2 è la velocità angolare e R rappresenta la distanza dall'asse di rotazione.Il peso del corpo aumenta dall'Equatore verso i poli.Lo spostamento della direzione dei corpi in moto sulla superficie terrestre costituisce un'altra conseguenza della rotazione terrestre.Esso è espresso dalla legge di Ferrel che dice che:ogni corpo che si muove liberamente sulla superficie della terra,subisce,rispetto alla primitiva direzione di marcia,una deviazione verso destra verso l'emisfero boreale e una verso sinistra verso l'emisfero australe.Il fenomeno si spiega col fatto che un corpo in moto tende per inerzia a conservare la velocità lineare di rotazione che aveva nel punto di partenza.L'entità della rotazione è in rapporto con la latitudine alla quale avviene lo spostamento e alla velocità che il corpo possiede.L'entità della forza deviante,detta forza di Coriolis,è espressa attraverso la  formula: Fd =2m V v sen j x, in cui Fd rappresenta la forza deviante,m la massa del corpo,V la velocità di trasferimmo del corpo e j la latitudine.TERRAA causa delle sue enormi dimensioni,ci è possibile vedere solo una piccola parte della terra limitata da una linea chiamata orizzonte sensibile,un'area nella quale sembra che la volta celeste si congiunge con suolo o col mare.Grazie agli studi di Tolomeo oggi sappiamo che la terra ha una superficie curva e convessa.La sfericità del nostro pianeta è documentata dalle fotografie eseguite da capsule spaziali che si sono spinte a centinaia di km di altezza dalla terra.La terra non è perfettamente omogenea ed è dotata di un veloce moto di rotazione attorno al proprio asse;la forza centrifuga deve aver prodotto sulla terra una progressiva deformazione.La forma che ne deriva è quella di un ellissoide di rotazione,avente3assi ma nessuna struttura geometrica,cioè simile ad un solido che fa ruotare un'ellisse attorno al proprio asse minore.La forza di gravità presente sulla superficie terrestre permette agli oggetti di avere sempre lo stesso peso:infatti in ogni punto della superficie terrestre le verticali alla superficie della terra vanno a cadere al centro.Un'altra prova della sfericità della terra è data dall'eclissi:quando la terra si frappone fra il Sole e la Luna,ha la possibilità di rispecchiarsi nella luna stessa e notare che la sua forma è circolare.Inoltre tutti gli altri pianeti sono tondi,così anche la terra.È possibile ricavare lo schiacciamento polare attraverso la formula: a-b / a dove a rappresenta il raggio equatoriale e b il raggio polare.Da ciò si ricava che la velocità ai poli è nulla mentre raggiunge il suo massimo valore all'equatore attraverso la forza centrifuga.La terra ha una forma del tutto propria e particolare:si è così convenuto di identificare tale forma con un corpo chiamato geoide,che può essere immaginato come la figura che la terra assumerebbe se il livello medio del mare si estendesse in continuità anche dove si trovano le terre emerse.Recentemente si è scoperto che la terra presenta delle distorsioni che le conferiscono un aspetto piriforme,costituendo il cosiddetto poliedro terrestre.Numerosi sono stati i tentativi eseguiti fin dall'antichità per determinare le dimensioni del nostro pianeta:il tentativo di cui abbiamo notizie più sicure è quello seguito da Eratostene Di Cirene nel III secolo a.C.Questi misurò per mezzo di una scafe,uno strumento a forma di emisfera cava graduata,l'angolo che i raggi del sole formavano la verticale,in quello stesso istante,ad Alessandria.Per le sue ricerche tale angolo doveva essere uguale a quello che la verticale di Siene faceva,al centro della terra,con quella di Alessandria.Eratostene notò che siccome il Sole si trova ad enorme distanza da noi e quindi i raggi che da esso giungono sulla terra si possono considerare paralleli tra loro,l'angolo il Sole formava ad Alessandria,pari a1/50 della misura angolare di un'intera circonferenza,doveva essere uguale a quello che la verticale di Siene faceva,al centro della terra,con quella di Alessandria.Moltiplicando il tutto per 50,ovvero il valore lineare dell'arco corrispondente,si ottenne la lunghezza di39.375km;ma le misure sempre più precise eseguite in varie parti della terra hanno consentito di stabilire che l'arco di un grado di meridiano non presenta una lunghezza costante,pertanto il suo valore aumenta dall'equatore verso i poli e ciò dimostra la forma schiacciata del nostro pianeta.Lo schiacciamento polare della terra era già stato messo in evidenza attraverso le oscillazioni del pendolo compiute dall'astronomo francese J.Richer.Questi aveva constatato che un pendolo regolato a Parigi che compiva un'oscillazione in un secondo,trasferito nella Guaina francese,presentava oscillazioni molto lente.Poiché Parigi è molto più vicina al polo di quanto non lo sia la Guaina francese,il fenomeno osservato venne attribuito alla diminuzione della forza nella zona equatoriale,da cui si ottiene la formula: T = 2p ×Öl / g, dove T rappresenta il periodo di oscillazione,l la lunghezza del pendolo e g l'accelerazione di gravità pari a9.81 m/s2.Ciò permise di dedurre che la terra è leggermente schiacciato ai poli,confermato anche dalla legge di Newton.Le misure astrogeadetiche,desunte dall'andamento delle orbite descritte dai satelliti artificiali attorno alla terra,hanno permesso di stabilire la lunghezza del raggio equatoriale in6378km e quella del raggio polare che è di6356.78km;pertanto attraverso la formula a-b / a si ricava che lo schiacciamento polare è uguale a1/298.3e non uguale a2,in quanto in tal caso la terra sarebbe sferica.L'Accademia delle Scienze di Parigi ha stabilito di assumere un'unità di misura il metro pari alla quarantamilionesima parte del meridiano terrestre.Fece,inoltre,costruire un campione di iridio e platino di lunghezza corrispondente,esposto nel Museo di Louvre a Parigi.





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