Oggetti del sistema solare - Origine ed evoluzione del sistema solare

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.

Oggetti del sistema solare

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 tradizionali nove: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone.

Gli oggetti di dimensione apprezzabile che orbitano attorno a questi pianeti sono satelliti naturali.

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.

Le lune 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.

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.

Origine ed evoluzione del sistema solare

Si pensa che il sistema solare, al pari degli altri sistemi planetari, si sia formato dallo stesso processo si 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.

Sole

Dati osservativi

Distanza media dalla Terra   150.000.000 km

Luminosità apparente    -26,8m

Magnitudine assoluta    4,8m

Caratteristiche fisiche

Diametro 1.392.000 km

(rispetto alla Terra)  109 volte

Area della superficie    6,09 × 1012 km2

Volume    1,41 × 1027 m3

Massa (fisica)   1,9891 × 1030 kg

(rispetto alla Terra)  333.400 volte

Gravità superficiale  274 m s-2

(rispetto alla Terra)  27,9 g

Temperatura superficiale  5780 K

Caratteristiche orbitali

Periodo di rotazione

All'equatore:    27d 6h 36m

Alla latitudine 30°:    28d 4h 48m

Alla latitudine 60°:    30d 19h 12m

Alla latitudine 75°:    31d 19h 12m

Periodo dell'orbita attorno

al centro galattico    220 milioni di anni

Composizione della Fotosfera

Idrogeno    73,46 %

Elio    24,85 %

Ossigeno 0,77 %

Carbonio 0,29 %

altri gas  0,63 %

Terra

La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole, il più grande dei pianeti terrestri del Sistema Solare, e l'unico corpo planetario del Sistema Solare adatto a sostenere la vita, almeno tra quelli conosciuti alla scienza moderna.

La Terra ha un solo satellite naturale, la Luna, e la sua formazione è datata 4 miliardi e mezzo di anni fa.

Geosfera

L'interno della Terra, detto anche Geosfera, è costituito da rocce di diversa composizione e fase (solida, principalmente, ma talvolta anche liquida).

Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un onda quando questa si trasmette ad un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevate superfici in profondità in cui si verifica una brusca accelerazione e deviazione delle onde, e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno.

Biosfera

Le forme di vita del pianeta compongono la biosfera. Le teorie correnti pongono la sua nascita a qualche centinaio di milioni di anni dopo la formazione del pianeta, tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa. La biosfera è divisa in vari biomi, abitati da una popolazione di flora e fauna all'incirca simile. Sulla terra, i biomi sono separati principalmente secondo la latitudine. I biomi a nord del circolo polare artico e a sud del circolo polare antartico sono relativamente vuoti di vita animale e vegetale, mentre quelli più popolati si trovano vicino all'equatore.

Atmosfera

La Terra ha un'atmosfera relativamente spessa, composta per il 78% di azoto, per il 21% di ossigeno e per l'1% di argon, più tracce di altri gas tra cui il biossido di carbonio e l'acqua. L'atmosfera separa la superficie terrestre dall'ambiente inospitale dello spazio e blocca buona parte delle radiazioni solari e non. I suoi vari strati, la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera sono diversi attorno al globo e variano anche assieme alle stagioni.

Idrosfera

La Terra è l'unico pianeta del Sistema Solare la cui superficie ospita acqua liquida. L'acqua copre il 71% della superficie terrestre (di cui il 97% è acqua salata e 3% acqua dolce [2]), e la divide in cinque oceani e sette continenti. La presenza di acqua liquida sulla superficie terreste è una combinazione delle giuste caratteristiche orbitali, del vulcanismo, della gravità, dell'effetto serra, del campo magnetico e dell'atmosfera ricca di ossigeno. Ci sono varie ipotesi che Europa, un satellite di Giove, ospiti dell'acqua liquida sotto lo strato di ghiacci che ricopre interamente la superficie.

La Terra nel Sistema Solare

La Terra ruota una volta al giorno attorno all'asse che unisce il Polo Nord al Polo Sud. Ruota attorno al Sole, completando una rivoluzione all'anno. Ha un satellite naturale, la Luna, che le gira attorno in circa 28 giorni. Viste dal Polo Nord terrestre, tutte questi movimenti si svolgono in senso antiorario.

Influenza della Luna

La Luna è un satellite relativamente grande, simile ad un pianeta terrestre, con un diametro pari ad un quarto di quello terrestre e una massa pari ad 1/81. L'attrazione gravitazionale della Luna causa la maggior parte delle maree terrestri. La stessa azione porta ad un lento rallentamento della rotazione della Terra su se stessa, dell'ordine di un'ora ogni parecchie centinaia di milioni di anni. La Terra ha avuto lo stesso effetto sulla Luna, ma il processo è stato molto più veloce a causa della piccola massa della Luna, e quest'ultima ha adesso un giorno perfettamente uguale al periodo di rotazione attorno alla Terra.

L'origine della Luna è sconosciuta, ma la teoria più quotata è che si sia formata dalla collisione di un pianetino della grandezza di Marte con la Terra primitiva. Questa teoria spiega, oltre ad altre cose, la somiglianza della composizione chimica lunare con quella della superficie terrestre. Un'altra teoria molto quotata è quella secondo cui la Luna si è formata da polveri che erano intorno alla terra che sono collassate in un unico punto formano il nostro satellite.