I Pianeti

Il Sistema Solare
I PIANETI
Il Sistema Solare
Il Sole e i 9 pianeti
compongono il
sistema solare, che
comprende anche i
numerosi satelliti (o
lune) dei pianeti,
una fascia di
asteroidi che si
trova fra le orbite di
Marte e Giove,
meteoriti e comete.
2
I Pianeti interni

I 4 pianeti più vicini al
Sole sono Mercurio,
Venere, la Terra e Marte.
Tutti e 4 questi pianeti
hanno una superficie di
solida roccia. Mercurio e
Venere sono roventi,
mentre Marte è più gelido
dell’Antartide. Solo sulla
Terra esiste acqua allo
stato liquido, per quanto
ne sappiamo finora.
3
La fascia degli asteroidi

Gli asteroidi sono corpi rocciosi
che orbitano intorno al Sole. Ve
ne sono svariate migliaia in una
fascia che si trova fra le orbite
di Marte e di Giove. Il primo
asteroide venne fotografato nel
1991, dalla sonda Galileo: si
tratta di Gaspra, un asteroide
di forma irregolare e tutto
punteggiato di crateri. Il più
grande mai rilevato finora è
Cerere, che ha un diametro di
950 chilometri.
4
I Pianeti esterni

Giove, Saturno, Nettuno e
Urano sono pianeti giganteschi,
composti quasi completamente
di gas; ciò significa che non
hanno una superficie solida.
Giove è il gigante del sistema
solare: potrebbe contenere un
migliaio di Terre!

Plutone, il più esterno del
sistema solare, è anche il più
piccolo e il più freddo. È
talmente piccolo che gli
astronomi non sanno ancora se
considerarlo un pianeta o,
piuttosto, un asteroide.
5
Caratteristiche dei pianeti terrestri








piccola massa
nessuno o pochi satelliti
bassa velocità di rotazione
elevata velocità di rivoluzione
Inoltre i pianeti terrestri hanno una densità che è in media cinque volte
quella dell'acqua
Composizione, i pianeti di tipo terrestre sono essenzialmente costituiti da
materiali rocciosi e metallici
l'atmosfera dei pianeti terrestri manca del tutto o comunque è rarefatta
Infine la temperatura (più elevata nei pianeti di tipo terrestre); le sue variazioni
annue e giornaliere, dipendono da numerosi fattori: la distanza dal Sole, la
presenza di un'atmosfera e la sua composizione chimica, l'inclinazione dell'asse
di rotazione, ecc.
6
Caratteristiche dei pianeti gioviani



Grande massa
numerosi satelliti
elevata velocità di rotazione (per questo motivo i pianeti
gioviani hanno una forma più schiacciata ai poli)
minore velocità di rivoluzione
 la densità dei pianeti gioviani è solo 1,2 volte quella
dell'acqua.
 l'atmosfera è molto densa, ed è costituita da idrogeno, elio,
ammoniaca e metano.
i pianeti di tipo gioviano sono costituiti per lo più da elio,
idrogeno e piccole quantità di ghiaccio.


7
Mercurio:
il pianeta più vicino al Sole.
La temperatura di Mercurio e' così alta che alla sua
superficie fonderebbe una lamina sottile di metallo.
Mercurio e' il secondo piu' piccolo pianeta nel
nostro Sistema Solare. Mercurio e', grosso
modo, della stessa dimensione della nostra
Luna. E' molto vicino al Sole
Mercurio viaggia attorno al Sole piu'
velocemente di ogni altro pianeta. Da questa
particolarita' prende il nome. E' infatti stato
chiamato cosi' da Mercurio , il veloce
messaggero degli antichi dei della mitologia
Greca. Mercurio puo' essere visto solo poco
prima dell'alba o subito dopo il tramonto, ma
non durante la notte. Questo perche'
Mercurio appare, dalla Terra, sempre molto
vicino al Sole.
8
Mercurio



Mercurio e' privo di atmosfera: l'unico gas presente, estremamente
tenue, e' quello che affluisce sul pianeta a causa del vento solare. La
pressione di questo gas, misurata dalla sonda Mariner 10, e' meno di
un millesimo di miliardesimo di atmosfera.
La vicinanza del pianeta al Sole fa si' che la sua temperatura sia molto
alta durante il periodo di insolazione: 420 0C. Sull'altra faccia, quella
non esposta al Sole, la temperatura raggiunge invece i -180 0C. La
forte escursione termica e' dovuta alla mancanza di atmosfera; essa
attenuerebbe le differenze di temperatura tra le varie zone in virtù
della sua inerzia termica, cioe' della sua capacita' di trattenere il
calore.
La superficie di Mercurio e' costellata di crateri ed enormi scarpate,
alcune delle quali lunghe centinaia di chilometri e profonde anche
tre. Il suo aspetto ricorda quello della Luna, con i suoi crateri e
bacini, la superficie rugosa ricoperta di polvere e l'assenza di
atmosfera.
9
Venere:
Il pianeta Gemello della terra.
Venere e la Terra hanno grosso modo la
stessa dimensione. Venere e' il pianeta
più vicino alla Terra, ma non ha oceani
ne' c'e' vita umana sulla sua superficie.
Venere diventa così caldo durante il
giorno che alla sua superficie si potrebbe
fondere una palla di cannone di piombo.
La temperatura arriva a 484 gradi Celsius nella parte che guarda
il Sole. Venere ha una coltre di nubi spessa e che gira rapidamente
sulla sua superficie. Queste nubi trattengono il calore sotto di esse.
Questo e' il motivo per il quale venere e' così caldo. Queste nubi
riflettono anche la luce del Sole. Ed e' per questo che Venere appare
così brillante dalla terra. Fra queste nubi vi sono costantemente delle
tempeste.
10
Venere:
Venere deve la sua luminosità :
• alla sua vicinanza al Sole,
• e' il pianeta piu' vicino alla Terra.
• La sua atmosfera riflette il 70 %
della luce che riceve dal Sole. Esso e'
infatti avvolto da una fitta coltre di nubi, che
ostacolano la penetrazione della luce del
Sole all'interno e la riflettono invece verso
l'esterno.
11
Venere





La rotazione
Il problema della rotazione di Venere e' sempre stato molto controverso. Il
pianeta e' circondato da una spessa coltre di nubi che ne oscurano
completamente la superficie. Questo rende impossibile determinare il
periodo di rotazione sulla base della semplice osservazione visuale.
Le moderne tecniche radar hanno permesso tuttavia di studiare il moto del
pianeta. Le onde radio, infatti, riescono a penetrare oltre le nubi, fino al
suolo venusiano.
Venere e le sue nubi hanno due moti di rotazione indipendenti tra loro ed
entrambi ruotano in senso retrogrado (cioe' in senso inverso a quello di
rotazione degli altri pianeti).
Venere ruota attorno al suo asse, inclinato di ben 177,36 gradi sull'eclittica,
con un periodo di 243,16 giorni. L'insieme delle nubi ruota invece con un
periodo di 4 giorni, cioe' con velocità 60 volte maggiore rispetto al pianeta.
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13
Venere
L'atmosfera



Immagine ultravioletta di
Venere del 1995, nella
quale sono evidenti le
strutture delle nubi;
L'atmosfera e' composta per il 96 % di anidride carbonica
e per il 4 % di azoto, con tracce di biossido di zolfo,
argon e vapore acqueo.
Al livello del suolo, la pressione e' pari a circa 92
atmosfere: sul nostro pianeta, una pressione cosi' alta si
trova solo in mare, a 1 km di profondita'. La temperatura
al livello del suolo e' compresa tra 446 e 482 oC, cioe' sul
suolo venusiano i metalli come piombo e stagno
fonderebbero: Venere appare decisamente un pianeta
inospitale....
L'alta temperatura e' dovuta in parte alla vicinanza del
Sole, in parte all'effetto serra:
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Marte: Il Pianeta Rosso



Marte e' il quarto pianeta del
Sistema Solare.
E' detto anche "pianeta rosso“
per il suo caratteristico colore,
dovuto all'ossido di ferro che
abbonda sulla sua superficie.
Marte e' stato sempre indicato
come il piu' probabile
candidato ad accogliere la vita
sulla sua superficie, perche' le
sue condizioni ambientali sono
quelle che piu' si avvicinano a
quelle terrestri, tra tutti i
pianeti del Sistema Solare.
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Marte: Il Pianeta Rosso



Marte possiede, come tutti i pianeti tellurici, un
denso nucleo ferroso del raggio di 1.700 Km,
circondato da un mantello di roccia.
La densita' del pianeta (3,96) e' piu' bassa rispetto a
quella degli altri pianeti dello stesso tipo e questo
indica che il nucleo e' composto da elementi piu'
leggeri: esso contiene probabilmente una larga
frazione di solfuro di ferro.
Inoltre, l'assenza di campo magnetico indica che
questo nucleo puo' essere solido. Un nucleo fluido
produrrebbe infatti un sia pur tenue campo
magnetico per effetto dinamo, a causa della
rotazione differenziale del pianeta e del suo nulceo.
16
Marte:
Il Pianeta Rosso





L'atmosfera marziana e' molto tenue:
Malgrado la scarsissima densita' atmosferica, Marte e'
spazzato da fortissimi venti, che provocano delle vere e
proprie tempeste di sabbia in grado di oscurarne anche
per mesi la superficie.
Un'atmosfera cosi' rarefatta ha una piccolissima inerzia
termica, cioe' una bassa capacita' di trattenere il calore:
questo fa si‘ che la temperatura vari con grande rapidita' e
ampiezza sul pianeta. L'escursione termica giornaliera e'
quindi elevata: circa 60 gradi.
Le temperature rivelate dalle sonde variano da -123 a +
22 oC a seconda delle zone del pianeta e delle stagioni.
L'anidride carbonica e' il costituente principale
dell'atmosfera marziana (95,3%); gli altri gas presenti sono
l'azoto (2,7 %), l'argon (1,6 %), l'ossigeno e altri gas (0,4
%), mentre il vapore acqueo ne costituisce meno dello
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0.04 %.
Marte: Il Pianeta Rosso



La superficie marziana ha una grande varieta'
morfologica: vi si trovano monti, vallate, crateri,
bacini e vulcani.
I crateri marziani sono stati in parte erosi
dall'atmosfera, anche se ce ne sono di giovani:
Marte viene tuttora bombardato da una certa
quantita' di meteoriti. Alcuni crateri sembrano
invece di origine vulcanica.
Ci sono su Marte alcuni antichi letti fluviali
disseccati, quindi, l'acqua sembra essere esistita
in quantita' piuttosto abbondanti sul pianeta.
Attualmente non esiste invece acqua in forma
liquida sulla sua superficie: alla pressione media
di 6 millibar l'acqua evapora a 0 gradi centigradi,
cioe' sublima. Probabilmente, se su Marte c'e'
acqua, e' intrappolata nel sottosuolo gelato del
pianeta sotto forma di permafrost, cioe' di terreno
gelato.
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Marte: Il Pianeta Rosso
Un'altra importante caratteristica di
Marte sono le sue calotte polari:
esse sono depositi stratificati di
anidride carbonica e sabbia
alternate, che ricoprono i poli
del pianeta. Le dimensioni delle
due calotte sono diverse e
variano nel corso delle stagioni
marziane.
19
Marte: Il Pianeta Rosso

Esiste una curiosa
formazione rocciosa sulla
superficie di Marte che
sembra raffigurare il volto
di un uomo: alcuni hanno
avanzato l'ipotesi che fosse
una scultura di qualche
civiltà aliena.
20
Giove: Il Pianeta più Grande
Giove e' così grande che potrebbe contenere tutti gli
altri pianeti del sistema solare.
Giove e' un grande pianeta gassoso le
cui nubi cambiano giornalmente di
colore. Questo pianeta e' formato
sostanzialmente di gas di idrogeno
ed elio. Giove emette il doppio della
luce che riceve dal Sole. Brilla nel
cielo per nove mesi all'anno, quelli
durante i quali e' piu' vicino alla
Terra.
Nella sua atmosfera si trovano vaste
zone di gas in movimento. La piu'
grande di queste e' chiamata la
Grande Macchia Rossa. Gli scienziati
pensano che sia un vasto uragano
che dura da centinaia di anni.
Tramite fotografie scattate da satelliti
si e' potuto provare la presenza
attorno a Giove di sottili anelli.
21
Giove: L'atmosfera
L'aspetto del pianeta e'
caratterizzato da fasce parallele
di ampiezza e colori diversi, che
circondano la sua superficie.
In realta', come tutti i pianeti gassosi, Giove non ha
una superficie solida, ma semplicemente il materiale
gassoso diventa sempre piu' denso verso l'interno del
pianeta. Quella che noi vediamo non e' quindi la
superficie fisica, bensi' la parte superiore della sua
atmosfera.
Le bande colorate sono sistemi di nubi spinte da forti
venti in direzione parallela all'equatore del pianeta,
a velocita' anche superiori a 600 Km/h. I venti
soffiano in direzioni opposte in due bande adiacenti.
22
Giove: L'atmosfera

Oltre alle fasce sono presenti
protuberanze, vortici e
macchie irregolari, la piu'
grande delle quali e' la
"Grande Macchia Rossa". Essa
e' un enorme vortice
atmosferico, di forma ellittica,
lunga 25.000 Km e larga circa
12.000 Km. E' localizzata
nell'emisfero sud del pianeta,
ed e' stata scoperta
dall'astronomo Cassini nel
1665. Altri vortici simili, piu'
piccoli, si trovano lungo altre
bande di nubi.
23
Giove: La struttura




Giove e' composto da un enorme corpo di idrogeno liquido. A
grandi profondita' nel suo interno, infatti, la pressione e' cosi'
elevata che gli atomi di idrogeno si spezzano in elettroni e protoni e
il gas assume lo stato di metallo fluido. Questo e' possibile solo a
pressioni superiori a 4 milioni di bars (1,013 bar = 1 atmosfera),
come quelle che si trovano all'interno del pianeta.
Al centro c'e' probabilmente un piccolo nucleo solido di ferro e
silicati, che contiene una massa 10-15 volte quella terrestre.
Il tutto e' circondato da una densa atmosfera di idrogeno, che
costituisce gran parte del pianeta; essa e' composta
prevalentemente di idrogeno ed elio, con tracce di ammoniaca,
metano e vapor d'acqua.
Il pianeta e' composto per il 75 % della sua massa di idrogeno, per
il 25 % circa di elio, con piccole tracce di altri elementi. Questa
composizione, come quella di Saturno, e' molto simile alla
composizione della nube primordiale dalla quale si pensa che si sia
generato il Sistema Solare.
24
Giove: una stella mancata



Come Saturno, Giove emette una quantita' di energia
due volte e mezzo superiore a quella che riceve dal
Sole, quindi deve possedere qualche sorgente interna
di energia, a differenza degli altri pianeti. Questa
energia viene prodotta dalla lenta contrazione
gravitazionale del pianeta, che trasforma energia
potenziale gravitazionale in energia radiativa,
producendo una temperatura centrale dell'ordine dei
20.000 gradi.
Questa temperatura e' insufficiente per innescare le
reazioni di fusione termonucleare nel centro di
Giove, ma se esso fosse almeno 90 volte piu'
massiccio, la temperatura e la pressione al suo
interno sarebbero tali da innescare la fusione
nucleare ed esso diventerebbe una stella.
Giove possiede 16 satelliti: Adrastea, Amalthea,
Ananke, Callisto, Carme, Elara, Europa, Ganimede,
Himalia, Io, Leda, Lysithea, Metis, Pasiphae, Sinope e
Thebe
Cinque dei satelliti di Giove.
Nell'ordine: Amalthea, Io,
Europa, Ganimede e Callisto.
25
Saturno : Il pianeta con gli anelli
Visto attraverso il telescopio Saturno e'
uno degli oggetti celesti più belli.


Saturno e' un pianeta gassoso
grande che ruota velocemente
attorno al suo asse. Ruota così
velocemente che si schiaccia ai
poli e si ingrossa all'equatore.
La atmosfera di Saturno e' percorsa da venti che spirano a 1800
chilometri all'ora! Le macchie bianche che si vedono alla sua
superficie si pensa che siano tempeste atmosferiche.
26
Gli anelli


Da terra sono visibili due grossi anelli
detti A e B, ed uno piu' tenue, detto
anello C. Tra i primi due c'e' una
divisione detta di Cassini, in onore
dell'astronomo che la scoprì nel 1675.
Gli anelli sono costituiti di un gran
numero di particelle solide, cristalli di
ghiaccio, silicati e forse grani di ferro
di origine meteoritica. Alcuni grani
potrebbero essere ricoperti di ghiaccio
secco, cioe' anidride carbonica
ghiacciata.
Queste particelle derivano probabilmente dalla disgregazione di
piccoli satelliti di Saturno, a causa di impatti meteoritici o altro.

27
Urano: il gemello di Nettuno
Urano e' uno dei piu' piccoli fra i
pianeti gassosi giganti, ma e' grande
abbastanza da contenere 64 volte la
Terra.
 Urano possiede un'atmosfera,
composta per l'83 % di idrogeno, per il
15 % di elio e per il 2 % di metano, con
tracce di acetilene ed altri idrocarburi.

Anche qui sono presenti sistemi di nubi simili a quelle di Giove e
Saturno, spinte da forti venti e confinate in bande orizzontali,
tuttavia esse sono meno intense. I venti soffiano con velocita'
comprese tra 140 e 570 Km/h.

Il colore azzurro di questo pianeta deriva dal metano presente
nell'alta atmosfera, che assorbe la luce rossa e riflette quella
celeste.

28
Urano:
il gemello di Nettuno
L’asse di rotazione è inclinato di
82° rispetto alla perpendicolare
del piano dell'orbita. Per questo
motivo i suoi poli sono
periodicamente rivolti proprio
verso il Sole.
 La rapida rotazione di Urano
provoca sulla sua superficie dei
venti di 600 km all'ora di velocita'.
 Urano, come Giove e Saturno, e'
circondato da un sistema di anelli,
sebbene molto tenue e meno
esteso di quello di Saturno.
 Urano ha 15 lune. Alcune sono
molto piccole: un centinaio di
kilometri di diametro e di colore
molto scuro.

In questo fotomontaggio sono
raffigurati Urano e i suoi cinque
satelliti più grandi. (NASA-JPL)
29
Nettuno : Il pianeta blu
Nettuno ed Urano sono molto simili. Sono
entrambi pianeti gassosi molto grandi di
aspetto blu-verde.

Nettuno, nella sua atmosfera, ha venti
che spirano a oltre 2000 chilometri orari.
Questo pianeta ha dei grandi cerchi chiari
sulla sua superficie che, secondo gli
astronomi, sono tempeste.

Ha due anelli spessi e due sottili attorno.
Nettuno ha anche otto lune. Quattro di
queste lune orbitano attorno al pianeta
all'interno dei suoi anelli.

30
Nettuno : Il pianeta blu
Fu osservato per la prima volta il 23
settembre del 1846 da J.G.Galle e
L.d'Arrest. La sua posizione era stata
prevista sia dall'astronomo inglese Adams
che dal francese Le Verrier, che la
calcolarono indipendentemente l'uno
dall'altro studiando l'orbita di Urano.
 La struttura di Nettuno e' diversa da
quella di Giove e Saturno. Essa e'
probabilmente simile a quella di Urano, cioe'
il pianeta dev'essere composto di diversi
ghiacci e roccia, mentre l'idrogeno
costituisce solo il 15 % e l'elio e' scarso.
 Come Urano, anche Nettuno non sembra
possedere una stratificazione interna, ma
come il primo, contiene quasi certamente
un piccolo nucleo roccioso.

31
Plutone: Il Pianeta di ghiaccio
Plutone è il piu' piccolo di tutti i pianeti. E' perfino
piu' piccolo della Luna.
E' il pianeta conosciuto piu' distante dal
Sole.
 Ha un'orbita molto strana perche' ogni 248
anni entra dentro all'orbita di Nettuno e li'
sta per una ventina di anni. Durante questi
venti anni Plutone e' quindi piu' vicino al
Sole di Nettuno.
 Quando si avvicina al Sole Plutone possiede una atmosfera. Il
Metano ed il nitrogeno ghiacciati ai poli evaporano infatti in
parte. Quando torna ad allontanarsi questa atmosfera si
righiaccia e si deposita a terra.
 Plutone ha una sola luna conosciuta:Caronte. Caronte e' la
meta' di Plutone ed alcuni chiamano il sistema Plutone +
Caronte un pianeta doppio. Alcuni astronomi pensano che
Plutone non sia un vero pianeta, bensi' una delle lune di
32
Nettuno scappata alla sua attrazione gravitazionale.

Pianeti nani e oggetti minori

Tra Marte e Giove si trova la cosiddetta fascia degli asteroidi, composta da
milioni di oggetti rocciosi caratterizzati da orbite più o meno variabili. Fra
di essi, Cerere è attualmente ritenuto l'unico a presentare un equilibrio
idrostatico (ovvero una forma sferoidale) e a meritarsi la qualifica di
pianeta nano.

Oltre Nettuno si stende un'altra fascia di asteroidi, la fascia di Kuiper, la cui
densità effettiva è sconosciuta. Tra questi si trovano Plutone ed Eris, che
dal 2006 sono riconosciuti come pianeti nani dall'Unione Astronomica
Internazionale. In precedenza Plutone era considerato il nono pianeta.

Sono stati successivamente riconosciuti pianeti nani più distanti di Plutone,
come Makemake e Haumea.

Ancora più esternamente, tra 20 000 e 100 000 UA di distanza dal Sole, si
ipotizza si trovi la nube di Oort, ritenuta il luogo d'origine delle comete.
33
Fascia principale e degli asteroidi
troiani

Gli asteroidi sono per la
maggior parte piccoli corpi
del sistema solare composti
principalmente di rocce e di
metalli.

Il raggio di un asteroide di
questa fascia può andare da
centinaia di chilometri fino
a pochi centimetri. Tutti gli
asteroidi, salvo il più
grande, Cerere, sono
classificati come corpi
minori del sistema solare,
ma alcuni, come gli
asteroidi Vesta e Igea
possono essere riclassificati
come pianeti nani se
dimostreranno di avere
raggiunto l'equilibrio
idrostatico.
34