IL SISTEMA SOLARE

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Il corpo celeste più grande del sistema solare è il Sole. Secondo la nuova definizione di pianeta, stabilita dal congresso dell'Unione Astronomica Internazionale del 24 agosto 2006: attorno al Sole ruotano otto pianeti, qui elencati in ordine crescente di distanza:

• Mercurio;

• Venere;

• Terra (con un satellite, la Luna); •

• Marte (con 2 satelliti naturali); •

• Giove (con 63 satelliti naturali);

• Saturno (con 42 satelliti naturali);

• Urano (con 21 satelliti naturali);

• Nettuno (con 11 satelliti naturali).

Oltre a questi, vi sono tre pianeti nani: Cerere, Plutone ed Eris. Un pianeta nano non è necessariamente più piccolo di un pianeta normale: è però troppo piccolo per aver ripulito la propria orbita da altri corpi di dimensioni significative. I pianeti nani sin qui catalogati dall'Unione Astronomica Internazionale, infatti, condividono le proprie orbite con centinaia di altri oggetti (nel

caso di Cerere, forse con milioni).

Vi sono una dozzina di corpi orbitanti distanti quanto o più Plutone abbastanza grandi da aspirare alla qualifica di pianeta nano, e il loro status sarà deciso nel futuro.

Raffigurazione in scala delle dimensioni del Sole, degli otto pianeti del sistema (nell'ordine: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno) e del pianeta nano Plutone. Le distanze tra i pianeti sono molto maggiori di

quanto raffigurato.

Moti dei pianeti

Il movimento di ogni pianeta avviene lungo una linea chiusa di forma approssimativamente ellittica detta orbita. Il piano su cui avviene il moto di rivoluzione della Terra è detto piano dell'eclittica, e su di esso giacciono approssimativamente le orbite di tutti gli altri pianeti del sistema solare.

Classificazione planetaria

I quattro pianeti interni presentano una struttura essenzialmente rocciosa e sono detti pianeti terrestri. I quattro esterni sono di tipo gioviano, e sono detti giganti gassosi: sono caratterizzati da massa molto maggiore e sono molto più ricchi di elementi leggeri, come idrogeno ed elio, in buona parte allo stato fluido. Ciò è dovuto alle basse temperature e soprattutto alla minore intensità del vento solare, che ha impedito a tali elementi di sfuggire nello spazio.

Pianeti nani e oggetti minori

Tra Marte e Giove si trova la cosiddetta fascia principale 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. Ancora più fuori, tra 20000 e 100000 UA di distanza dal Sole, si trova l'ipotizzata nube di Oort, ritenuta il luogo d'origine delle comete.

Altri oggetti

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 solareI diversi oggetti che sono presenti nel sistema solare sono divisi in molte categorie. In anni recenti, queste categorie sono risultate meno distinte l'una dall'altra di quello che si credeva.

• 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 primi otto di quelli tradizionali: Mercurio, Venere, Terra,

Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. L'ultimo pianeta tradizionale, Plutone, è stato riclassificato tra i pianeti nani.

• I pianeti nani sono per adesso tre: Cerere, Plutone ed Eris. Non è escluso che numerosi asteroidi orbitanti oltre Nettuno rientrino a far parte di questa categoria nel prossimo futuro.

• Gli oggetti di dimensione apprezzabile che orbitano attorno a questi pianeti sono satelliti naturali. Vedi l'articolo a loro dedicato per una lista completa.

• 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.

• I satelliti 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.

• Gli asteroidi Troiani si trovano nei punti Lagrangiani L4 o L5 di Giove, e a volte il termine è usato per asteroidi che si trovino in ogni punto Lagrangiano di ogni pianeta.

• 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.

• Gli oggetti transnettuniani sono corpi ghiacciati il cui raggio orbitale medio si trova oltre Nettuno. Sono ulteriormente suddivisi:

• gli oggetti della fascia di Kuiper hanno orbite comprese tra 30 e 50 UA. Si pensa che siano all'origine delle comete di corto periodo. Plutone e gli oggetti della fascia di Kuiper con orbita simile a quella di Plutone sono chiamati Plutini. I rimanenti oggetti della fascia di Kuiper sono classificati come Cubewani nella parte centrale.

• gli oggetti della nube di Oort, al momento solo ipotetica, hanno orbite comprese tra 50.000 e 100.000 UA. Si pensa che questa regione sia all'origine delle comete di lungo periodo.

• L'oggetto recentemente scoperto Sedna, con un'orbita altamente ellittica che si estende da 76 a 850 UA, non rientra in alcuna categoria, ma i suoi scopritori argomentano che dovrebbe essere considerato parte della nube di Oort.

• Piccole quantità di polvere sono presenti in tutto il sistema solare e sono responsabili per il fenomeno della luce zodiacale. Una parte della polvere è probabilmente polvere interstellare proveniente da fuori del sistema solare.

Origine ed evoluzione del sistema solare

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

Orbita del sistema solare

Il sistema solare fa parte della galassia Via Lattea, una galassia spirale con un diametro di circa 100.000 anni luce che contiene circa 300 miliardi di stelle. Il Sole è una di queste stelle, ed è una perfetta stella "media".

Le stime più recenti pongono il sistema solare ad una distanza compresa tra 25.000 e 28.000 anni luce dal centro della galassia. Esso gli orbita attorno ad una velocità di 220 chilometri al secondo, e completa un'orbita ogni 226 milioni di anni.

Il sistema solare sembra avere un'orbita molto inusuale: è quasi perfettamente circolare, ed è quasi alla distanza esatta alla quale la velocità orbitale è uguale alla velocità delle onde di compressione che formano i bracci di spirale della galassia. In questo modo, il sistema solare sembra essere rimasto in mezzo ai bracci di spirale, senza finirci in mezzo, per la gran parte della durata della vita sulla Terra. I bracci di spirale sono più densi di giovani stelle, molte delle quali esplodono come supernovae e sterilizzano letteralmente un grande volume di spazio attorno a loro con radiazioni energetiche. L'orbita del sistema solare sembra aver contribuito alla vita sulla Terra, nel senso di averla salvaguardata da simili eventi catastrofici.