Scienze per la scuola media/I pianeti

Mercurio

Mercurio è il pianeta più vicino e più piccolo dopo Plutone alla nostra stella, cioè il sole.

Caratteristiche

L'orbita di Mercurio è la più eccentrica. Questo pianeta come tutti gli altri orbita in senso diretto. Ha una forte differenza di temperatura tra il periodo di luce e quello di buio. Quello di luce (430 C° circa), quello di buio (-170 C° circa). Ha una massa molto piccola, ossia 0,056 quella terrestre, quindi può ottenere solamente una piccola atmosfera che non riesce a "bruciare" i meteoriti. Per questo la sua superficie rocciosa è costellata da vari crateri dovuti a violenti impatti. A causa della sua piccola massa e della sua vicinanza al sole, la forza di gravità non è risultata sufficiente a trattenere i gas, perciò l'atmosfera di mercurio di Mercurio è sottile e rarefatta. Mercurio ruota intorno al sole su un'ellisse molto schiacciata.

La storia

Mercurio era noto fin dall'antichità. La sua scoperta delle proprie caratteristiche però avvenne nel 1947, quando la sonda spaziale Mariner riusci' a fotografare la sua superficie. Gli egizi e i greci assegnarono a Mercurio (come a venere) due nomi: stella del mattino e l'altro stella della sera.

Diametro: 0.38 Massa: 0.056 Distanza del sole: 0.39 Rivoluzione: 88 giorni Densità media: 5.4 Temperatura: circa -200/+480 Satelliti 0

Venere

Venere

Venere è un pianeta che appartiene al nostro sistema solare, ed è il secondo più vicino al Sole e il più vicino a noi.Legato a questo pianeta c’è anche un’opera di S. Botticelli : “Venere” dea della bellezza e dell’ amore nell’ antica Roma.

Descrizione

Inizialmente Venere veniva chiamato Vespero ( o stella della sera ) perché era visibile a occidente dopo il tramonto e Lucifero(o stella del mattino) per la sua posizione a oriente prima dell’alba. E’ un pianeta roccioso come il nostro, Marte e Mercurio. La sua distanza media dal Sole è di 108 milioni di chilometri.Il suo periodo di rivoluzione dura circa 225 giorni, invece il suo periodo di rotazione dura circa 243 giorni. Venere ( da est a ovest ) ruota attorno al proprio asse nel verso opposto a quello degli altri pianeti ( da ovest a est ); questo fenomeno si dice “rotazione retrograda” ed è l’unico pianeta a non avere satelliti. Il suo asse è quasi perpendicolare al piano dell’orbita e ciò fa si che su di esso non ci siano le stagioni. Il suolo è desertico e sassoso, con molte pianure e montagne elevate fino a 10.800 metri. E’ grande quasi quanto la terra; il suo diametro è 13 migliaia di chilometri. La sua massa è circa 0,817 x 1023 kg; la sua densità è 5,2 g/cm cubi.

Atmosfera

La sua atmosfera è ricca di anidride carbonica e di acido solforico che producono un effetto serra, con temperature che possono raggiungere i 480°C . E’ composta anche da elementi “pesanti” quindi la sua pressione è molto alta; riesce a raggiungere fino a 92 atmosfere (=pressione sotto 900 metri d’acqua) e per questo il calore del pianeta non si disperde .La luminosità di Venere è dovuta alla presenza di uno strato spesso di nubi, che riflettono la luce solare. La temperatura su questo pianeta raggiunge i 475° perché riceve, da parte del Sole, maggiori radiazioni rispetto a quelle che riceve la Terra, per questo non ci può essere alcuna forma di vita.

Struttura

struttura interna

La struttura di Venere, come quella degli altri pianeti, è formata dalla crosta esterna (60 km), dal mantello roccioso (3050 km) e dal nucleo di metallo (2940 km) .

Terra

La Terra non è perfettamente sferica ma è un geoide. In una sfera il raggio, cioè la distanza tra il centro del solido e la superficie, ha la lunghezza costante, invece la Terra che è più rigonfia all'equatore ha i raggi con misure diverse.

Dimensioni della Terra

Raggio massimo equatore	6.378.388 m
Raggio minimo polare	6.356.912 m
Circonferenza del meridiano	40.009.152 m
Circonferenza dell'equatore	40.076.594 m
Superficie totale	510.100.000 km²
Superficie delle terre emerse	149.450.00 km²
Superficie degli oceani	360.650.000 km²
Massa	5,89 x 10^24 kg
Distanza massima dal Sole	152.100.000 km
Distanza minima dal Sole	147.100.00 km
Velocità orbitale media	29,79 km/s

Posizione di un punto sulla Terra

Per trovare qualsiasi punto di riferimento sulla Terra si usano le coordinate geografiche. La Terra ruota intorno a un asse immaginario chiamato asse terrestre, che incontra la superficie terrestre in 2 punti chiamati poli (Polo Nord e Polo Sud).

Meridiani

I meridiani sono circonferenze tutte della stessa lunghezza. Ogni meridiano viene diviso dai poli in 2 semicirconferenze: il meridiano geografico e l'antimeridiano. Viene preso come riferimento il meridiano di Greenwich, presso Londra ed è uguale al meridiano 0. Dal meridiano di Greenwich si contano altri 179 meridiani verso est e verso ovest fino ad arrivare al meridiano 180 che è quello di Greenwich.

Paralleli

I meridiani sono circonferenze tutte della stessa lunghezza. Ogni meridiano viene diviso dai poli in 2 semicirconferenze: il meridiano geografico e l'antimeridiano. Viene preso come riferimento il meridiano di Greenwich, presso Londra ed è uguale al meridiano 0. Dal meridiano di Greenwich si contano altri 179 meridiani verso est e verso ovest fino ad arrivare al meridiano 180 che è quello di Greenwich.

Latitudine e longitudine

La posizione di un punto è stabilita da 2 coordinate: Latitudine: è la distanza dal punto dell'equatore. Longitudine: è la distanza di un punto dal meridiano di Greenwich.

Movimento di rotazione

Il movimento che la Terra compie girando intorno al proprio asse si chiama rotazione e avviene da ovest verso est, in senso antiorario. La conseguenza del movimento di rotazione della Terra intorno al proprio asse è l'alternarsi del giorno e della notte.

Fusi orari

I fusi orari sono 24 settori, con lo stesso senso dei meridiani, per convenzione, in tutti i luoghi all'interno dello stesso fuso c'è la stessa ora.

Movimento di rivoluzione

Il movimento che la Terra compie intorno al Sole si chiama rivoluzione e avviene da ovest verso est, in senso antiorario. Esso segue un'orbita ellittica, chiamata eclittica. Il piano immaginario che contiene l'orbita terrestre si chiama piano dell'eclittica. L'asse terrestre è inclinato di 66°30' rispetto al piano dell'eclittica e si mantiene sempre parallelo se stesso.

L'alternarsi delle stagioni:equinozi e solstizi

La più importante conseguenza del moto di rivoluzione terrestre è l'alternarsi delle stagioni. Quattro giorni all'anno la Terra assume, rispetto al Sole, posizioni che determinano l'inizio di una nuova stagione: 21 marzo inizio della primavera 21 giugno inizio dell'estate 23 settembre inizio dell'autunno 22 dicembre inizio dell'inverno.

EQUINOZIO DI PRIMAVERA: Viene chiamato equinozio di primavera perché la durata del dì è uguale a quella della notte (12 ore di luce e 12 ore di buio). Il 21 marzo i raggi del Sole sono perpendicolari all'Equatore.

SOLSTIZI D'ESTATE: Viene detto solstizio d'estate perché ha le ore massime di luce (16 ore d luce e 8 ore di buio). Il 21 giugno i raggi del Sole sono perpendicolari al Tropico del Cancro.

EQUINOZIO D'AUTUNNO: Viene chiamato equinozio d'autunno perché la durata del dì è uguale a quella della notte (12 ore di luce e 12 ore di buio). Il 23 settembre i raggi del Sole sono perpendicolari all'Equatore.

SOLSTIZIO D'INVERNO: Viene detto solstizio d'inverno quello in cui il circolo di illuminazione continua a spostarsi e nel nostro emisfero il dì è più corto e la notte più lunga. I raggi sono perpendicolari al Tropico del Capricorno ed il 22 dicembre la Terra è vicina al perielio.

Il riscaldamento della Terra

La quantità di calore che la Terra riceve da Sole si chiama insolazione. I raggi solari perpendicolari riscaldano di più una superficie minore mentre i raggi solari obliqui riscaldano di meno una superficie maggiore.

Marte

Marte

Il nome di Marte, detto anche il “Pianeta Rosso”, prende origine dal dio romano della guerra. Il suo colore è causato dalla presenza nella Atmosfera di ossidi di ferro. Marte ha un periodo di Rivoluzione pari a 687 giorni terrestri. Ruota attorno al proprio asse in 24 ore e 37 minuti ed ha un’inclinazione simile a quello terrestre: questo permette l’alternarsi delle stagioni. L’alternarsi delle stagioni è provato dalla presenza di ghiaccio ai poli del pianeta. La temperatura su Marte varia dai -14°C durante l’estate ai -120°C in inverno. L’acqua è presente solamente in stato solido. E’ formato da una crosta rocciosa, un mantello interno e un nucleo di ferro e nichel. L’atmosfera è principalmente composta da anidride carbonica, quindi non respirabile per un essere umano.

Marte e le illusioni ottiche

• I canali di Marte: si pensava testimoniassero la presenza di acqua, ma si rivelarono essere illusioni ottiche.
• ALH 84001: meteorite proveniente da Marte.

Sembrava contenere batteri fossili, ma in verità erano strutture minerali->illusione ottica.

Le misure di Marte

• Marte possiede 2 satelliti di piccole dimensioni, chiamati Fobos e Deimos.
• Marte ha un diametro equatoriale pari a 6 804,9 chilometri, circa la metà di quello della Terra.
• Su Marte la gravità è pari a 3,711 m/s², molto minore rispetto a quella della Terra, pari a 9,7801 m/s².

Marte nel cinema

• Marte è stato protagonista di molte opere tra cui film, ispirando ad autori e registi di fantascienza trame d’invasioni aliene o di prove di sopravvivenza umana.
• Un film di fantascienza che ha riscosso particolare successo è stato “The Martian”, mentre in “Comunisti su Marte” il pianeta diventa un obiettivo da conquistare per i fascisti, in quanto soprannominato il “pianeta rosso”.

Giove

Immagine Giove

Giove è il quinto pianeta del sistema solare, partendo dal Sole. È classificato un gigante gassoso. Giove è il pianeta più grande del sistema solare, infatti con il suo diametro occuperebbe circa metà della distanza che c’è tra la Terra e la Luna. La sua massa è 318 volte quella del nostro pianeta e lo potrebbe contenere 1300 al suo interno. Giove impiega 12 anni per compiere un giro intorno al Sole, ma ci mette solo 9 ore e 50 minuti per fare un giro su se stesso.

Composizione

La composizione di Giove è molto simile a quella del Sole; è costituito principalmente da idrogeno ed elio e altri composti come ammoniaca, metano, vapore acqueo e idrocarburi. La temperatura è di circa -150°. Si crede che il pianeta possieda un nucleo solido, sopra il quale troviamo un mantello e una copertura atmosferica. L’atmosfera esterna è caratterizzata da tempeste cicloniche e tempeste anticicloniche tra le quali spicca la Grande Macchia Rossa, una tempesta anticiclonica situata a 30° sud rispetto all’equatore, scoperta nel 1665 dall’astronomo francese G.D. Cassini.

Satelliti

Giove ha 63 satelliti, quattro dei quali (Io, Europa, Ganimede e Callisto) furono scoperti da Galileo e per questo denominati satelliti galileiani o satelliti medicei in quanto Galileo dedicò la sua scoperta a Cosimo II de’ Medici. Questi satelliti sono molto diversi tra loro; Io presenta l’esistenza di alte montagne e vulcani attivi, mentre Europa è ricoperta di ghiacciai.

Sonde

Grazie alle sonde Voyager si è scoperto un sottile anello intorno a Giove. La sonda Galileo ha rivelato che nell’atmosfera del pianeta i venti viaggiano a velocità elevatisime e possono anche arrivare a 650 km/h.

Saturno

Saturn during Equinox

Saturno è il sesto pianeta del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole ed il secondo pianeta più grande dopo Giove. Saturno, con Giove, Urano e Nettuno, è classificato come gigante gassoso, con un raggio medio 9,5 volte quello della Terra e una massa 95 volte superiore a quella terrestre. Il nome deriva dall'omonimo dio della mitologia romana.

La composizione di Saturno

Saturno è composto per il 95% da idrogeno e per il 3% da elio. Il nucleo, composto di silicati e ghiacci, è circondato da uno spesso strato di idrogeno metallico. I venti nell'atmosfera di Saturno possono raggiungere i 1800 km/h, sono più veloci di quelli su Giove e leggermente meno veloci di quelli che spirano nell'atmosfera di Nettuno. Saturno ha un esteso e vistoso sistema di anelli che consiste principalmente in particelle di ghiacci e polveri di silicati.

Le sonde Voyager

La sonda Voyager 1 arrivò su Saturno nel novembre 1980, inviando le prime immagini ad alta risoluzione del pianeta, dei suoi anelli e delle principali lune, aumentando la conoscenza della sua atmosfera. Nell'agosto 1981 la Voyager 2 continuò lo studio del sistema di Saturno. Acquisì diverse altre immagini ravvicinate delle lune di Saturno mostrando prove di alcuni cambiamenti dell'atmosfera e degli anelli. La gravità di Saturno fu poi usata per dirigere la sonda verso Urano. Le sonde scoprirono alcuni nuovi satelliti in orbita.

Atmosfera

L'atmosfera esterna di Saturno è composta da idrogeno e da elio.

Gli anelli

Saturno possiede un sistema di anelli composti da milioni di piccoli oggetti ghiacciati.

Anelli di Saturno a colori naturali

La loro scoperta è dovuta a Christiaan Huygens, nel 1655; in precedenza già Galileo Galilei li aveva notato ai lati del pianeta, ma la scarsa potenza del suo telescopio non gli avevano permesso di distinguerne la forma con chiarezza. Nell'ottobre del 2009 grazie al telescopio spaziale Spitzer è stato scoperto il più grande anello di Saturno mai osservato in precedenza.

Nettuno ♆

Nettuno

Nettuno è l'ottavo pianeta del sistema solare e anche quello più lontano dal sole, da quando Plutone è stato declassato a pianeta nano. Caratteristiche Nettuno dista dal sole 4501 km circa ed è il quarto pianete più grande del sistema solare ,in base al diametro ,;invece è il terzo considerando la sua massa che è circa 17,26 volte di quella della terra . Per compiere una rotazione il pianeta 16 ore ovvero più della metà del tempo che la terra impiega per fare un giro intero su se stessa.

Scoperta

Nettuno fu scoperto la sera del 23 settembre 1846 da Johann Gottfrired e un suo allievo Heinrich Luis D'Arrest,all'osservatorio di Berlino,attraverso dei calcoli matematici. solo qualche tempo prima di trovare la "LUNA DI TRITONE", uno dei suoi 14 satelliti; tutti gli altri furono trovati solo dopo il XX secolo.

struttura Nettuno

Composizione

Nettuno è composto da 4 strati:

• 1° strato= ATMOSFERA SUPERIORE: che è la sommità delle nubi
• 2° strato= ATMOSFERA INFERIORE: formata da idrogeno, elio e metano, ecco spiegato il perché del colore, da cui deriva il nome Nettuno; ovvero il Dio romano del mare; e il perché delle varie macchie di colore sul pianeta.
• 3° strato=MANTELLO D'ACQUA: formato da ammoniaca e metano ghiacciato
• 4° strato= NUCLEO (solido): formato da ghiaccio e roccia.

Nettuno viene chiamato anche gemello di Urano per via delle somiglianze a partire dal colore e la grandezza fino alla composizione.