Sistema-Solare

Il Sistema Solare è l’insieme dei corpi celesti che ruotano attorno al Sole, tra cui il pianeta Terra. Detta così sembra una questione semplice, ma in realtà questo complesso insieme di "oggetti" include gli 8 pianeti, pianeti nani, come Plutone, comete, asteroidi, meteoroidi e satelliti, tenuti in orbita dalla forza gravitazionale del Sole, che tutt’oggi sono sotto investigazione da parte di fisici e astronomi.

Ma come si è formato il Sistema Solare? E cosa rende speciali i suoi pianeti?

Come si è formato?

Prima di parlare di “come è fatto”, è necessario spendere due parole su “come si è formato il sistema solare”. La teoria più accreditata ipotizza la presenza di una nebulosa primordiale, ovvero un ammasso di gas e polveri che, circa 5 miliardi di anni fa, ha iniziato ad addensarsi nella sua porzione centrale e a ruotare lentamente. Questa unione di particelle ha acquisito mano a mano dimensioni sempre più grandi e ha aumentato la sua temperatura, fino a generare la stella che oggi chiamiamo Sole. Nonostante la nostra stella abbia catturato la maggior parte del materiale presente nella nebulosa primordiale, la restante parte si è aggregata a formare tutti i pianeti e gli altri corpi che, da allora, ruotano attorno ad essa.

Il Sistema Solare è dunque formato da un centro, cioè il Sole, con tutti gli altri corpi celesti che gli ruotano attorno seguendo delle orbite ben precise. Complessivamente ci sono otto pianeti e un numero piuttosto alto di satelliti, meteoroidi, comete e altri corpi minori. Il Sistema Solare, invece, a più larga scala, fa parte del braccio di Orione della Via Lattea, una galassia che al suo interno conta più di 200 miliardi di stelle.

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in foto: Rappresentazione dei pianeti del Sistema Solare (non in scala) (credit: WP).

Il Sole

Stella madre del nostro Sistema, il Sole ha circa 4,5 miliardi di anni. In astronomia viene definita nana gialla, ovvero una tipologia di stella dalla vita piuttosto lunga (può raggiungere i 10 miliardi di anni) con una temperatura superficiale di circa cinquemila gradi. Per darvi un’idea di quanto sia grande, all'interno del Sole ci starebbero 1,3 milioni di pianeti Terra!
La stella è alimentata da idrogeno, che, tramite il processo di fusione nucleare, viene trasformato in elio, portando la temperatura del suo interno a circa 15 milioni di gradi! Per passare dal nucleo della stella alla sua superficie il calore impiega circa 1 milione di anni e da qui viene emesso nello spazio sotto forma di luce, calore e altre radiazioni.

sole grandezza confronto
in foto: Confronto dimensionale tra il Sole e gli altri pianeti del Sistema Solare (credit: Lesud).

I Pianeti

I pianeti, innanzitutto, sono dei corpi celesti incapaci di produrre energia dalla fusione nucleare. Il nucleo terrestre, ad esempio, contiene materiale in parte fuso e in parte solido, ma al suo interno non avvengono reazioni nucleari, come accade invece nel Sole.
Inoltre, secondo la IAU (Unione Astronomica Internazionale), esistono tre caratteristiche principali che permettono di definire un pianeta:

  • il corpo celeste deve orbitare attorno ad una stella (quindi il Sole);
  • deve avere una massa sufficiente tale per cui la forza di gravità gli conferisca una forma approssimativamente sub-sferica;
  • la forza gravitazionale deve aver liberato la regione che circonda l’orbita del pianeta, cioè attorno  al pianeta non ci devono essere altri corpi celesti di dimensioni uguali o superiori.

I pianeti del Sistema Solare possono essere distinti principalmente in due categorie: pianeti terrestri e pianeti gioviani. Nella prima categoria rientrano Mercurio, Venere, Terra e Marte e sono pianeti più piccoli, più caldi e costituiti da elementi più pesanti; nella seconda categoria troviamo invece Giove, Saturno, Urano e Nettuno, che sono complessivamente pianeti più grandi, freddi e costituiti da elementi più leggeri.

Vediamo ora i vari pianeti in ordine, a partire da quelli più vicini al Sole fino ad arrivare a quelli più lontani.

Mercurio

Mercurio, con il suo raggio di 2440 km, è il pianeta più piccolo del sistema solare. Il suo periodo di rotazione dura circa 58 giorni e, in questo periodo, il lato soleggiato raggiunge i 430°C mentre quello in ombra precipita a -170°C. Non a caso è il pianeta con la maggiore escursione termica di tutto il Sistema Solare!

Questa differenza di temperatura è dovuta al fatto che l’atmosfera del pianeta è molto sottile e, di conseguenza, incapace di trattenere il calore ricevuto dal Sole. Il ridotto spessore dell’atmosfera è anche la causa di tutti i crateri visibili sulla sua superficie: non avendo un'atmosfera a frenarli, gli asteroidi hanno impattato sul pianeta a velocità altissime per milioni di anni.

mercurio cratere
in foto: Foto della superficie di Mercurio. Sono ben visibili i crateri da impatto (credit: NASA).

Venere

Quando guardiamo il cielo stellato, l'oggetto più brillante che possiamo vedere dopo la Luna è proprio Venere. Questo pianeta, l’unico assieme a Urano a ruotare in senso orario, è quello più caldo del Sistema Solare. Questa particolarità è legata alla sua atmosfera, costituita prevalentemente da anidride carbonica (96,5%), che causa un effetto serra di portata enorme. La temperatura media della superficie del pianeta è di circa 460°C, il suo periodo di rotazione è di 243 giorni mentre quello di rivoluzione è di 225 giorni circa.

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in foto: Venere (a sinistra) e Luna (a destra) (credit: NASA).

Terra

Con i suoi 6378 km di raggio (all'equatore), è il più grande tra i quattro pianeti terrestri. Così come gli altri, è dotato di atmosfera e la sua struttura interna è suddivisa in “strati”: crosta, mantello, nucleo esterno ed interno. Tra i pianeti del Sistema Solare, la Terra è l’unica ad avere quantità così elevate di acqua allo stato liquido e la sua atmosfera è l’unica a permettere lo sviluppo della vita così come la conosciamo.

Marte

Il pianeta rosso, da sempre sogno delle esplorazioni spaziali, ha preso questo soprannome a causa dell’abbondante quantità di ossidi di ferro presenti nelle rocce della sua superficie. Il giorno marziano dura solo 40 minuti in più di quello terrestre e la sua atmosfera, più rarefatta della nostra, trattiene meno calore: la temperatura media è -55°C. Su questo pianeta è presente il Monte Olimpo che, con i suoi 25 km chilometri di altezza, è il vulcano più grande del Sistema Solare. Sappiate che abbiamo dedicato una intera serie video a Marte. Se siete appassionati vi consigliamo di non perderla: Yes, We Mars!.

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in foto: Olympus Mons in falsi colori (credit: NASA).

Giove

A Giove spetta la corona di pianeta più grande, tanto da avere un raggio circa 11 volte più grande di quello terrestre. Il pianeta è costituito principalmente da gas a basse temperature, tanto che sulla sua superficie è presente uno strato di idrogeno ed elio parzialmente liquidi e, solo nel suo nucleo, elementi più pesanti. Il periodo di rivoluzione di Giove è di 12 anni terrestri mentre la sua rotazione dura solo 10 ore a causa di un movimento particolarmente rapido.

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in foto: Giove (credit: NASA).

Saturno

Così come Giove, anche Saturno accoglie sulla sua superficie un "lago" di idrogeno ed elio liquidi. Rispetto al gigante accanto a lui, ha però una densità inferiore, la più bassa di tutto il Sistema Solare: 0,68 g/cm3, cioè è meno denso dell’acqua! Attorno al pianeta sono presenti 280.000 chilometri di anelli costituiti da polveri, frammenti rocciosi di varie dimensioni e gas. Il pianeta ha un periodo di rivoluzione pari a 29,46 anni e un periodo di rotazione di 10 ore circa.

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in foto: Anelli di Saturno (credit: NASA).

Urano

Urano, scoperto nel 1781 da William Herschel, è il penultimo pianeta del Sistema. Rispetto agli altri, ha un asse di rotazione sub-verticale. In altre parole, la faccia esposta al Sole è, periodicamente, uno dei due poli. La temperatura è sempre al di sotto dei -200°C e, così come Saturno, ha degli anelli di polveri e gas che lo circondano. Essendo ormai molto lontano dal Sole, il periodo di rivoluzione del pianeta è piuttosto lungo e pari a circa 84 anni, mentre il periodo di rotazione è di circa 17 ore.

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in foto: Urano, è ben visibile l’asse di rotazione inclinato di quasi 90° (credit: NASA).

Nettuno

L'atmosfera di Nettuno è formata in prevalenza da idrogeno, elio e metano, mentre sulla sua superficie sono presenti fluidi composti principalmente da metano, ammoniaca e acqua. Anche in questo caso la temperatura media superficiale è sempre inferiore ai -200°C e i venti possono superare i 17000 km/h, cioè una volta e mezza la velocità del suono! Il periodo di rivoluzione del pianeta è di circa 165 anni mentre quello di rotazione è pari a circa 16 ore.

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in foto: Immagine di Nettuno ottenuta dal satellite Voyager 2 (credit: NASA).

Pianeti nani

In precedenza abbiamo parlato della definizione di pianeta proposta dall’IAU. Per i pianeti nani non vale la terza considerazione – cioè quella relativa all'orbita sgombra da corpi celesti di dimensioni uguali o superiori – ma, al contrario, deve essere valida l’affermazione “non deve essere un satellite”, cioè non deve ruotare attorno a un altro pianeta. Al momento sono stati riconosciuti cinque pianeti nani: Plutone, Cerere, Haumea, Makemake ed Eris.

Altri corpi celesti

Oltre ai pianeti e ai pianeti nani, il Sistema Solare accoglie anche altre tipologie di corpi celesti. Quali? Vamos!

Asteroidi

Durante la formazione dei pianeti, come abbiamo visto, frammenti di roccia, polveri e gas si sono uniti per dare vita agli 8 corpi celesti principali del Sistema Solare. Tuttavia, qualche pianeta non è riuscito a formarsi e, ciò che ne rimane, viene classificato come asteroide. La maggior parte è compresa nella cosiddetta fascia degli asteroidi, tra Marte e Giove, e ne sono stati identificati più di un milione.

Comete

Le comete sono corpi celesti costituiti da un nucleo di ghiaccio e polvere, ricoperto da uno strato di polveri scure. Quando il Sole riscalda questi corpi, il nucleo di ghiaccio si trasforma in gas: è questo il fenomeno che dà vita questa alle scie che vediamo nel cielo! Tra le più famose comete ricordiamo la cometa di Halley che circa ogni 76 anni passa nelle vicinanze del nostro pianeta per un saluto 🙂

Attenzione: a volte questi corpi vengono chiamate "stelle comete", ma è sbagliato perché di stelle proprio non si tratta.

cometa halley
in foto: Foto della cometa di Halley (credit: NASA).

Meteoroidi, meteore e meteoriti

Quando piccoli corpi rocciosi entrano nell’atmosfera terrestre – i cosiddetti meteoroidi – diventano incandescenti ed emettono una caratteristica scia brillante. Quando ciò accade prendono il nome di meteore o, volgarmente “stelle cadenti”. Così come nel caso delle “stelle comete”, anche parlare di “stelle cadenti” è sbagliato perché in nessuno dei due casi abbiamo a che fare con delle stelle.

Se un frammento di meteora tocca il suolo, quella roccia prende il nome di meteorite: è proprio un meteorite quello che – secondo alcune teorie – ha contribuito a far estinguere i dinosauri. Vi lasciamo qui un nostro video dedicato ai meteoroidi, meteore e meteoriti. 

Meteorite africa
in foto: Campione di meteorite (credit: NASA).

Satelliti

I satelliti sono corpi celesti che non orbitano attorno alle stelle ma ad altri corpi, come i pianeti. Definiti anche lune, nel nostro sistema ce ne sono circa 150 e, nel nostro piccolo, anche la Terra ne ha uno: la Luna. La maggior parte però orbita attorno ai grandi giganti gassosi come Giove e Saturno.

Crateri Luna
in foto: Crateri sulla superficie lunare (credit: NASA).
Articolo a cura di
Stefano Gandelli