Il sistema solare

Materie:Riassunto
Categoria:Astronomia

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Origine ed evoluzione del sistema solare
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Le teorie riguardanti l'origine e l'evoluzione del sistema solare sono varie e investono numerose discipline scientifiche, dall'astronomia alla fisica, alla geologia. Molte nei secoli sono state le teorie proposte per l'origine del sistema solare, è tuttavia dal XVIII secolo che iniziano a prendere forma le teorie moderne.
La nebulosa solare
L'ipotesi sull'origine del sistema solare che attualmente gode di maggior credito è quella della nebulosa, proposta inizialmente da Immanuel Kant nel 1755 e indipendentemente da Pierre-Simon Laplace[1] .
La teoria della nebulosa afferma che il sistema solare ha avuto origine dal collasso gravitazionale di una nube gassosa, la nebulosa solare. Si ipotizza che nel tempo una forza interferente (probabilmente una vicina supernova) abbia compresso la nebulosa, spingendo materia verso il suo interno ed innescandone il collasso. Durante il collasso, la nebulosa iniziò a ruotare più rapidamente, e a riscaldarsi. Con procedere dell'azione della gravità, della pressione, dei campi magnetici e della rotazione, la neublosa si appiattì in un disco protoplanetario con una protostella al suo centro in via di contrazione.
Da questa nube di gas e polveri si formarono diversi pianeti.

Un disco protoplanetario in formazione nella nebulosa di Orione

Il sistema solare interno era troppo caldo per impedire la condensazione di molecole volatili quali acqua e metano, vi si formarono pertanto dei planetesimi relativamente piccoli e formati principalmente da composti ad alto punto di fusione, quali silicati e metalli. Questi corpi rocciosi evolveranno successivamente nei pianeti di tipo terrestre.
Più esternamente, oltre la linea di congelamento, si svilupparono invece i "giganti gassosi" Giove e Saturno, mentre Urano e Nettuno catturarono meno gas e si condensarono attorno a nuclei di ghiaccio.
Grazie alla loro massa sufficientemente grande, i "giganti gassosi" hanno trattenuto l'atmosfera originaria sottratta alla nebulosa. I pianeti di tipo terrestre l'hanno invece perduta. La loro atmosfera è frutto di vulcanismo, impatti con altri corpi e, nel caso della Terra, ha permesso l'evoluzione della vita.
Dopo 100 milioni di anni la pressione e la densità dell'idrogeno nel centro nella nebulosa divennero grandi a sufficienza per avviare la fusione nucleare nella protostella. Il vento solare prodotto dal neonato Sole spazzò via i gas e le polveri residui del disco allontanandoli nello spazio interstellare e fermando così il processo di crescita dei pianeti.
L'ipotesi della nebulosa prevede che tutti i pianeti si formino esattamente sul piano dell'eclittica, invece le orbite dei pianeti presentano tutte delle inclinazioni (anche se piccole) rispetto a tale piano. In tale ipotesi anche i pianeti giganti e le loro lune dovrebbero essere allineati al piano dell'eclittica. La maggior parte dei pianeti giganti però ha un'apprezzabile inclinazione assiale - Urano ha addirittura una notevole inclinazione di 98° che fa sì che il pianeta "rotoli" sulla sua orbita. Anche le grandi dimensioni della Luna terrestre e le orbite irregolari di altri satelliti sono incompatibili col modello a nebulosa; si ipotizza comunque che tali discrepanze siano però il frutto di avvenimenti accaduti successivamente alla nascita del sistema solare.
Attraverso misure radiometriche, si stima che l'età del sistema solare sia circa 5 miliardi di anni. Le più vecchie rocce della Terra sono vecchie circa 4 miliardi di anni. Rocce di questa età sono rare, dato che la superficie terrestre è soggetta ad un continuo rimodellamento dovuto a erosione, vulcanismo e al movimento delle placche continentali.
Per stimare l'età del sistema solare si studiano le meteoriti, che si ipotizza si siano formate nelle prime fasi di condensazione della nebulosa solare. Le meteoriti più vecchie come quella di Canyon Diablo sono state datate 4,6 miliardi di anni.
Fino alla fine del XX secolo si è pensato che i pianeti occupassero orbite simili e vicine a quelle che avevano in origine. Oggi si pensa che l'aspetto del sistema solare alle sue origini fosse molto diverso da quello attuale.
Gli impatti tra copri celesti, ancorché rari sulla scala dei tempi della vita umana, sono considerati una parte essenziale dello sviluppo e dell'evoluzione del sistema solare. Oltre all'impatto da cui si ipotizza abbia avuto origine la Luna terrestre, anche il sistema Plutone-Caronte si pensa derivi da un impatto tra oggetti della fascia di Kuiper. Esempi recenti di collisioni sono lo schianto della cometa Shoemaker-Levy 9 su Giove nel 1994 e il cratere Meteor Crater in Arizona.
Sistema solare interno
Stando alle ipotesi che godono attualmente di maggior credito, il sistema solare interno fu teatro di un gigantesco impatto tra la Terra ed un corpo di massa analoga a quella di Marte. Da tale impatto si formò la Luna.
Secondo l'ipotesi della nebulosa, la fascia degli asteroidi conteneva inizialmente una quantità di materia più che sufficiente per formare un pianeta, tuttavia i planetesimi che vi si formarono non poterono fondersi in un unico corpo a causa dell'interferenza gravitazionale prodotta da Giove, venutosi a formare prima. Gli asteroidi osservati oggi sono i residui dei numerosi planetesimi che si formarono nelle prime fasi della nascita del sistema solare.
Lune
La maggior parte dei pianeti del sistema solare possiede delle lune. La loro formazione può spiegarsi con una di tre possibili cause:
• formazione contemporanea al pianeta (tipica dei giganti gassosi)
• formazione da frammenti da impatto
• cattura di un oggetto vicino.
Per i pianeti interni e per gli altri corpi del sistema solare, la collisione sembra essere il meccanismo principale per la formazione di satelliti, in cui una parte consistente del materiale planetario, espulsa dalla collisione, finisce in orbita attorno al pianeta e si condensa in una o più lune.
La Luna terrestre si pensa essere originata da un evento simile.
Un pianeta può creare a sua volta un rigonfiamento nella superficie del satellite, questo rallenta la rotazione della luna fino a quando il periodo di rotazione e di rivoluzione coincidono. In tal caso, la luna mostrerà al pianeta sempre la stessa faccia. È il caso della Luna terrestre e di molti altri satelliti del sistema solare, tra cui la luna di Giove Io.

LA FORMAZIONE DEL PIANETA TERRA
La Terra è il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole, E’ il più grande dei pianeti terrestri del sistema solare, ed è l'unico corpo planetario adatto a sostenere la vita.
Vi sono però ipotesi e in alcuni casi anche deboli prove, che sostengono la tesi per cui la vita, probabilmente in forma microscopica, sarebbe stata presente o potrebbe tuttora sussistere su alcuni corpi del sistema solare come Marte e Venere e su alcuni satelliti naturali dei pianeti gassosi.
La Terra possiede un solo satellite naturale, la Luna, e la sua formazione è datata 4 miliardi e mezzo di anni fa. Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce: la linea orizzontale rappresenta l'equatore, mentre quella verticale un meridiano
L’età del nostro pianeta viene stimata in circa 5 miliardi di anni e gli scienziati hanno accertato che nella sua lunga storia geologica e climatica, il pianeta abbia subito l’alternanza di periodi freddi e di periodi caldi o temperati, lunghi milioni e centinaia di milioni di anni.
Possiamo suddividere l’età del nostro pianeta in 5 periodi o ere.
ARCHEOZOICO (durata 4,6 miliardi di anni): La composizione dell’atmosfera terrestre era diversa da quella attuale; nel corso di questo periodo comparvero i primi organismi unicellulari.
PALEOZOICO (durata 450/320 milioni di anni): in questo periodo inizia l’orogenesi caledoniana e quella ercinica con la formazione del Pangea
MESOZOICO (durata 170 milioni di anni): in quest’era, che comprende il Triassico, il Giurassico e il Cretaceo si ha la separazione del Pangea con la formazione dei continenti. E la progressiva scomparsa dei grandi vertebrati (dinosauri) e invertebrati
CENOZOICO (durata 50 milioni di anni): In questo periodo si ha la diffusione dei mammiferi e degli uccelli e della vegetazione attuale e si verifica una forte attività vulcanica e sismica
NEOZOICO (durata 2 milioni di anni): in questa era i continenti assumono la forma attuale. Durante questo periodo il clima fu caratterizzato da quattro glaciazioni con tre fasi interglaciali. L’evoluzione del clima modificò l’evoluzione della vita stessa, con conseguenze notevoli sulla sopravvivenza delle varie specie, tra cui la specie umana che fu coinvolta a pieno titolo nelle tragiche conseguenze delle variazioni climatiche.

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