Il sistema solare e alcuni pianeti

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Categoria:	Astronomia
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IL SISTEMA SOLARE
Gli astronomi sono convinti che se non tutte, almeno la grande maggioranza delle stelle della nostra Galassia possono vantare una famiglia numerosa come quella del Sole e altrettanto varia. Purtroppo però a tutt'oggi non si ha alcuna prova certa dell'esistenza di pianeti attorno ad altre stelle, solo di recente alcune osservazioni hanno fornito sospetti su possibili altri sistemi solari.
Di fatto non sappiamo se, per una stella, avere una decina di pianeti sia la norma oppure no. Forse quello del Sole è un sistema molto ricco; forse è un stato costruito in "economia". Non sappiamo neanche se la distribuzione delle distanze, delle densità e delle masse sia una regola o un'eccezione.
Cerchiamo di dare comunque una descrizione ordinata del nostro sistema solare.
L'origine e l'età
La formazione del Sistema Solare risale a 4,55 miliardi di anni fa, come si desume dalla misura delle abbondanze dei radioisotopi in campioni di meteoriti. L'incertezza su questa cifra è davvero minima, dell'ordine si cento milioni di anni, non di più.
Un altro dato significativo è che l'abbondanza di certi elementi nelle atmosfere dei pianeti giganti e nelle meteoriti è più vicina a quella che si misura nel mezzo interstellare che non a quella attuale del Sole. Ciò significa che i pianeti si sono condensati nello stesso materiale da cui è nato il Sole e contemporaneamente ad esso, non da materia già trasformata dai processi nucleari che avvengono dentro la nostra stella. I pianeti sono fratelli e non figli del Sole.
La suddivisione dei pianeti
La densità dei corpi planetari decresce sensibilmente ma mano che ci si allontana dal Sole, mentre le dimensioni e le masse aumentano. Questo andamento regolare suggerisce di suddividere i pianeti in due famiglie.
• i pianeti terrestri (o interni)
• i pianeti giganti (o esterni)
I pianeti terresti (Mercurio, Venere, Terra, Marte) sono i più vicini al Sole e si caratterizzano per piccole dimensioni, piccola massa, alta densità, scarsità di satelliti e totale assenza di anelli; la superficie è solida e l'atmosfera può essere sia molto densa, come su Venere, che molto tenue come su Marte e Mercurio.
I pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano, Nettuno) si trovano a grande distanza dal Sole, sono corpi di taglia notevole ma di bassa densità, costituiti soprattutto di idrogeno ed elio. Non hanno una superficie solida, ma un'atmosfera molto estesa che in profondità sviluppa formidabili pressioni. Probabilmente al centro v'è un piccolo nucleo roccioso. Sono accompagnati da molti satelliti e tutti sono circondati da un sistema di anelli, alcuni molto tenui.
Resta fuori da questa classificazione il solo Plutone, che è il pianeta più lontano dal Sole, piccolo e poco denso, con parametri orbitali anomali. Si pensa che Plutone debba aver avuto un'origine diversa da quella dei pianeti "regolari".
Le differenze tra i pianeti terrestri e giganti gassosi possono trovare una spiegazione nel fatto che nella nebulosa protoplanetaria (la nube di materia che circondava il Sole e da cui si formarono i pianeti) la temperatura era maggiore vicino al Sole e dunque era possibile la condensazione degli elementi poco volatili(in genere i più pesanti), mentre gli altri erano spinti verso l'esterno dalla radiazione solare.
Anche la distribuzione delle distanze mostra una certa regolarità: ciascun pianeta si trova grosso modo ad una distanza doppia di quello che lo precede. Al contrario, i campi magnetici non si possono inquadrare in un unico schema: sono presenti nei pianeti giganti, ma non sempre nei terrestri.
SATURNO
È il secondo più grande pianeta del nostro sistema solare. È meno grande di Giove (il suo diametro equatoriale è di 120800 km) e, come il suo fratello maggiore, è fortemente schiacciato ai poli.
L'osservazione diretta mostra che anche il disco di Saturno è solcato da bande simili a quelle di Giove e lo spettroscopio ha rivelato per l'atmosfera la stessa composizione chimica di base: idrogeno, elio, ammoniaca e metano. Anche in questo caso, la velocità di rotazione alle varie latitudini non è costante.
Nonostante le somiglianze con Giove, Saturno appare diverso non solo da questo ma da qualsiasi altro pianeta, per una stranissima caratteristica: il celebre, bellissimo anello che lo circonda. Le prime osservazioni risalgono al 1610, quando si manifestò a Galileo sotto forma di due stelline ai lati del pianeta. Solo nel 1659 C.Huygens riuscì a scoprirne la vera natura e successivamente Cassini si accorse che l'anello era interrotto da una banda scura e che quindi, gli anelli erano due. In realtà nel corso degli anni si scoprirono successive interruzioni tanto che ora si parla degli anelli di Saturno, al plurale.
Dagli studi effettuati si è arrivati alla conclusione che gli anelli non possono essere corpi rigidi, bensì sciami di particelle orbitanti attorno al pianeta come satellitini. Queste particelle sono ricoperte di ghiaccio ed hanno un diametro che varia dai 4 ai 30 cm. La larghezza massima degli anelli è di 276000km, mentre dalla parte interna si avvicinano ad appena 11000km dalla superficie di Saturno. Lo spessore è piccolissimo e si ritiene che non superi i 20km.

MERCURIO
Come conseguenza del fatto di essere il pianeta più interno e, pertanto, sempre in una posizione vicino al Sole che lo rende difficile da osservare, Mercurio era poco noto fino al marzo del 1974, quando la sonda spaziale Mariner 10 compì il primo dei suoi tre incontri ravvicinati con il pianeta. Si è ora appurata la natura generale di Mercurio, un pianeta non evoluto, simile alla Luna.
I dati provenienti dalle osservazioni radar sono stati particolarmente importanti nel fissare il periodo di rotazione (il giorno) che è, entro la precisione con la quale lo si può determinare, i due terzi del periodo orbitale (l'anno). Inoltre, l'orbita di Mercurio è più eccentrica di quella di qualsiasi altro pianeta tranne Plutone, così che l'intensità della luce del Sole in superficie varia approssimativamente di un fattore due fra il punto più vicino al Sole (perielio) e il più lontano (afelio). Se il periodo di rotazione e quello di rivoluzione (orbitale) di Mercurio fossero stati gli stessi, la medesima regione del pianeta sempre stata rivolta al Sole al perielio, ovvero sarebbe stata un "polo caldo". La risonanza osservata di 3:2 conduce all'alternanza del "posto caldo" fra due regioni ai lati opposti del pianeta le quali, pertanto, fanno sì che Mercurio abbia due poli caldi.
Una delle principale scoperte derivanti dall'analisi dei dati del Mariner 10 è stato il fatto che Mercurio possiede un significativo campo magnetico, chiaramente di natura dipolare (nord-sud), come quello terrestre. Generalmente si ritiene che il campo magnetico terrestre sia il prodotto di correnti elettriche (create da un effetto dinamo autoindotto) che scorrono nel nucleo di ferro. L'osservazione del campo magnetico di Mercurio (abbastanza sorprendente data la lenta rotazione del pianeta) implica che anche Mercurio ha un nucleo.
La nostra comprensione di Mercurio allo stato attuale indica che il pianeta ha un interno simile, nel suo complesso, a quello terrestre. I dati del Mariner 10 dimostrano che non vi è però alcuna somiglianza con la Terra valida sino in superficie. La sonda spaziale ha confermato che Mercurio è sostanzialmente privo di atmosfera, e le immagini televisive hanno rivelato una morfologia superficiale che ha una forte somiglianza con quella della Luna. I crateri sono la caratteristica superficiale dominante, e vanno da quelli aventi le minime dimensioni che il Mariner ha potuto risolvere (circa 100 metri) a crateri a più anelli di centinaia di chilometri di diametro.