I pianeti del sistema solare e geodesia

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Categoria:Geografia Astronomica
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Testo

LE CARATTERISTICHE DEI PIANETI
I pianeti sono diversi tra loro per forma,orbita,densità. Si possono dividere in due gruppi: Mercurio,Venere, Terra e Marte di tipo terrestre. Giove,Saturno,Urano,Nettuno di tipo gioviano. Plutone per le sue caratteristiche non è classificabile.
La Terra si distingue dagli altri pianeti per la presenza di un’atmosfera ricca di ossigeno.
I pianeti gioviani piu lontani dal Sole sono di grandi dimensioni e molto freddi con acqua,ammoniaca,idrogeno e metano. Tra i due gruppi di pianeti ci sono delle asteroidi.
Tutti i pianeti fanno un moto di rotazione attorno al Sole su orbite ellittiche e uno di rotazione attorno al loro asse. Caratteristiche comuni del moto dei pianeti sono: le orbite sono complanari e che i moti sono antiorari. Le distanze dei pianeti dal Sole si calcolano: d=(n+4)/10.
MERCURIO: pianeta dal moto anomalo
E’ il pianeta più vicino al Sole,ha un moto di rivoluzione di circa 88 giorni e uno di rotazione di circa 52 giorni.
Raggiunge valori molto elevati nelle parti illuminate perché molto tempo lo passa rivolto verso il Sole. Non ha né acqua né atmosfera.
Superficie simile a quella lunare,con crateri grossi,ha densità simile a quella terrestre e possiede un campo magnetico.
L’orbita di Mercurio è un’ellissi con notevole schiacciamento e ha diverse anomalie che non coincidono con Newton.
VENERE: il pianeta più luminoso
È il pianeta più vicino alla terra e più luminoso dopo la Luna e possibile vederlo all’alba e al tramonto. Ha una spessa coltre di nubi giallognole. Venere ha pianure e grandi catene montuose e di vulcani e crateri d’impatto.
Ha una temperatura molto elevata ha un elevato affetto serra dovuto al CO2.
Il moto di rotazione di Venere è retrogrado e ha un periodo di 243 giorni terrestri e il moto di rivoluzione è di 224. Il giorno di Venere è più lungo dell’anno.
MARTE: il pianeta rosso
Ha un diametro dimezzato rispetto a quello terrestre ma la durata del giorno è uguale e l’asse di rotazione ha la stessa inclinazione di quello terrestre. Marte ha una superficie simile a quella lunare con altipiani e mari. I vulcani di Marte sono inattivi e anche l’attività sismica è ridotta.
Ha un’atmosfera molto rarefatta, le rocce sono simili a basalti terrestri il colore rosso deriva dall’ossido ferroso rossastro.
L’acqua allo stato liquido è quasi assente c’è acqua allo stato solido. Marte ha due piccoli satelliti: Phobos e Deimos asteroidi catturati dal campo gravitazionale del pianeta.
GIOVE: il gigante
E’ di colore giallo è il più grande del sistema solare il suo dimetro è 11 volte quello della terra.
Il suo periodo di rivoluzione è di 12 anni ma quello di rotazione è breve 10 ore. L’elevata velocità di rotazione crea un forte schiacciamento ai poli e si muove a velocità angolare maggiore all’equatore. Ha elio e idrogeno. Le zone chiare del pianeta sono più fredde di quelle scure. La regolare disposizione delle bande a volte si interrompe a causa di moti connettivi per creare macchie rosse che ruotano in senso orario. Ha una temperatura media molto bassa. La struttura di Giove è stratificata. Giove ha un forte campo magnetico di cui sono risponsabili i moti connettivi.
Attorno a Giove orbitano un anello e 16 satelliti.
SATURNO: il pianeta degli anelli
Uno strato di idrogeno gassoso forma l’atmosfera che sfuma in uno strato di idrogeno liquido all’interno di un nucleo di roccia e ghiaccio. Ruota molto velocemente e ha notevole schiacciamento polare.
Ha un forte campo magnetico ed emette tanta energia.
Saturno è circondato da satelliti di ghiaccio e roccia.
I suoi anelli sono costituiti da polvere e frammenti rocciosi ricoperti di ghiaccio e sono sette anelli formati da milioni di anelli.
Gli anelli derivano dai resti di un satellite distrutto dalla gravitazione del pianeta.
URANO: un pianeta perturbato
È un pianeta di tipo gioviano con un’atmosfera di idrogeno. La sua particolarità è di avere l’asse di rotazione quasi adiacente al suo piano orbitale. Dato che l’asse si mantiene parallelo a se stesso durante il moto di rivoluzione il pianeta rivolge ogni polo verso il Sole per quasi 40 anni e la rotazione è di tipo retrogrado. Il moto di rivoluzione di Urano presenta anomalie rispetto a quanto prevedevano le leggi di Newton e si pensava esistesse un pianeta più esterne causa di queste perturbazioni.
NETTUNO: il pianeta gemello
Di dimensioni simili a Urano è costituito da un nucleo di roccia e ghiaccio. Il periodo di rivoluzione è di 165 anni e quello di rotazione è di 14 ore. Il motivo per cui Nettuno influisce su Urano è la differente velocità di rivoluzione: quando Nettuno è davanti a Urano tende a trascinarlo facendolo accelerare;quando Urano più veloce supera Nettuno questo tende a rallentarlo. Per questo Urano presenta accelerazione e rallentamnti anomali.
PLUTONE: ai confini del sistema
E’ il più piccolo del sistema solare,densità simile a quella di Giove ma senza atmosfera. E’ costituito da polveri e ghiaccio. Le caratteristiche dei suoi movimenti sono fuori dalla norma: percorre in senso retrogrado un’orbita con inclinazione sul piano dell’ecclitticae un’eccentricità che sono le più elevate del sistema solare. L’asse di rotazione è poco inclinato sul piano orbitale. Caronte e Plutone ruotano intorno a un baricentro comune rivolgendosi sempre la faccia.
CORPI MINORI
Si tratta d oggetti di piccole dimensioni e piccola massa:
-asteroidi- in rotazione atorno al Sole nella fascia degli asterioidi
-comete- si originano dalla nube di Oort e percorrono orbite ellittiche molto eccentriche o paraboliche
-meteore-frammenti che si incendiano al contatto con l’atmosfera
-meteoriti-metalliche o rocciose

LA TERRA DISCO PIATTO O SFERA?
- L’ombra che la terra proietta sula Luna durante l’eclissi di Luna è circolare.
- La linea dove il suolo o il mare sembrano congiungeri con il cielo è la linea dell’orizzonte ed è circolare.
Questo dipende dalla sfericità della Terra se spostiamo più in alto il punto di osservazione la parte della terra visibile aumenta.
- la comparsa di un oggetto in avvicinamento all’orizzonte inzia con le parti più elevate,se la
superficie non fosse curva l’oggetto apparirebbe tutto
- l’altezza della stella polare varia in base alla latitudine e sarebbe sempre costante se la terra
fosse piatta

LA TERRA NON E’ PERFETTAMENTE SFERICA
Newton ipotizzò che la terra fosse schiacciata ai poli e rigonfia nell’equatore a causa di un forza centrifuga prodotta dal moto di rotazione e questo doveva conseguire una diminuzione dai poli all’equatore del valore dell’accelerazione di gravità. E dalla fisica sappiamo che il periodo dipende sia dalla sua lunghezza sia dell’accelerazione di gravità.
COME RAPPRESENTARE LA TERRA: ELLISSOIDE E GEOIDE
Facendo ruotare un’ellisse intorno all’asse minore generando un ellissoide di rotazione con due assi: uno polare e uno equatoriale,l’equatore non è una circonferenza perfetta,ma un’ellisse schiacciata di conseguenza la Terra è un ellissoide a tre assi.
Si è in questo modo definito un solido ideale,il geoide,delimitato da una superficie in ogni suo punto perpendicolare alla direzione del pilo a piombo,il filo a piombo non punto sempre verso il centro della Terra e neppure è sempre perpendicolare alla superficie dell’ellissoide.
La forma che otteniamo è irregolare e il geoide è la forma che la Terra assumerebbe se fosse coperta da un unico oceano uniforme.
Il geoide è preferibile all’ellissoide.
Si è creato l’ellissoide internazionale come figura di riferimento.
LE DIMENSIONI DELLA TERRA(eratostene e la lunghezza dell’equatore)
Tra il raggio polare e quello equatoriale c’è una differenza di 21 km con uno schiacciamento di 1/298.
Eratostene calcolò l’angolo esistente tra l’asse terrestre e il piano di rivoluzione della Terra intorno al Sole.
Egli prese in considerazione Siene e Alessandria e constatò che Siene il 21 Giugno avevo il Sole allo Zenit: gli oggetti non producevano ombra, ad Alessandria alle 12 dello stesso giorno i raggi del sole erano inclinati rispetto alla verticale.
Sapendo che i raggi solari arrivano tutti paralleli tra loro egli dimostrò che l’angolo misurato è uguale all’angolo che sottende l’arco AS ( Alessandira e Siene ) poiché sono angoli corrispondenti tra rette parallele tagliate da una trasversale.
Eratostene riteneva che terra fosse perfettamente sferica e perciò considerò che anche l’equatore fosse una sfera.
Questo problema si può risolvere impostando la proporzione α : AS = 360 : 2Πr
L’imprecisione stava sia poiché Siene e Alessandria non erano sullo stesso meridiano e inoltre la terra non è una sfera perfetta.
I SISTEMI DI RIFERIMENTO
Il polo nord e il polo sud sono i due punti dove emerge l’asse di rotazione cioè l’asse attorno al quale ruota la terra.
L’equatore è una circonferenza massima ed è equidistante dai due poli dividendo in: l’emisfero boreale e quello astrale.
I paralleli sono circonferenze che si originano dal piano equatoriale e sono 180.
Il raggio di queste circonferenze decresce con l’aumento della distanza dall’equatore.
Se si taglia la sfera terrestre con piani passanti per l’asse di rotazione queste circonferenze sono dette meridiani che sono definite come semicirconferenze che uniscono i due poli, se ne considerano 360, si parte dal meridiano fondamentale quello di greenwhich e il centottesimo è detto antimeridiano di greenwhich.
Ogni meridiano ha un corrispondente antimeridiano con il quale forma il circolo meridiano.

LE COORDINATE GEOGRAFICHE
Le coordinate permettono di determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre e sono: la latitudine la longitudine e l’altitudine.
La latitudine di un punto P è la distanza angolare tra il parallelo passante per P e il paino equatoriale.
La latitudine si misura in gradi primi e secondi e varia da 0 a 90 N se P si trova nell’emisfero boreale; e da 0 a 90 S se si trova in quello australe. Tutti i punti sullo stesso parallelo hanno la stessa latitudine.
La longitudine di un punto P è la distanza angolare tra il meridiano passante per P e il meridiano fondamentale.
La longitudine varia tra 0 a 180 e si misura tra est e ovest, tutti i punti sullo stesso meridano hanno la stessa longitudine.
L’altitudine viene misurata rispetto al livello del mare e può essere positiva o negativa.
COORDINATO POLARI
Questo sistema di riferimento consente di stabilire la posizione di un qualsiasi punto P rispetto alla posizione di un osservatore detta punto di stazione.
Vengono misurate sul piano dell’orizzonte facendo riferimento ai punti cardinali: azimut e distanza.
L’azimut è l’angolo compreso tra il meridiano passando per O ( punto di stazione ) e la congiungente il punto di stazione con P; va misurato in direzione nord e in senso orario.
La distanza è la lunghezza del segmento congiungente il punto O con il P.
Le coordinate polari possono servire solo per la localizzazione di punti che si trovano entro l’orizzonte visivo.

Esempio



  



Come usare