La genesi del sistema solare
4,6 miliardi di anni fà, nella via Lattea, nel braccio di Orione, una nube in rotazione cominciò a raggrumarsi al centro formando una protostella da cui s’è poi originato il Sole e il Sistema solare.
Se la nube protostellare fosse stata statica, anche la polvere più esterna avrebbe finito per collassare al centro verso il Sole, e non avremmo avuto i pianeti che conosciamo.
Invece con la rotazione, la poca povere periferica sfuggita all’attrazione centrale si trasformò, raffreddandosi, nei pianeti che conosciamo.
La creazione di un sistema planetario può avvenire anche con più di una protostella, ad ogni protostella corrisponde un anello protostellare, alla fine si formano anelli diversamente inclinati fra loro.
I pianeti ruotano attorno al Sole
La nube ruotava come adesso i suoi pianeti solari girano attorno al Sole.
Nella stessa direzione in cui ruota il Sole, ruotano anche tutti pianeti del Sistema solare.
I pianeti ruotano a varie distanze dal Sole:
i pianeti con densità maggiore sono più vicini al Sole e quelli con densità minore sono più lontani dal Sole.
I pianeti ruotano sul piano dell’ecclittica
I pianeti ruotano più o meno sullo stesso piano, che corrisponde al piano equatoriale del Sole.
ll piano equatoriale del Sole è il luogo in cui la forza centrifuga è maggiore della forza di gravità e dove originariamente il materiale che componeva la nebulosa non precipitò sul Sole.
ll piano equatoriale del Sole corrisponde al piano dell’ecclittica.
L’uso del termine “eclittica” deriva da ecclissi, quando Sole, Luna e Terra si trovano esattamente sullo stesso piano.
Gli asteroidi
Gli asteroidi sono “piccoli pianeti” che ruotano attorno al Sole.
Gli asteroidi sono residui del disco protoplanetario, da cui si formarono anche Sole e pianeti.
Nel Sistema solare ci sono circa un milione di asteroidi in rotazione tra Marte e Giove.
Gli asteroidi solitamente hanno un diametro di pochi metri e una massa di qualche tonnellata.
Quando gli asteroidi entrano in atmosfera, si disintegrano quasi totalmente.
Gli asteroidi con un diametro di centinaia di metri possono provocare gravissimi danni, sono pochi e sono tenuti sotto osservazione.
Nel 2013 nella Siberia russa precipitò un asteroide di 15 metri con una massa di migliaia di tonnellate, che provocò, oltre mille i feriti.
Le Comete
Le Comete sono asteroidi composti soprattutto di ghiaccio.
Le Comete si trovano stabilmente nella Nube di Oort , una nube sferica di corpi ghiacciati, a 50.000 e 100.000 UA.
Si trovano anche nella Fascia di Kuiper e nella Fascia Principale di Asteroid.
Al passaggio di altre stelle vicine al Sistema solare, le Comete possono essere spinte vicino al Sole.
Le comete sono conglomerati di ghiaccio che a meno di 5 UA dal Sole, sublimano, generando la coda brillante visibile.
Il rapporto deuterio/idrogeno nell’acqua nelle comete è il triplo di quello presente negli oceani terrestri, per tale ragione vengono escluse come fornitrici dell’acqua terrestre.
La cometa di Halley è la cometa di Natale ?
La cometa di Halley ruota da tempi immemori, si presenta ogni 76 anni e si stima che essa sia comparsa sui cieli del nostro emisfero nel 12 a.C., quindi in prossimità nel Natale di Cristo.
Le Meteoriti
Le Meteoriti sono piccoli frammenti di asteroidi o comete.
Le Meteoriti quando entrano nell’atmosfera, si surriscaldano diventando luminose, sono le stelle cadenti.
Ogni anno cadono sulla terra centomila tonnellate di Meteoriti.
Le Meteoriti sono composte da silicati, e minerali come ferro e nikel. La stragrande maggioranza sono meteoriti primitive, cioè non riscaldate né differenziate, dette condriti. Primitive significa che derivano dal Sistema solare primordiale, infatti hanno la stessa età del sistema solare 4,6 miliardi di anni. All’interno condriti ci sono i mattoni della vita. Gli isotopi dell’acqua contenuta nelle condriti è più simile a quelli dell’acqua terrestre.
In alcuni periodi particolare dell’anno si osservano massicce tempeste di meteoriti:
le Geminidi nella costellazione dei Gemelli, tra il 3 e il 19 dicembre con picco a Santa Lucia;
le Perseidi nella costellazione di Perseo nelle prime tre settimane di agosto con picco a San Lorenzo, da cui le lacrime.
Sia le Geminidi che le Perseidi derivano da uno sciame meteorico: nelle prime la cometa si è ridotta a un asteroide che ha iniziato a sbriciolarsi nel 1983 e durerà poco più di un secolo; le seconde sono comparse per la prima volta nel 36 a.C.
L’ampiezza del Sistema solare
Plutone è il pianeta più lontano nel momento di afelio, massima distanza dal Sole, raggiunge le quasi a 50 UA, l’Unità astronomica cioè distanza Terra Sole è l’unità di misura dell’astronomia.
L’Eliosfera è lo spazio fino a cui arriva il Vento Solare, cioè il flusso di elettroni e protoni irradiati dal Sole.
Il vento solare si irradia fino 120 UA , quindi 120 volte la distanza Terra Sole è l’ampiezza del Sistema Solare.
Ai confini del Sistema solare
A 50 mila UA, 1 anno luce, troviamo la nube di Oort da cui ha avuto origine il Sistema solare.
Un po’ più in là, a 4 anni luce, c’è la stella più vicina al Sole: Proxima Centauri.
La stella più vicina al Sole è distante 200 mila volte la distanza terra-Sole: 200.000 UA.
Il paragone Sistema solare e atomo
Il Sistema solare con il Sole al centro e suoi pianeti che gli girano in tondo, è stato spesso paragonato a un atomo con il suo nucleo centrale e i suoi elettroni.
Il rapporto Sole e Sistema solare misura 3 x 10 alla 4° e Il rapporto nucleo atomico e atomo tutto intero è 10 alla 5°.
La massa del Sole è 2×1030 kg, quindi il 99,86% della massa complessiva del Sistema solare: i pianeti hanno lo 0,14% mentre l’elettrone è lo 0,05% del protone.
Se guardiamo al rapporto massa-elettrone/massa-protone, scopriamo che l’elettrone è lo 0,05% della massa del protone.
Il Sistema solare ha nove pianeti, quindi potremmo paragonarlo al fluoro.
Quì finiscono le analogie tra il Sistema solare e l’atomo.
I pianeti sono diversissimi mentre gli elettroni sono uguali.
Del pianeta possiamo dire che forma ha, ma dell’elettrone non si può neanche dire che sia una piccola sfera.
In ogni momento si può dire dove si trova un pianeta rispetto alla sua orbita, ma dell’elettrone possiamo solo dire con quale probabilità si troverà in tal posto.
La forza centrifuga e la forza di gravità regolano il movimento dei pianeti, ma le forze che regolano il movimento degli elettroni non le conosciamo appieno.