Esplorazione del Sistema Solare: Pianeti, Satelliti e Corpi Celesti

Questo appunto di Scienze per le Scuole Medie descrive il Sistema Solare, che è formato da tanti corpi celesti mantenuti in un’orbita grazie alla forza di gravità del Sole. In particolare, il Sistema Solare è formato da 8 pianeti, dai satelliti, dal Sole e da altri corpi celesti, tra cui le comete, gli asteroidi, i meteoriti e la polvere interplanetaria.

Il Sole e la Luna

Il Sole è la stella più vicina a noi ed è quella che ci illumina. Attorno ad esso orbitano i corpi celesti che formano il Sistema Solare. Esso è formato al centro da un nucleo, poi da una zona intermedia o radioattiva, dalla zona convettiva e dalla parte esterna chiamata fotosfera. Anche il Sole ha un’atmosfera, formata da due strati: la cromosfera e la corona solare.
La cromosfera è un involucro di gas incandescenti. Anche la corona solare è un involucro di gas incandescenti, ed è invisibile. Infatti gli studiosi cercano di studiarla durante le eclissi perché in quel caso la Luna copre il disco solare e si vede soltanto la corona solare. La Luna è l’unico satellite naturale della Terra e compie un giro intorno ad essa in 27 g 7 h circa. Non ha atmosfera ma ha una caratteristica unica, la presenza di crateri sulla sua superficie, che si sono formati nel corso del tempo in seguito all'impatto violento di meteoriti. La Luna ha diverse fasi:
Luna nuova, Luna crescente, primo quarto, Luna crescente gibbosa, Luna piena, Luna calante gibbosa, ultimo quarto e Luna calante.

Quali sono i pianeti del Sistema Solare?

Mercurio è il pianeta più vicino al Sole e compie una rivoluzione in 88 giorni terrestri (3 mesi circa). Non ha un’atmosfera e questo fa si che ci siano fortissime variazioni di temperatura tra il giorno e la notte. Mercurio non ha satelliti naturali. Venere compie una rivoluzione in 225 giorni terrestri. Ha un’atmosfera ricca di anidride carbonica. Venere ruota attorno al proprio asse nel verso opposto agli altri pianeti e questo fenomeno è chiamato retrograda. venere non ha satelliti.
La Terra è il terzo pianeta del Sistema Solare ed è l’unico dove c’è vita. Compie una rivoluzione in 365 g 6 h circa ed ha un’atmosfera. L’acqua, la temperatura, la composizione dell’atmosfera, la distanza dal Sole costituiscono una combinazione degli elementi, unica del Sistema Solare, che ha permesso la nascita e l’evoluzione della vita. La Terra ha un solo satellite naturale, la Luna.
Marte ha un’atmosfera più rarefatta rispetto a quella terrestre ed è formata quasi esclusivamente da anidride carbonica, ma ha anche piccole parti di azoto e di argon. L’acqua è abbondante, ma è sotto forma di ghiaccio ed ha anche alcune montagne altissime. Marte ha due piccoli satelliti naturali, Deimos e Phobos. Giove è il pianeta più grande del Sistema Solare e compie un giro intorno a esso ogni 12 anni terrestri. Giove è un pianeta prevalentemente gassoso, costituito da idrogeno ed elio. Ha 62 satelliti tra cui il più grande che è Ganimede.
Saturno compie un giro intorno al Sole ogni 30 anni terrestri ed è prevalentemente gassoso, formato da elio e idrogeno. Si differenzia dagli altri pianeti grazie ai suoi anelli. Saturno ha 62 satelliti, tra cui Titano, l’unico satellite del Sistema Solare che ha un’atmosfera.
Urano compie un giro intorno al Sole ogni 84 anni terrestri. Ha una consistenza gassosa formata da idrogeno, elio e metano. Urano ha 27 satelliti naturali.
Nettuno è il pianeta più lontano dal Sole e compie un giro intorno ad esso ogni 165 anni. Nettuno è simile a Urano per la sua atmosfera e per dimensione. Ha 13 satelliti naturali.

Le comete e gli asteroidi

Le comete sono corpi celesti che percorrono orbite ellittiche molto allungate. Per esempio la cometa di Halley si avvicina al Sole e poi se ne allontana superando l’orbita di Nettuno. Per compiere questo percorso impiega circa 76 anni. È una delle comete più conosciute ed è stata visibile per l'ultima volta dalla Terra nel 1986. La prossima volta che sarà visibile dalla Terra sarà nel 2061. La cometa di Halley prende il nome da Edmond Halley, un astronomo inglese che osservò la cometa nel 1682 e predisse correttamente che sarebbe tornato di nuovo nel 1758. Calcolò correttamente l'orbita della cometa di Halley. Gli asteroidi hanno una dimensione molto piccola rispetto a quella dei pianeti e possono essere in orbita intorno al Sole o vagare nello spazio. Nel Sistema Solare ci sono molti asteroidi, la maggior parte dei quali si trova in orbite posizionate tra quella di Marte e quella di Giove, nella fascia degli asteroidi.

Le tre leggi di Keplero

Le orbite sono i percorsi che i corpi celesti devono seguire. Questo moto è regolato dalle tre leggi di Keplero, elaborate dall'astronomo Johann Kepler. La prima legge di Keplero afferma che le orbite dei pianeti sono ellissi delle quali il Sole occupa uno dei due fuochi. La seconda legge di Keplero afferma che le aree dei settori di ellisse descritti da un pianeta sono proporzionali ai tempi impiegati per descriverli. Infine, la terza legge di Keplero afferma che i quadrati dei tempi di rivoluzione dei pianeti sono proporzionali ai cubi delle loro rispettive distanze medie dal Sole.
Per ulteriori approfondimenti sulle tre leggi di Keplero vedi anche qua