Concetti Chiave
- Fino al XVIII secolo, la concezione geocentrica dominava, ma l'eliocentrismo di Copernico e le osservazioni di Galileo hanno rivoluzionato questa visione.
- La formazione del sistema solare risale a circa 5 miliardi di anni fa da una nebulosa planetaria, con il sole che si è formato al centro.
- I pianeti si classificano in rocciosi, più vicini al sole e con nuclei metallici, e gassosi, più lontani, composti principalmente da ghiaccio e gas.
- I pianeti compiono movimenti di rotazione e rivoluzione, mantenuti in orbita dalla forza di attrazione del sole, che rappresenta il 99% della massa del sistema.
- I corpi minori del sistema solare, come asteroidi e comete, hanno orbite ellittiche e diverse caratteristiche fisiche, influenzate dalla loro composizione e posizione.
Concezioni astronomiche storiche
Fino al XVIII sec. Concezione GEOCENTRICA
Con Copernico (matematico) concezione ELIOCENTRICA
Solo con Galileo e le osservazioni prende piede questa concezione (cannocchiale)
Galileo osserva:
- la luna
- la superficie solare (individua le macchie solari)
Corpi celesti = qualcosa di mutevole
1620/30 censura della chiesa
Terra (= uomo) al centro teoria eliocentrica ≈ eresia
Sconvolgere sistemi naturali = sconvolgere valori
Mettere in dubbio l’autorevolezza dei fisici antichi non accettato
Autorità (= chiesa) giusta e necessaria
Nuove idee prendono piede con molta difficoltà
Diametro = 20.000 miliardi di Km
Formazione del sistema solare
Nato 5 miliardi di anni fa, da una nebulosa planetaria
A seguito del collassamento formazione del sole
La materia non collassata nel centro ha dato vita ai pianeti
In base alla massa dei pianeti l’atmosfera si è ripulita della particelle sparse
Ogni pianeta è un centro gravitazionale
I pianeti sono 8:
- pianeti più vicini al sole = pianeti ROCCIOSI
Nucleo metallico (nichel, ferro)
Negli strati esterni, silicati
- pianeti più lontani = pianeti che contengono ghiaccio e gas
Sono gassosi
Hanno delle grosse masse
Prima tutti i pianeti erano allo stato fuso
È rimasto del gas che ha formato l’atmosfera
EC › velocità di fuga il gas non può essere trattenuto
Pianeti sono freddi, opachi (riflettono la luce), ruotano intorno al sole e hanno massa ‹
1-TEMPERATURA
2-MOTI
3-DENSITA’
4-COMPOSIZIONE
5-ATMOSFERA
TEMPERATURA
Dipende da:
- distanza dal sole
- presenza o meno dell’atmosfera
- composizione dell’atmosfera (gas, effetto serra…)
- tempo di rotazione (↑ tempo ↑ energia persa)
- inclinazione dell’asse di rotazione sull’orbita
Movimenti planetari
Per brevi periodi l’inclinazione dell’asse di rotazione rimane parallela a se stesso
Sono di
- rotazione (intorno al loro asse)
- rivoluzione (intorno al sole)
Avvengono solitamente in senso anti-orario (Urano e Venere in senso orario)
Tempo di rotazione = giorno (sulla terra = 24h, come Marte)
Tempo di rivoluzione = anno
Su orbita quasi circolare (ellittica)
↑ lunghezza orbita ↑ durata di un anno (3^ legge di Cheplero)
Orbite dei pianeti complanari
Gli assi di rotazione sono più o meno perpendicolari al piano (solo Urano ruota più coricato)
Pianeti - come si muovono (Cheplero)
- perché si muovono (Newton)
Sole = 99% della massa del sistema tiene ben vincolati i pianeti, gli steroidi, ecc…
Leggi di Keplero e Newton
1^ LEGGE DI KEPLERO
2^ LEGGE DI KEPLERO
3^ LEGGE DI KEPLERO
LEGGE DI NEWTON
F (attrattiva) = G (m1 m2 / d²)
G = 6 10
Perché i pianeti non cadono sul sole? Perché C’è una forza centrifuga
↑ vicinanza al sole ↑ influenza
↑ F di attrazione ( ↑ velocità)
a = F / m
Il sistema sole-terra lo possiamo considerare inerziale.
Sole considerato fermo (anche se in realtà non lo è)
Densità e composizione dei pianeti
Dipende dalla distanza dal sole
Pianeti terrestri (Mercurio, Venere, Terra e Marte) (interni rispetto ad una fascia di asteroidi):
- assorbono molta E
- contengono elementi pesanti (Fe)
- ↑ densità (5 mg / cm³ mediamente)
- sono tendenzialemente piccoli
- ↓ forza di gravità atmosfera poco densa (Mercurio privo di atmosfera)
- hanno pochi satelliti
Pianeti solari o gioviali (Giove, Saturno, Urano, Nettuno):
- Ricevono ↓ E
- Sono meno densi
- I costituenti sono tutti allo stato fluido
- In superficie sono allo stato fluido
- In profondità sono allo stato solido (ghiaccio)
- Densità = 1,5 g / cm³ pianeti gassosi
- Diametri molto grandi
- ↑ forza di gravità
- Atmosfera sempre densa con particelle con Ec ↓
- Hanno numerosi satelliti
Corpi minori del sistema solare
Corpi minori:
hanno orbite ellittiche come i pianeti
Dipendono dal diametro
- Asteroidi o pianetini
d = 600 Km
7.000 osservati (soprattutto tra Marte e Giove)
La fascia di asteroidi tra Marte e Giove si pensa sia un pianeta mancato probabilmente a causa della vicinanza di Giove (ha sfalsato il gioco di forze)
- Meteore
derivano o da frammenti di comete o da frammenti di asteroidi
dimensioni ridotte
corpi solidi
a volte si muovono isolate, a volte a gruppi seguono orbite
stelle cadenti
- Meteoriti
diametri un po’ più grandi
a contatto con l’atmosfera su consumano
(sulla terra ne arrivano tantissimi ma la maggior parte finisce in mare)
- Comete
gas, vapori congelati (vapore acqueo, ammoniaca, metano), frammenti di roccia
orbite ellittiche molto allungate
ogni volta che sia avvicinano al sole perdono massa (sole scioglie e lascia elementi nel tragitto)
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra la concezione geocentrica e quella eliocentrica?
- Quali osservazioni di Galileo hanno supportato la teoria eliocentrica?
- Come si è formato il sistema solare?
- Quali sono le principali differenze tra pianeti rocciosi e gassosi?
- Cosa sono i corpi minori del sistema solare e quali categorie li comprendono?
La concezione geocentrica pone la Terra al centro dell'universo, mentre la concezione eliocentrica, proposta da Copernico e sostenuta da Galileo, colloca il Sole al centro, cambiando radicalmente la visione del sistema solare.
Galileo ha osservato la Luna e le macchie solari, dimostrando che i corpi celesti sono mutevoli e non fissi, contribuendo così all'accettazione della teoria eliocentrica nonostante la censura della Chiesa.
Il sistema solare si è formato circa 5 miliardi di anni fa da una nebulosa planetaria, con il collassamento della materia che ha dato vita al Sole e ai pianeti, i quali si sono poi stabilizzati come centri gravitazionali.
I pianeti rocciosi, come Mercurio e Marte, sono più vicini al Sole, hanno nuclei metallici e densità elevate, mentre i pianeti gassosi, come Giove e Saturno, sono più lontani, meno densi e composti principalmente da gas e fluidi.
I corpi minori del sistema solare includono asteroidi, meteore, meteoriti e comete, ognuno con caratteristiche specifiche, come orbite ellittiche e composizione variabile, e sono spesso considerati i resti di un sistema planetario in formazione.
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