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L’esplorazione dell’universo 2^ edizione


Una panoramica completa dell'universo conosciuto fa del testo una chiara e sintetica opera di facile comprensione anche per i non addetti ai lavori.

Editore:
Lulu

Genere: Saggio astronomico

Estratto:
Prefazione
Quotidianamente assistiamo a manifestazioni naturali, quali
alba e tramonto in modo quasi automatico, ma non ci viene mai
in mente di porci alcune domande, di cercare di capire perché
tutto ciò avviene, da dove è scaturito il meccanismo che ha dato
vita a tutto questo.
Allora addentriamoci nei misteri che l'uomo si è trovato poi ad
affrontare: come è nata la vita sul nostro pianeta? Siamo gli
unici esseri viventi nell'universo?
Il punto è che vediamo le cose con superficialità, non ci chiediamo
mai cosa c'è oltre le nuvole, fuori dal nostro pianeta.
Per quanto mi riguarda, la passione dell'astronomia ha preso
piede tempo fa, nella primavera del 1997, in occasione del
passaggio della cometa "Hale-Bopp"; da quell'affascinante visione
è nata in me un'imposizione al sapere a cui non ho saputo
oppormi, argomenti sempre più complicati, ma nello stesso
tempo intriganti, si sono fatti strada nella mia mente; più cose
imparavo maggiore era la mia curiosità.
Dalle mie parti molte persone, quelle poche volte che alzano
gli occhi al cielo, lo fanno con indifferenza e molto spesso criticano
la mia passione.
C'è molta ignoranza assolutamente fuori luogo su questa scienza
che ci racconta tutto ciò che vediamo, che siamo, tutto ciò
che esiste.
Io sono stato molto curioso, ma anche felice di conoscerla, di
apprenderla; naturalmente non mi vanto di ritenermi un professionista,
mi reputo solo un discreto astrofilo, cioè un amante
dell'astronomia, ergo, è stata mia intenzione voler dare il mio
modesto contributo, nel mio tempo libero, a questa disciplina.
Molte sono le offerte che astrofili di tutto il mondo donano all'astronomia
e agli astronomi in particolare (stiamo parlando di
veri e propri professionisti).
Asteroidi e in particolar modo comete, vengono scoperti, quasi
sempre, da astrofili, da dilettanti, e a questi oggetti celesti viene
attribuito il nome del proprio scopritore.
Quindi, come possiamo notare, l'astronomia è una scienza accessibile
a tutti, la si può studiare profondamente, la si può praticare
o ancora conoscerla per sommi capi per semplice curiosità,
non occorre essere necessariamente un professionista.
Nelle pagine contenute in questo libro ho riassunto ciò che ho
imparato nel corso di tutti questi anni, anche attingendo notizie
e aggiornando mano a mano il lavoro già fatto poiché nuove
scoperte sono state fatte nel corso di nuove missioni spaziali.
Buona lettura e buon viaggio!
L'autore
Luigi Tosti
Introduzione
Il moto e la composizione delle stelle, le leggi che regolano lo
spazio e il tempo, la gravità, il comportamento degli atomi, lo
stato della materia, l'inizio del tempo, il destino dell'universo,
sono alcuni dei temi che andremo a trattare.
L'astronomia è studio dell'origine dell'universo, della sua storia,
che è anche la nostra storia e le nostre origini.
La moltitudine degli argomenti di cui tratta l'astronomia non
deve scoraggiare il lettore il quale, trovandosi di fronte a temi
che sembrano essere complessi, o avere la sensazione di smarrirsi
fra teorie e ipotesi, potrebbe perderebbe lo stimolo di addentrarsi,
o quanto meno iniziare, il suo viaggio nell'infinito.
In questo libro si cercherà di dare sintetiche semplici e chiare —
ma non per questo incomplete — descrizioni delle materie che
andremo ad affrontare.
Per facilitare ulteriormente la lettura e la comprensione della terminologia
che verrà inevitabilmente usata, ne pongo ora alcune
brevi indicazioni:
Afelio: punto di massima lontananza di un pianeta, durante la
sua orbita, rispetto al Sole. Nel caso in cui si tratti del punto di
massima lontananza rispetto alla Terra, è detto apogeo.
Albedo: unità di misura usata per valutare la luminosità di un
pianeta.
Ammasso aperto: gruppo di poche decine di stelle generate dalla
stessa nebulosa. Si tratta per lo più di stelle giovani.
Ammasso globulare: gruppo di decine o di centinaia di migliaia
di stelle che, raggruppate densamente tra loro per effetto della
gravità, orbitano presso i nuclei delle Galassie. Si tratta di stelle
molto vecchie.
Anno luce (a.l.): Percorso che la luce effettua in un anno
(10.000 miliardi di chilometri circa). Viene usata come unità di
misura per stimare le distanze nel cosmo insieme al parsec (1
pc=3,26 a.l.) al kiloparsec (1 kpc=1.000 parsec) e al megaparsec
(1 mpc=1.000 kiloparsec) equivalente a 33 milioni di miliardi
di chilometri circa.
Eclittica: tragitto apparente del Sole sulla sfera celeste.
Galassia: insieme di centinaia di miliardi di stelle. Le Galassie
si presentano con forme diverse: a spirale, ellittiche o irregolari.
Gravità: legge di Newton secondo la quale due o più corpi si attraggono
per effetto della propria massa.
Magnitudine: unità di misura usata per valutare la luminosità
delle stelle.
Massa: capacità di un corpo di contenere materia.
Nebulosa: raggruppamento di materiale interstellare.
Nebulosa planetaria: forma che assume una stella morente dovuta
alla perdita dei suoi gas superficiali.
Perielio: punto di massima vicinanza di un pianeta, durante la
sua orbita, rispetto al Sole. Nel caso in cui si tratti del punto di
massima vicinanza rispetto alla Terra, è detto perigeo.
Pulsar: relitti di stelle morte.
Quasar: secondo la maggioranza degli astronomi, si tratta di
Galassie molto giovani, molto lontane e per questo all'inizio della
loro formazione.
Spettro: scomposizione della luce bianca emessa dagli oggetti
celesti nei suoi colori fondamentali e quindi in elementi chimici
diversi.
Stella: enorme sfera di gas composta da idrogeno e in misura
minore da elio.
Supernova: esplosione di una stella alla fine della sua esistenza.
Unità Astronomica (UA): unità di misura (equivalente alla distanza
media Terra-Sole) pari a 150 milioni di chilometri.
Velocità di fuga: velocità minima necessaria per sfuggire all'attrazione
gravitazionale. Essa dipende dalla massa del corpo su
cui ci si trova.
Velocità della luce: velocità costante a cui viaggia la luce, la
massima possibile nell'universo, equivalente a 300.000 km/sec.
A questo proposito è da tener presente che la luce, seppur velocissima,
impiega un certo tempo per arrivare fino a noi, proporzionale
alla distanza che deve percorrere. Infatti noi vediamo il
Sole così com'era 8 minuti fa, non com'è nel momento in cui lo
stiamo guardando. Questo lasso di tempo, infatti, impiega la
luce che ci giunge dal Sole a coprire la distanza. Vediamo Plutone
com'era 5 ore fa, non come si presenta nel momento in cui lo
stiamo guardando. Per cui concludiamo e teniamo a mente che,
tanto più guardiamo lontano nell'universo, tanto più, paradossalmente,
torniamo indietro nel passato.
Le nozioni precedentemente riportate serviranno, come detto,
per una più semplice e rapida comprensione dei temi che seguono,
ma non bisogna omettere che un semplice e banale particolare
con cui abbiamo a che fare nella nostra vita quotidiana, entra
a far parte, e in modo più che rilevante per non dire essenziale,
nella nascita ed evoluzione dell'intero universo, cioè la temperatura.
Tutti i giorni ci troviamo di fronte a questa legge fisica, ma non
ci viene mai in mente che essa può aiutarci, fra le altre cose, a
capire o cogliere diversi particolari che avvengono nel cosmo.
Molti paragrafi saranno legati alla temperatura; qui evidenzieremo
gli effetti che essa provoca: gli stati della materia.
Tutti gli oggetti sono composti da molecole e come sappiamo
ogni oggetto si può congelare, riscaldare o vaporizzare.
Le molecole che compongono un oggetto si agitano, vibrano
sempre più con l'aumentare del calore; da qui, l'oggetto in questione
prima comincerà a scottare, poi a fondere, poi a vaporizzare
a seconda della temperatura che abbiamo raggiunto, e si
può continuare a salire, arrivare a miliardi di gradi.
Ma che succede se invece proviamo a invertire le cose?
Se abbiamo detto che le molecole si agitano in modo esponenziale
man mano che la temperatura aumenta, è logico pensare
che, se la temperatura diminuisce, le molecole rallenteranno fino
a fermarsi completamente. Questa temperatura alla quale tutto è
fermo è detta lo zero assoluto, e corrisponde a -273,15° C. Come
noteremo, in nessun luogo o angolo dell'intero universo esiste
questa temperatura.
Non dobbiamo però tralasciare che la temperatura minima registrata
finora nel cosmo è di -270°C, quindi siamo molto vicini
allo zero assoluto; a questi limiti la materia si cristallizza, si
sgretola.
Ricerche ed esperimenti vengono condotti per cercare di contrastare,
o quanto meno proteggersi, da questi margini estremi che i
viaggi interplanetari impongono, specialmente se parliamo di
viaggi con equipaggio umano a bordo. Una volta trovato il metodo
quantomeno per contrastare le tante difficoltà poste dalle
leggi fisiche, l'uomo potrà affrontare spedizioni, perché no, con
equipaggio a bordo e anche al di fuori del Sistema Solare, lontano
dal calore e dal tepore del Sole. Per ora accontentiamoci di
viaggiare con l'immaginazione e con la fantasia.
LA NASCITA DEL SISTEMA SOLARE
Il Sole, i nove pianeti
e i loro satelliti,
e un numero sterminato
di corpi minori,
hanno un'origine comune
in quello che
viene definito il Sistema
Solare.
È curioso notare che
ogni singolo oggetto
che popola questa
specie di giostra cosmica
possiede caratteristiche, dimensioni e una serie di altri fattori
che lo differenzia e contraddistingue dai suoi — chiamiamoli
— fratelli e cugini; eppure, essendo così diversi, tutti hanno
cominciato a formarsi nella stessa epoca.
Come vedremo più avanti, ognuno di essi si è poi evoluto in
modo differente per cui, nel nostro pur piccolo angolino che occupiamo
nella galassia, abbiamo una grande diversità di aspetto,
forme e colori.
Tutto ciò ebbe inizio circa 5 miliardi di anni fa, quando il nostro
Sistema Solare si presentava in modo assai diverso rispetto a
quello che noi conosciamo: esso appariva come una nebulosa di
gas e polveri senza luce né vita, una nube fredda e scura immutata
nel tempo.
Secondo la maggioranza degli scienziati, la nostra nube cominciò
a cambiare forma e a dare inizio all'intero processo evolutivo,
grazie all'esplosione di una vicina supernova. La stella morente,
in quel remoto passato, sparse nello spazio un'enorme
quantità di atomi pesanti come il calcio, il fosforo, il silicio, il
magnesio, l'ossigeno, il ferro, il carbonio, fornendo le basi per la
formazione dei pianeti.
Illustrazione del Sistema Solare.
Inoltre, la fortissima onda d'urto che si sviluppò in seguito all'esplosione
cominciò a far collassare la nebulosa per effetto del
suo stesso peso.
A questo punto il nostro Sistema Solare prese vita ed entrò così
in scena la gravità. Al centro della nube protosolare, la gravità e
la temperatura aumentarono, la nebulosa si schiacciò e assunse
la forma di un disco.
La gestazione solare durò centinaia di migliaia di anni, la temperatura
al centro del protosole raggiunse milioni di gradi, la pressione
divenne elevatissima e il Sole si accese.
Il Sole neonato appariva molto meno luminoso di come lo vediamo
noi oggi poiché le reazioni termonucleari interne non erano
ancora a pieno regime, ma anche a causa delle molecole di
polvere che ancora lo avvolgevano e che vennero espulse attraverso
i poli nel corso del tempo.
Formazione dei pianeti terrestri
Una volta che le reazioni termonucleari all'interno del Sole si
avviarono, quel che restò della nube servì per la formazione dei
pianeti; polvere e metalli a formare quelli rocciosi, idrogeno ed
elio a formare quelli giganti.
Quando iniziarono a formarsi, i pianeti avevano dimensioni molto
più ridotte di quelle attuali, ma soprattutto avevano una forma
irregolare. Le alte temperature allora presenti nel Sistema Solare
interno e le continue collisioni, mantennero questi protopianeti
allo stato fuso per diverso tempo.
Nell'arco di 100 milioni di anni, i pianeti interni (Mercurio, Venere,
Terra e Marte) funzionarono come autentiche calamite;
continuando ad inglobare tutta la materia che incontravano e, ripulendo
le loro orbite, accrebbero ulteriormente le loro dimensioni
fino ad arrivare a quelle attuali; la gravità, combinata al
moto di rotazione, fece assumere loro forma sferica, grazie anche
alle dimensioni acquisite.
Quando la temperatura scese sotto i 1.000° C i protopianeti cominciarono
a solidificarsi e a formare la crosta superficiale.
Ognuno di essi, come vedremo, ha assunto nel tempo caratteristiche
peculiari che lo differenzia dagli altri, un po' come se tutti
avessero una propria carta d'identità.
Formazione dei pianeti giganti
Abbiamo illustrato per grandi linee la nascita dei primi quattro
pianeti, quelli che vengono definiti pianeti rocciosi o terrestri
poiché simili alla Terra.
Entriamo ora nel regno dei giganti detti anche pianeti gioviani,
dal nome del primo e del più grande di essi. Nell'ordine sono:
Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
La domanda che spesso ci poniamo è: come hanno fatto questi
pianeti a raggiungere dimensioni così enormi, se confrontati ai
piccoli pianeti rocciosi?
Nel Sistema Solare primordiale esterno, il processo di formazione
planetaria fu analogo a quello interno, cioè piccoli corpi che
continuavano ad accumulare materiale. La differenza sta nel fatto
che questi pianeti, trovandosi in una zona con temperature più
basse e con la densa presenza di gas come idrogeno ed elio, inglobarono
e assorbirono tutto ciò che incontravano, aumentando
considerevolmente la loro massa. Intorno a questi titani circolano
un gran numero di lune ghiacciate formatesi grazie, ancora
una volta, alle basse temperature.
Corpi minori
Nei precedenti paragrafi non abbiamo classificato Plutone, l'ultimo
pianeta del Sistema Solare e di gran lunga il più piccolo.
Esso potrebbe essere un ex satellite di Nettuno, di cui interseca
l'orbita in ogni suo giro di rivoluzione che compie intorno al
Sole, o potrebbe essere il più grande dei corpi ghiacciati minori
che si trovano alla periferia del Sistema Solare. Per ora, i soli
dati di cui disponiamo su questo remoto pianeta ci vengono forniti
dalle osservazioni fin qui effettuate.
Ma altri piccoli corpi, insieme ai pianeti, si sono formati in gran
numero: asteroidi e comete, di cui possediamo dati molto precisi
e che orbitano a sciami attorno al Sole.
Gli asteroidi sono enormi macigni rocciosi situati fra le orbite di
Marte e Giove in quella che viene definita la Fascia o Cintura
Principale.
Le comete sono delle palle di ghiaccio di forma irregolare, ricoperte
da un sottile strato di polvere; alcune sono relegate nella
Fascia di Kuiper, oltre l'orbita di Plutone, ma molte altre nella
Nube di Oort, all'estrema periferia del Sistema Solare. Le comete
potrebbero essersi formate nei pressi dei pianeti giganti e poi
cacciate via dalla loro forte spinta gravitazionale.
IL RE SOLE E I SUOI SUDDITI
Il Sole regna sovrano al centro del Sistema Solare, illumina e
scalda il nostro pianeta e soprattutto fornisce l'energia indispensabile
per lo sviluppo della vita.
Il Sole è accompagnato, nel suo viaggio intorno alla nostra galassia,
dai nove pianeti, dai rispettivi satelliti e da un enorme numero
di comete e asteroidi.
Cominciamo col fare conoscenza con gli otto pianeti che, insieme
alla Terra, orbitano intorno al Sole. È da sottolineare innanzitutto,
che i pianeti hanno orbite ellittiche, cioè circonferenze leggermente
schiacciate simili a degli ovali, ciò vuol dire che i pianeti
non si trovano sempre alla stessa distanza dal Sole.
Rammentiamoci, inoltre, che le velocità dei pianeti non sono costanti,
quindi verranno indicate velocità medie orbitali. Elenchiamoli
dunque, i nove pianeti e alcune delle loro lune in una
breve ricognizione per poi descriverli uno per uno.
Pianeta Diametro
in km
Periodo di
rotazione
Periodo di
rivoluzione
Perielio in
milioni di km
Afelio in
milioni di km
Distanza
media dal sole
in milioni di km
Atmosfera
Mercurio 4878 58,65 gg 87,97 gg 46 69,8 57,9 Nessuna
Venere 12103 243 gg 224,70 gg 107,4 109 108,2 An. carb.
+ azoto
Terra 12756 23 h 56 m 365,26 gg 147 152 149,6 Azoto +
ossigeno
Marte 6794 24 h 37m 686,98
anni
206,7 249 228 Azoto +
an. Carb.
Giove 142984 9 h 55 m 11,86 anni 741 815,7 778 Idrogeno
+ elio
Saturno 120536 10 h 40 m 29,42 anni 1347 1507 1427 Idrogeno
+ elio
Urano 51118 17 h 18 m 83,75 anni 2735 3004 2871 Idrogeno
+ metano
Nettuno 49528 18 h 17 m 163,72
anni
4456 4537 4496 Idrogeno
+ metano
Plutone 2300 6 gg 9 h 248 anni 4425 7375 5900 Metano
Tour fra i pianeti del Sistema Solare
Partiamo dal primo pianeta del Sistema Solare. Mercurio dista
mediamente dal Sole 58 milioni di km, compie la sua orbita di
rivoluzione in 88 giorni e quella di rotazione in quasi 60 giorni.
Mercurio è molto piccolo e senza satelliti, il suo diametro è di
circa 4.800 km e la sua superficie è costellata di crateri scavati
dagli impatti meteoritici. Ciò è dovuto all'immensa forza gravitazionale
del Sole che, agendo come una calamita, attira a sé
molto materiale cosmico e Mercurio, trovandosi sulla traiettoria,
viene frequentemente colpito. Il pianeta è privo di atmosfera,
poiché la sua debole attrazione gravitazionale non è riuscita a
trattenere i gas. Il 70% dell'interno è composto da ferro ed è ricoperto
da un sottile strato di roccia. Le temperature di Mercurio
subiscono notevoli sbalzi, infatti si passa dai 450° nel tardo pomeriggio
ai -180° nella parte opposta, dove non batte il Sole.
Venere, il secondo pianeta del Sistema Solare, anch'esso privo
di satelliti, dista mediamente dal Sole 108 milioni di km ed è anche
il pianeta più vicino alla Terra e suo gemello.
Le somiglianze con la Terra, però, si limitano soltanto nelle dimensioni
(12.100 km di diametro di Venere, 12.700 della Terra)
infatti, la sua composizione atmosferica, insieme a molti altri
fattori, rendono Venere letale per l'uomo. La sua atmosfera,
composta per il 97% di anidride carbonica e solo il 3% di azoto
con tracce di ossigeno, innesca un potente effetto serra che soffoca
il pianeta con una cappa pesantissima e con temperature
che sfiorano i 500° C. Altri fattori sono i fortissimi venti che
sferzano l'atmosfera a oltre 300 km/h, piogge di acido solforico,
frequenti lampi e, inoltre, una pressione al suolo di 90 atmosfere
che schiaccerebbe all'istante un ipotetico astronauta atterrato sulla
sua superficie. Venere è l'unico pianeta del Sistema Solare, insieme
a Urano, ad avere un moto retrogrado, cioè una rotazione
inversa rispetto agli altri pianeti, per cui immaginiamo un'alba
su Venere con il Sole che sorge da ovest e tramonta ad est. Un
giorno su questo pianeta, però, durerebbe più di 8 mesi, infatti
Venere ha una rotazione così lenta che impiega ben 243 giorni
per compiere il moto sul suo asse, mentre ne impiega solo 225
per compiere un giro di rivoluzione intorno al Sole.
La Terra è il terzo pianeta del Sistema Solare ed è il più grande
dei pianeti rocciosi; la sua distanza media dal Sole è di 150 milioni
di km. Il nostro pianeta possiede delle caratteristiche peculiari
che lo rendono unico nel suo genere e che vale la pena di
approfondire nei capitoli successivi. La Terra ha un satellite, la
Luna, distante poco più di un secondo luce (380.000 km); ha un
diametro di 3.400 km circa e presenta una superficie costellata
di crateri da impatto. Le zone più scure che vediamo sulla Luna
sono dette mari e appaiono come pianure quasi prive di crateri.
Le zone più chiare, invece, sono definite terre, costituite da catene
montuose molto più antiche dei mari. Tutti i crateri che vediamo
sul nostro satellite sono di origine meteoritica, alcuni dell'età
di miliardi di anni. La Luna, infatti, ha subìto un bombardamento
continuo ed essendo priva di atmosfera sono rimaste tracce
evidenti anche a distanze di tempo così lunghe, senza che
nessuna erosione, dovuta ad agenti atmosferici o movimenti tettonici
della crosta, abbia potuto cancellare queste tracce.
Marte, l'ultimo dei pianeti rocciosi e il quarto del Sistema Solare,
a una distanza media dal Sole di 230 milioni di km, ha un
diametro di 6.800 km, impiega quasi due anni per percorrere la
sua orbita di rivoluzione e ha un periodo di rotazione quasi analogo
al nostro pianeta; infatti, impiega solo 41 minuti in più della
Terra per compiere un giro su se stesso.
La superficie di Marte si presenta montuosa, butterata di crateri
e di colore rossastro a causa dell'ossido di ferro di cui le rocce
sono composte.
Ha una morfologia che fa supporre a molti esobiologi che, nel
periodo in cui sulla Terra nasceva la vita, su Marte erano presenti
enormi quantità d'acqua, la quale nel corso di miliardi di anni,
a causa dell'instabilità atmosferica e della debole gravità del pianeta,
evaporò e la maggior parte dell'atmosfera, allora molto più
densa di oggi, sfuggì nello spazio diventando così quel deserto
rosso che conosciamo. L'atmosfera di Marte è composta da anidride
carbonica, azoto e in minoranza ossigeno e vapor acqueo.
Le calotte polari presentano composizioni diverse: la calotta sud
è composta da ghiaccio di anidride carbonica (ghiaccio secco),
mentre la calotta nord è composta da ghiaccio misto ad ammoniaca.
Marte vanta di avere il vulcano più alto dell'intero Sistema Solare,
il monte Olympus, alto 27 km e con una base di 600 km di
diametro, oltre ad un canyon (la Valle Marineris) che supera i
4.000 chilometri di lunghezza e con una profondità di 8 km.
Le temperature sono molto fredde, infatti, si passa dai -14° C in
estate ai -180° C in inverno, ma nelle zone presso l'equatore assumono
livelli più miti (+25° C).
Frequenti sono le tempeste di polvere che avvolgono tutto il pianeta,
occultando la sua topografia ben visibile dalla Terra.
Marte ha due satelliti Phobos e Deimos. Il primo è il più grande
ed il più vicino al pianeta (solo 6.000 km), misura 25 km x 21
km, ha una forma irregolare e, a causa di un'instabilità orbitale,
fra 100 milioni di anni cadrà su Marte. Deimos ha anch'esso forma
irregolare e un diametro di 14 km.
Questi satelliti sono, praticamente, asteroidi catturati dalla forza
di gravità del pianeta.
Le distanze regolari fra i pianeti provano che fra Marte e Giove
ci dovrebbe essere un altro pianeta, invece sostituito dalla cosiddetta
Fascia degli asteroidi, macigni cosmici di varie dimensioni.
Secondo un'ipotesi, si tratterebbe di materiale che non è mai
riuscito ad aggregarsi in un pianeta a causa delle turbolenze gravitazionali
di Giove.
Giove è il primo dei giganti gassosi e il più grande pianeta del
Sistema Solare. Ha un diametro di 143.000 km e una massa tale
che al suo interno prenderebbero posto 1.300 pianeti delle dimensioni
della Terra. Esso compie la sua orbita intorno al Sole
in quasi 12 anni, ruota su se stesso in meno di 10 ore e la sua distanza
media dal Sole è di 780 milioni di km. Se Giove fosse
stato 10 volte più massiccio si sarebbe acceso come una stella,
anche così però, emette più energia di quanta ne riceva dal Sole.
In un'atmosfera turbolenta composta da idrogeno, elio ed in misura
minore da azoto, carbonio e zolfo, soffiano venti violentissimi
con punte che toccano i 650 km/h e uragani di impressionanti
dimensioni come la Grande Macchia Rossa, grande 3 volte
la Terra.
Giove possiede un sottilissimo anello composto da polvere solforosa
proveniente dai vulcani del più vicino dei suoi quattro satelliti
maggiori, Io. È una luna molto interessante in quanto è l'unico
corpo nel Sistema Solare, oltre alla Terra, ad avere vulcani
attivi. Il fenomeno di vulcanesimo è dovuto alle opposte forze di
marea gravitazionali innescate da Giove ed Europa. Questo satellite,
passando vicino a Io a ogni orbita, dà il via a una specie
di tiro alla fune gravitazionale con Giove, riscaldando l'interno
di Io e alimentando così i suoi vulcani.
Europa ha una superficie coperta di crepe e anche questa luna
potrebbe essere unica nel suo genere, infatti, secondo le misurazioni
effettuate dalla sonda Galileo, sotto la sottile crosta ghiacciata
ci sarebbe acqua allo stato liquido. Ciò spiegherebbe l'assenza
di crateri, presenti su quasi tutti i corpi del Sistema Solare,
sulla sua liscia superficie presumibilmente rimodellata in continuazione
dai movimenti dell'acqua sottostante.
Giove vanta di avere il satellite più grande del Sistema Solare,
Ganimede che, con un diametro di 5.300 km, supera le dimensioni
del pianeta Mercurio. Questo satellite presenta una superficie
coperta da rughe e crateri e ha una temperatura molto bassa:
-200° C.
Callisto è il più lontano dei satelliti maggiori, presenta una superficie
butterata di crateri da impatto ed è di dimensioni notevoli,
simili a quelle di Ganimede, ma non presenta attività geologiche
di rilievo, data la maggior distanza da Giove.
A 1,5 miliardi di km dal Sole troviamo il pianeta più originale
del Sistema Solare, Saturno. Ha un diametro di 120.000 km, secondo
solo a quello di Giove, compie la sua orbita intorno al
Sole in quasi 30 anni, ma ruota sul suo asse molto velocemente,
quasi 11 ore. Idrogeno ed elio sono i componenti della sua atmosfera
apparentemente tranquilla, ma sotto una densa foschia soffiano
venti ad oltre 1.500 km/h. Sono inoltre presenti numerosi
vortici e la sua temperatura al culmine delle nubi è di -180° C.
I suoi bellissimi anelli hanno un diametro di 279.000 km e lo
spessore di 1 km; sono costituiti da polvere finissima simile a
granelli di sabbia nelle zone più interne e macigni grandi quanto
un'automobile nelle zone più esterne. Gli anelli sono divisi in 7
fasce principali, ognuna delle quali contiene centinaia di anelli
più tenui e sono tenuti in ordine gravitazionale da grandi rocce
dette lune pastore. La loro composizione si divide in rocce silicee,
ferro e ghiaccio e potrebbero essere stati originati da una disgregazione
di lune.
Saturno ha molti satelliti uno dei quali, il più grande, è particolarmente
interessante: Titano.
Questa luna, anch'essa grande come un pianeta, è avvolta da
un'atmosfera di azoto ed etano molto densa e sulla sua superficie
ci sarebbero oceani di metano liquido.
Altri satelliti di Saturno sono Encelados, largo 500 km e composto
da roccia e ghiaccio, Mimas con un diametro di 400 km,
Giapeto simile a una roccia congelata e Dione cosparso di crateri;
gli altri satelliti somigliano più ad asteroidi che a lune vere e
proprie.
Urano, con un diametro di oltre 51.000 km e a quasi 3 miliardi
di km dal Sole, ha l'asse di rotazione sdraiato sul piano dell'eclittica,
ciò vuol dire che presenta al Sole non l'equatore come di
solito accade, ma alternativamente uno dei poli. La sua orbita di
rivoluzione è coperta in 84 anni, mentre gira sul suo asse in 17
ore in senso inverso rispetto agli altri pianeti.
L'anomala inclinazione dell'asse di rotazione potrebbe essere
stata causata da un impatto subìto dal pianeta con un corpo grande
quanto la Terra, e da qui la formazione dei suoi 11 anelli formati
da ghiaccio sporco e polvere. Ha un'atmosfera composta
principalmente da idrogeno e metano, e al centro potrebbe esserci
un piccolo nucleo roccioso.
Le più importanti lune di Urano sono: Ariel, solcato da canyon,
Umbriel, di metano ghiacciato, Titania, il più grande dei satelliti
di Urano, Oberon, il più lontano, ma la più interessante è Miranda
che, con i suoi 500 km di diametro, è caratterizzata da intense
attività geologiche.
Quasi ai confini del Sistema Solare, a 4,5 miliardi di km dal
Sole, Nettuno compie la sua grande orbita in 164 anni e il suo
periodo di rotazione viene completato in poco più di 16 ore.
Nettuno è poco più piccolo di Urano, ma avendo 49.000 km di
diametro, è anch'esso un gigante gassoso composto da idrogeno
e metano. La sua turbolenta atmosfera è caratterizzata da nubi ad
alta quota dette cirri, uragani come l'occhio del mago e la Grande
Macchia Scura (dissolta solo di recente dopo decenni di attività)
e da venti che soffiano a 2.200 km/h.
Nettuno ha un sistema di 2 anelli principali e uno più tenue. I
principali satelliti sono Nereide, Proteo e Tritone, più altre lune
secondarie. Su Tritone si è registrata la temperatura più bassa
dell'intero Sistema Solare, -270°.
Con un diametro di 2.300 km, a ormai 6 miliardi di km dal Sole,
Plutone è il più piccolo dei pianeti, compie la sua orbita di rivoluzione
in 248 anni e quella di rotazione in 6 giorni. Plutone è
un pianeta sconosciuto e le differenti colorazioni del pianeta, secondo
osservazioni effettuate al telescopio, potrebbero essere
composizioni diverse della sua superficie. Plutone ha una piccolissima
luna, Caronte, grande circa la metà del pianeta.

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