Il nostro Sistema Solare è una vasta e affascinante cornice cosmica. La casa del nostro pianeta, la Terra e di numerosi altri corpi celesti che danzano in orbita attorno alla nostra stella, il Sole. Con un diametro di circa 120-130 UA o 0,0019 anni luce è situato nel braccio di Orione della Via Lattea. Orbitando attorno al centro della galassia ad una distanza di circa 26.700 anni luce con una velocità di 230 km/s, si stima che il Sistema Solare impieghi circa 230 milioni di anni per compiere un giro completo.
La struttura del Sistema Solare
Le teorie più probabili sulla formazione del Sistema Solare, descrivono la sua nascita 4,6 miliardi di anni fa a partire dalla frammentazione e dal collasso gravitazionale di una gigantesca nube molecolare dal diametro di 65 anni luce. Al centro del nostro Sistema Solare brilla il principale corpo celeste. Il Sole è una nana gialla, di classe spettrale G2 e contiene il 99,86% di tutta la massa conosciuta nel Sistema Solare. Questa sfera di gas incandescente, irradia luce e calore nello spazio circostante mentre la sua gravità, esercita un controllo gravitazionale su tutti i corpi celesti del Sistema Solare, mantenendoli in un’orbita costante.
La maggior parte dei grandi oggetti in orbita sono in un piano simile a quello dell’orbita terrestre, chiamata eclittica. Tipicamente, il piano di orbita dei pianeti è molto vicino a quello dell’eclittica mentre le comete e gli oggetti della cintura di Kuiper hanno un angolo significativamente maggiore rispetto al nostro.
La distanza di un corpo dal Sole varia durante il suo moto di rivoluzione. Il punto più vicino al sole dell’orbita di un corpo si chiama Perielio, mentre il più lontano è detto Afelio. Il Sistema Solare è convenzionalmente diviso in due zone. Il sistema solare interno include i quattro pianeti rocciosi e la cintura pricipale di asteroidi. Il resto del Sistema viene considerato Sistema solare esterno, compresa la Fascia di Kupier e la nube Oort.
I pianeti e satelliti naturali
Tutti i pianeti e la maggior parte degli altri oggetti orbitano nello stesso senso della rotazione del Sole in senso antiorario dal punto di vista di un osservatore esterno. Alcuni oggetti orbitano in un senso orario, come la cometa di Halley. Le traiettorie degli oggetti che gravitano intorno al Sole seguono le leggi di Keplero. Le orbite dei pianeti sono quasi circolari mentre quelle dei corpi più piccoli presentano una maggiore eccentricità e possono risultare molto ellittiche.
Tra quelli interni troviamo Mercurio, il pianeta più vicino al Sole, un mondo arido e roccioso. Venere è avvolto da una densa atmosfera di acido solforico estremamente corrosiva. La Terra, il nostro pianeta azzurro, ospita una straordinaria varietà di forme di vita. Marte, con la sua superficie rossa e polverosa, ha sempre suscitato l’interesse come possibile destinazione umana futura.
I giganti gassosi, Giove e Saturno, dominano le regioni esterne del Sistema Solare. Giove, con la sua imponente massa, è un gigante gassoso con una potente atmosfera e una serie di interessanti lune. Saturno, noto per i suoi spettacolari anelli mentre Urano è il pianeta esterno meno massiccio e l’unico che orbita attorno al Sole con una inclinazione assiale superiore a 90° rispetto all’eclittica. Infine Nettuno leggermente più piccolo di Urano, è più denso e come Giove e Saturno presenta una grande tempesta, la Grande Macchia Scura.
Molte pianeti del Sistema Solare sono accompagnati da satelliti naturali. Il nostro, la Luna, influenza le maree terrestri e ha giocato un ruolo cruciale nella storia dell’esplorazione umana nello spazio. Le lune di Giove e Saturno, come Europa e Titano, sono invece oggetto di interesse scientifico per le loro atmosfere peculiari e le potenziali condizioni favorevoli alla vita.
Asteroidi e Comete
Oltre ai pianeti e alle lune, il Sistema Solare ospita una moltitudine di asteroidi e comete. Gli asteroidi sono massi rocciosi che vagano nello spazio, mentre le comete sono corpi celesti ghiacciati che svettano tra le stelle. I primi possono attraversare l’orbita della Terra, offrendo spettacoli celesti unici, talvolta provocando fenomeni meteoritici sulla nostra superficie.
La fascia principale degli asteroidi occupa la regione tra le orbite di Marte e Giove. Si presume possano essere residui della formazione del Sistema Solare, la cui fusione è fallita a causa della interferenza gravitazionale di Giove. la dimensione di queste rocce in questa fascia può andare da centinaia di chilometri fino a pochi centimetri. Tutti gli asteroidi, salvo il più grande, Cerere, sono classificati come corpi minori del Sistema Solare. La fascia degli asteroidi contiene decine di migliaia, forse milioni, di oggetti sopra il chilometro di diametro. Nonostante ciò, la massa totale di tutti gli asteroidi della fascia principale difficilmente arriverebbe a più di un millesimo della massa della Terra.
La fascia di Kuiper è un grande anello di detriti simile alla fascia degli asteroidi, ma composti principalmente da ghiaccio. Esso è composto principalmente da piccoli corpi del Sistema Solare, anche se alcuni tra i più grandi oggetti di questa fascia potrebbero essere riclassificati come pianeti nani: ad esempio Quaoar, Varuna, e Orcus. In base alle stime, nella fascia di Kuiper esistono oltre 100 000 oggetti con un diametro superiore ai 50 km, ma si pensa che la massa totale di tutti gli oggetti presenti nella fascia di Kuiper potrebbe essere un decimo, o addirittura un centesimo, della massa terrestre.
La regione più distante del Sistema Solare
Il punto in cui termina il Sistema Solare e inizia lo spazio interstellare non è definito con precisione. Il confine può essere tracciato in due modi distinti, il vento solare o la gravità del sole. Il limite esterno tracciato dal vento solare, eliopausa giunge a circa quattro volte la distanza Plutone-Sole. Tuttavia, la sfera di Hill del Sole, ovvero il raggio effettivo della sua influenza gravitazionale, potrebbe estendersi fino a un migliaio di volte più lontano.
L’eliosfera è divisa in due regioni distinte. Il vento solare viaggia a circa 400 km/s fino a quando non attraversa il cosiddetto termination shock, che si trova tra 80 e 100 UA dal Sole. Qui il vento rallenta drasticamente, aumenta di densità e temperatura e diviene più turbolento, formando una struttura ovale chiamata elioguaina.
La nube di Oort è una grande massa composta da miliardi di oggetti di ghiaccio che si crede essere la fonte delle comete di lungo periodo e che circondano il Sistema Solare a circa 1 anno luce. Si ritiene sia composto da comete che sono state espulse dal Sistema Solare interno da interazioni gravitazionali con i giganti gassosi. Gli oggetti della nube di Oort sono molto lenti, e possono essere turbati da eventi rari, come collisioni, dalla forza gravitazionale di una stella di passaggio, o dalla forza di marea esercitata dalla Via Lattea.
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