Il Sistema Solare: Composizione, origine e corpi celesti dalla Esa

Il Sistema Solare: Composizione

senso della rotazione solare

• Una stella: il Sole
• 8 pianeti

satelliti

• Asteroidi e pianeti nani

Meteoroidi: meteoriti e meteore comete Il sistema solare ha la forma di un disco del diametro di 3 a.l. Kuiper Belt Dort Cloud

Origine del Sistema Solare

DEBAORIGINE DEL SISTEMA SOLARE 28A 28C Planetesimale Proto-Sole Planetesimali ~1km 28B 28D Pianeti terrestri Pianeti giganti esterni Planetesimali Gas Sole Pianeti Sistema solareOrigine ed evoluzione del Sistema solare

Fasi iniziali del Sistema Solare

Un'immagine che ricostruisce le prime fasi del Sistema solare. (Da Brown B. e Morgan L., Il grande pianeta, De Agostini) Tutti i frammenti cosmici che sono arrivati in nostro possesso (dalle meteoriti cadute sulla superficie terrestre o prelevati dalle esplorazioni spaziali) hanno sempre fornito una stima dell'età massima del Sistema solare di circa 4,6 mi-liardi di anni. Questo valore dovrebbe collocare nel tempo la formazione del Sistema solare, che iniziò, quindi, almeno 10 miliardi di anni dopo il big bang. Il Sistema solare si sviluppo in uno dei bracci a spirale del-la Galassia, che a quell'epoca aveva già assunto la struttura attuale.A B C

... Nella zona della Galassia oggi occupata dal Sistema Solare doveva esserci una grande nebulosa. La nebulosa continuò ad arricchirsi di elementi pesanti finché una causa sconosciuta (forse l'onda d'urto di una supernova vicina) ne perturbò la struttura. A questo punto una vasta porzione della nube collasso su se stessa, in un vortice gigantesco. Nella progressiva contrazione e con il crescere della velocità di rotazione, la nube assunse la forma di un disco appiattito, nel cui centro si andò accrescendo un nucleo sempre più denso e caldo, detto proto-Sole . All'interno del disco, ripetute collisioni tra granuli di ghiacci e di polveri portarono all'aggregazione di corpi via via maggiori, che, a loro volta, si frantumarono ripetutamente per riaggregarsi poi in corpi di dimensioni sempre più grandi: i planetesimali. Si accrebbe così, tra gli altri, anche la massa del futuro pianeta Terra.D E F

Formazione dei Pianeti

Il calore proveniente dal proto-Sole impedì l'accumulo di ghiacci nei corpi più vicini. I più interni, i futuri Mercurio, Venere, Terra e Marte, si accrebbero soprattutto per l'aggregazione di rocce e metalli. A distanze maggiori, invece, quantità sempre maggiori di ghiacci si aggiunsero ai materiali rocciosi. I protopianeti destinati a diventare Giove e Saturno raggiunsero una massa sufficiente a catturare e attrarre giganteschi involucri di gas (idrogeno, elio, ammoniaca e metano). Con l'aumento della massa e del proprio campo gravitazionale, i singoli pianeti ripulirono ognuno un ampio corridoio di spazio lungo la propria orbita. Il sole intanto si accende.D E F

Accensione del Sole e Impatto sui Pianeti

Alla sua accensione, il Sole emise una gigantesca esplosione di energia che investì l'intero sistema e che spazzò i gas e le polveri residue. I pianeti si erano ormai formati. Il gigantesco Giove, con il suo campo gravitazionale, aveva impedito l'aggregazione di un altro corpo nello spazio che lo separava da Marte: la fascia degli asteroidi rappresenterebbe quindi un «pianeta mancato». I pianeti più interni (da Mercurio a Marte) arrivarono ad una fusione quasi totale: gli elementi più pesanti, soprattutto ferro e nichel, sprofondarono verso il centro, mentre quelli più leggeri (Si, O, Ca, Ma, K) migrano verso l'esterno (ossidi e silicati). Si liberano anche grandi quantità di gas: Mercurio, il più caldo e di massa minore, non riuscì a trattenere nessuna traccia di gas o vapori. Quelli più lontani si ricoprirono di ghiaccio e trattengono enormi quantità di gas, formando i pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.In quella lontana fase molti corpi isolati che vagavano nello spazio del sistema lungo orbite irregolari entrarono in rotta di collisione con i pianeti: si verificò una lunga fase di bombardamento cosmico, le cui tracce si conservano ancora oggi come crateri da impatto sulla superfice di molti pianeti.

Il Sole

• Stella gialla di media grandezza (raggio= 700 000 Km)
• Età: circa 4.5 miliardi di anni

. Il diametro del Sole (1 400 000 km) è più o meno 109 volte quello terrestre. . Ha un volume che è 1,30 milioni di volte quello della Terra e una massa 333 000 volte maggiore. · La densità media del Sole, di solo 1,4 g/cm3, è poco maggiore della densità dell'acqua (1 g/cm3) e circa un quarto della densità media della Terra (5,5 g/cm3). 1 Sole = 333000 Terre

Struttura del Sole

Il Sole è una sfera di gas incandescente. È formato da quattro involucri concentrici:

1. nucleo, la zona più calda e densa;
2. zona radiativa;
3. zona convettiva;
4. fotosfera.

L'atmosfera solare è costituita da:

1. cromosfera
2. corona solare.

zona radiattiva zona convettiva nucleo fotosfera

Involucri gassosi del Sole

Procedendo dall'interno verso l'esterno del Sole possiamo distinguere tre involucri gassosi. · Il nucleo solare, relativamente piccolo (r=150 000 km) rispetto al volume totale del globo, ha una temperatura sui 15 milioni di gradi. Qui avvengono le reazioni nucleari · La zona radiativa è lo spesso strato che circonda il nucleo solare. Raggio: 450 000 km. Qui l'energia nucleare è trasformata in luce, cioè in radiazione elettromagnetica · La zona convettiva è la regione nella quale enormi getti di gas incandescente salgono e, dopo essersi raffreddati, ridiscendono. Raggio: 100 000 km. Qui la luce e il calore sono portati sulla superficie del sole · La fotosfera è ciò che si vede, quando si osserva il Sole; ha una temperatura di circa 6000 ℃, e da essa proviene la maggior parte delle radiazioni solari, tra cui la luce. La corona è l'anello di gas che circonda il Sole. Nella zona convettiva l'energia viene trasportata dai moti convettivi dei gas. protuberanza Nella zona radiativa l'energia prodotta nel nucleo è trasferita sotto forma di radiazioni. La cromosfera è lo strato di transizione tra la fotosfera e la corona. 500 La fotosfera è l'involucro più esterno da cui proviene la maggior parte delle radiazioni solari tra cui la luce. 2016 Sop 19 09:54:12:000 [TAT) macchia solare Nel nucleo è prodotta l'energia emessa dal Sole.1 | nucleo è la sede delle reazioni termonucleari che convertono idrogeno in elio e producono energia. 4

Superficie della Fotosfera

La superficie della fotosfera presenta una struttura a granuli costituiti da masse di gas (di circa 1000 km di diametro) più calde delle zone circostanti; essi corrispondono alla porzione superficiale di «colonne» di materiale caldo che risale attraverso la zona convettiva. fotoni O 2 Nella zona radiativa l'energia prodotta nel nucleo viene assorbita dagli atomi di gas, che la emettono verso l'esterno. 3 La zona convettiva è attraversata da flussi di materia calda che salgono dalla zona radiativa verso la superficie solare e risprofondano dopo essersi raffreddati. nucleo 150000 km O zona radiativa 450 000 km zona convettiva 100000 km (zona radiativa) vengono continuamente deflessi, assorbiti e riemessi, così che solo dopo migliaia di anni e dopo innumerevoli interazioni, l'energia liberata dalle reazioni nucleari raggiunge l'esterno della stella. IFOTOSFERA sottile buccia (circa 20 km di spessore) La fotosfera, rappresenta la superficie visibile del Sole. La temperatura media della fotosfera è di 5785 K. La superficie della fotosfera non è liscia, infatti all'osservazione appare costituita da granuli brillanti; tali granuli sono l'evidenza dei movimenti in atto nella sottostante zona convettiva.

Atmosfera Solare

Oltre la fotosfera si trova l'atmosfera solare: L'atmosfera solare è visibile solo durante le eclissi di Sole. E' formata da CROMOSFERA (spessa circa 10 000 km) e da CORONA SOLARE. La corona è un involucro di gas ionizzati che si estende per migliaia di km e da cui si origina il VENTO SOLARE. VENTO SOLARE: flusso di ioni emessi dal Sole che viaggiano a una velocità di 500 km/s e che investono il sistema dei pianeti. La Terra è protetta dal vento solare grazie al suo CAMPO MAGNETICO. L'interazione tra il vento solare e il campo magnetico terrestre genera le AURORE POLARI.Magnetic lobe Solar wind ·Plasma sheet IMAGE Cluster Magnetic Tobe Magnetosphere

Cromosfera e Corona Solare

L'atmosfera solare è costituita dalla cromosfera e dalla corona solare 5 La cromosfera è un involucro trasparente di gas incandescenti, che avvolge la fotosfera. La cromosfera (strato spessore ridotto, troppo tenue da essere visto ad occhio nudo in condizioni normali) è chiamata così perché appare come un anello colorato di rosa quando il disco solare è eclissato dal ciclo lunare durante l'eclissi di Sole. 2 000 kmLa CORONA è un involucro di gas che si estende per milioni di km, non ha un vero confine, diventando sempre più rarefatta. a zona convettiva 100000 km

Attività del Sole

Macchie Solari

L'attività del Sole: Le macchie solari · Nella fotosfera compaiono delle aree più scure, le macchie solari, variabili nel tempo per forma, dimensione e numero. ·Hanno una vita di circa una settimana · Le macchie solari, appaiono più scure perché sono più fredde di 1500℃ rispetto alle aree circostanti. · Il loro numero varia con un ciclo che dura 11 anni, detto ciclo delle macchie solari. macchie solariLa superficie del Sole, su cui spiccano alcune macchie solari. (NASA) Le macchie solari, per contrasto appaiono come zone di forma irregolare, si nota una zona centrale più scura circondata da una fascia più chiara detta penombra. La temperatura nella parte centrale varia da circa 4000 K a circa 5000 K, nella penombra si possono raggiungere intorno ai 5500 K. Hanno una particolare evoluzione: appaiono, aumentano di dimensioni e di numero, si riducono poi scompaiono. Singoli gruppi di macchie hanno una vita di una settimana. il numero delle macchie non è costante. Passa da un minimo a un massimo, con una periodicità media di 11 anni circa

Fenomeni Solari Visibili

Sulla superficie solare è hanno luogo fenomeni visibili anche dalla Terra 4000ºC 6000º C https://www.focus.it/scienza/scienze/il-nuovo-ciclo-solare-e-piu-intenso-del-previstobrillamenti protuberanza macchie solari Nella vicinanza di grandi gruppi di macchie solari si notano anche i brillamenti. Vicino alle macchie solari si distinguono getti luminosi detti protuberanze.