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Astronomia – Parte Sesta: Il Sistema Solare, I Giganti Gassosi

Dopo aver visto i pianeti interni, di tipo roccioso andiamo a conoscere quelli esterni o gioviani, detti anche giganti gassosi. Essi sono i pianeti che si trovano dopo la fascia degli asteroidi e nell’ordine dal più vicino al più lontano dal Sole troviamo: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

 

 

Caratteristiche principali

A differenza dei pianeti di tipo terrestre, piccoli e “relativamente” vicini al Sole, i pianeti esterni hanno dimensioni e distanze nettamente superiori. Negli articoli precedenti abbiamo detto che questa differenza si è generata durante la nascita del sistema solare, quando gli elementi leggeri presenti nel disco planetario finirono verso l’esterno, potendosi addensare a temperature più basse. I pianeti esterni dunque sono costituiti da un piccolo nucleo solido centrale, ricoperto da uno strato fluido molto spesso, il quale a sua volta è circondato da un involucro di gas. Questi pianeti vengono detti pianeti gassosi o giganti e non possiedono una superficie come la Terra. Ruotano su loro stessi piuttosto velocemente ma hanno periodi di rivoluzione molto lunghi. Le loro orbite e distanze rispetto ai pianeti interni sono molto più ampie e allungate. Vediamoli da vicino.

Giove

Giove era conosciuto fin dalla preistoria ma solo nel 1610 Galileo Galilei scoprì le sue quattro maggiori lune: Io, Europa, Ganimede e Callisto. E’ il re dei pianeti, il più grande del sistema solare. Ha un diametro 12 volte maggiore di quello terrestre ed è talmente grande da poter contenere al suo interno tutti gli altri 7 pianeti messi insieme. Compie un giro completo attorno al Sole in 11 anni mentre compie un giro su se stesso in quasi 10 ore. E’ composto in larga parte da idrogeno e da elio, proprio come le stelle; in effetti Giove è una stella mancata. Ha una temperatura media di circa -50° e possiede un’atmosfera stratificata, in effetti quello che riusciamo a scorgere è semplicemente lo strato più esterno. Il forte calore interno del pianeta crea una serie di caratteristiche nella sua atmosfera, come ad esempio la Grande Macchia Rossa, che sembra essere un gigantesco uragano di durata secolare. Cercare di descrivere Giove è difficile a causa del cambiamento continuo della sua superficie, ma generalmente possiamo dire che il suo disco è attraversato da zone chiare, causate da gas ascendente, alternate da fasce scure, dove il gas discende. Giove ha un potente campo magnetico, molto più grande e influente di quello terrestre. La sua magnetosfera si estende fino quasi all’orbita di Saturno. Possiede 63 satelliti naturali conosciuti: i quattro più grandi, Ganimede, Callisto, Io, e Europa, mostrano analogie con i pianeti terrestri, come il vulcanismo e calore interno.

 

Saturno

Saturno, il signore degli anelli, senza dubbio il pianeta più affascinante del sistema solare. È il sesto pianeta come posizione e il secondo per dimensioni. Anch’esso noto fin dall’antichità, porta il nome dell’omonimo dio romano. Ha diverse analogie con Giove, come la sua composizione atmosferica ricca di idrogeno e elio. Saturno è un po’ più piccolo di Giove ma è pur sempre un gigante, essendo 95 volte più massiccio della Terra. Il suo nucleo solido è probabilmente composto da ferro e roccia ed è circondato da un mantello di idrogeno liquido, la spessa atmosfera racchiude il tutto. Il sistema di anelli di Saturno, pur non essendo unico nel sistema solare, è tuttavia il più maestoso e il più luminoso. Gli anelli sono costituiti di un gran numero di particelle solide, cristalli di ghiaccio e silicati di origine meteoritica. Queste particelle (con un diametro compreso tra i pochi cm e molti metri) derivano probabilmente dalla disgregazione di piccoli satelliti di Saturno, a causa di impatti meteoritici. Gli anelli sono divisi in sette fasce, separate da “divisioni” che sono quasi vuote, tra cui spiccano la divisione di Cassini (esterna) e la divisione di Encke (interna). Sono noti 60 satelliti, due dei quali, Titano e Encelado, mostrano segni di attività geologica. Titano è più grande di Mercurio ed è l’unico satellite del sistema solare ad avere una atmosfera densa.

 

Urano

Urano, il settimo pianeta del sistema solare non era noto agli antichi, poiché non visibile a occhio nudo. È stato scoperto casualmente da William Herschel con un telescopio nel 1781. Nella mitologia romana Urano era il padre di Saturno e il nonno di Giove. Urano, con 14 masse terrestri, è il pianeta esterno meno massiccio. Compie un orbita attorno al Sole in 84 anni e ruota su se stesso in poco più di 17 ore. Il pianeta presenta un aspetto alquanto bizzarro, infatti orbita attorno al Sole con una inclinazione del suo asse superiore a 90° rispetto l’eclittica, in pratica esso ruota coricato sul piano dell’orbita. Ha un nucleo molto freddo rispetto agli altri giganti gassosi, quindi irradia pochissimo calore nello spazio. Quel poco che sappiamo di Urano lo dobbiamo alle sonde spaziali che ci hanno fatto scoprire la presenza di almeno nove anelli attorno al pianeta. Urano ha 27 satelliti noti, i maggiori dei quali sono Titania e Oberon.

Nettuno

Nettuno, l’ottavo pianeta del sistema solare prende il nome dal dio romano del mare. Ha una composizione simile a quella di Urano ma molto differente rispetto a Giove e Saturno. Oltre ad elio e idrogeno troviamo grandi quantità di elementi ghiacciati, come ammoniaca, acqua e metano. Questo per via della posizione molto più esterna, dove le temperature sono più basse rispetto alle zone interne. A guardarlo in foto somiglia un pò alla nostra Terra per via del suo colore bluastro che è dato dalle grandi quantità di metano presenti sul pianeta. Su Nettuno tra l’altro si trovano i più violenti e letali fenomeni atmosferici, con venti che raggiungono addirittura i 900 chilometri orari. Ad una distanza media di 4,500 milioni di chilometri dal Sole, Nettuno compie un’orbita completa in 165 anni e ruota su se stesso in poco meno di 17 ore. Possiede 13 satelliti noti, il più grande, Tritone, è geologicamente attivo, con geyser di azoto liquido.

 

Oltre Nettuno

Due articoli fa abbiamo detto che oltre l’orbita nettuniana troviamo i cosiddetti pianeti nani, tra cui spiccano Plutone ed Eris, oltre ancora c’è la fascia di Kuiper contenente i corpi più freddi del sistema solare, incluse le comete. Il sistema solare in realtà non finisce qui, oltre la fascia di Kuiper recentemente è stata scoperta una ipotetica regione remota, detta “Nube di Oort”. Scoperta dall’omonimo astronomo, questa nube sferica avvolgerebbe l’intero sistema solare e si sarebbe formata dai residui della formazione planetaria, costituiti principalmente da ghiacci. Talvolta questi corpi, disturbati da interferenze gravitazionali, modificano la loro orbita penetrando all’interno del sistema e dando origine ad una nuova cometa. Questa nube in realtà non è mai stata osservata perché troppo lontana e buia perfino per i telescopi odierni, ma si ritiene che sia il luogo da cui provengono le comete di lungo periodo (come la Hale-Bopp e la Hyakutake, recentemente avvistate) che attraversano la parte interna del sistema solare.

 

Prima di terminare il viaggio attraverso il sistema solare manca un argomento di fondamentale importanza: la Terra. Dopo la pausa natalizia vedremo molto più da vicino il nostro pianeta, analizzeremo la sua storia, i moti e le caratteristiche principali. Auguri di buone feste e a presto.

 

Marco Alemanno

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