Progetto Educativo Progetto Educativo 2008/2009 2008/2009 Sistema Planetario Sistema Planetario
Progetto Educativo Progetto Educativo 2008/20092008/2009
Sistema PlanetarioSistema Planetario
Progetto Educativo Progetto Educativo 2008/20092008/2009
• Il Sole ruota su se stesso con un periodo medio attorno ad una ventina di giorni, corrispondente ad una velocità tangenziale equatoriale di circa 2 km/s.
• I pianeti ruotano attorno al Sole nello stesso verso e le orbite sono quasi rigorosamente circolari, con l’eccezione di Mercurio. Anche Marte ha un’orbita con un’ellitticità apprezzabile.
• I pianeti a loro volta ruotano attorno al proprio asse che per la maggioranza dei pianeti è quasi perpendicolare al piano dell’orbita. Eccezioni importanti sono quella di Venere, che ha un moto retrogrado, e di Urano, che ha l’asse di rotazione quasi parallelo a quello dell’orbita.
DDTSTS = 1.5 x 10 = 1.5 x 1088 km = 1 U.A. km = 1 U.A.
TTTerraTerra = 365 giorni = 8760 ore = 3.15 x 10 = 365 giorni = 8760 ore = 3.15 x 1077 sec sec
MMTerraTerra = 6 x 10 = 6 x 102424 kg kg
MercurioMercurio
VenereVenere
TerraTerra
MarteMarte Pianeti interni o terrestriPianeti interni o terrestriDDsolesole < 250 milioni di km < 250 milioni di km
Pianeti esterni o giovianiPianeti esterni o giovianiDDsolesole > 700 milioni di km > 700 milioni di km
TTPIPI > T > TPEPE
PIPI > > PEPE
MMPIPI < M < MPEPE
• Tutti i pianeti si muovono su orbite ellittiche, di
• cui il Sole occupa uno dei due fuochi
FF11 FF22
aa
bb
cc OO
2
2
222
2
2
2
2
1
1
a
be
bca
b
y
a
x
• Il segmento che collega un pianeta al Sole descrive
• aree uguali in tempi uguali
costΔt
ΔA
1122
33
44
• Il quadrato del periodo di qualunque pianeta è • proporzionale al cubo della sua distanza media dal
Sole
kT
R2
3
2g
2cc
r
MmGF
rmωmaF
k4π
GM
T
r
GMrT
2π
T
2πω
GMrωrmωr
MmGFF
22
3
32
3222cg
I satelliti di GioveI satelliti di GioveLa misura della velocità della luceLa misura della velocità della luce
GG11
GG22
TT11
TT22
Olaf Romer (1675-1676)Olaf Romer (1675-1676)
225 000 km/s225 000 km/s
PPIOIO = 42h 27m 34s = 42h 27m 34s
Quando la Terra si avvicina a Giove Quando la Terra si avvicina a Giove P < P P < PIOIO
Quando la Terra si allontana da Giove Quando la Terra si allontana da Giove P > P P > PIOIO
km104.5vP 6TorbIO
PPP IOoss
km/s000300ΔP
104.5 c
6
FORMAZIONE DEI PROTOPIANETI
condensazione del gas in particelle solide (grani)
aggregazione di grani di particelle solide fino alla formazionedi planetesimi di dimensioni attorno al chilometro
agglomerazione dei planetesimi in protopianeti
Acquisizione di gas dal mezzo interplanetario e/o produzione di gas da impatti successivi
Formazione dell’atmosfera
ELIMINAZIONE DELLA NUBE RESIDUA
Stella in fase T Tauri (106-107 anni)
Vento stellare con v = 400 - 500 km/s
Il gas e le particelle con diametro inferiore a una decina di centimetri vengono eliminate dal sistema protoplanetario
D = 8 U.A.D = 8 U.A.solesole = 4’ = 4’
D = 56 U.A.D = 56 U.A.solesole = 34’’ = 34’’
D = 200 U.A.D = 200 U.A.solesole = 10’’ = 10’’
D = 1000 U.A.D = 1000 U.A.solesole = 2’’ = 2’’
D = 0.027 A.L.D = 0.027 A.L.solesole = 1’’ = 1’’
D = 0.1 A.L.D = 0.1 A.L.
0.01Ω
Ω1log2.5Δm
Ω
Ω1f
Ω
Ωfff'
f
f'log2.5mm'
sole
giovesole
sole
giovesole
sole
giovesolesolesole
sole
solesolesole
1 392 000 km1 392 000 km
143 000 km143 000 km
Esempio Sole-GioveEsempio Sole-Giove
DDossoss >> D >> DSGSG
0.01R
R
Ω
Ω
D
πRΩ
D
πRΩ
2sole
2giove
sole
giove
2oss
2giove
giove
2oss
2sole
sole
m = 0.03 magm = 0.03 mag
Stella K0Stella K0V=11.8V=11.8 D=500 anni-luceD=500 anni-luce
Pianeta Pianeta 0.75 M 0.75 MJJ – 0.04 U.A. – 3 giorni – 0.04 U.A. – 3 giorni
1 392 000 km1 392 000 km
12 750 km12 750 km
Esempio Sole-TerraEsempio Sole-Terra
DDossoss >> D >> DSGSG
0.0001Ω
Ω1log2.5Δm
0.000084R
R
Ω
Ω
sole
terrasole
2sole
2terra
sole
terra
358 pianeti358 pianeti
Sistema Extrasolare
Sistema Solare
Missione CoRoT (Convection, Rotation and planetary Transits )Missione CoRoT (Convection, Rotation and planetary Transits )
Telescopio di 30 cmOsserverà circa 12 mila stelle alla ricerca di pianeti extrasolari
Lanciato Dic. 2006 previsto 3 anni esteso fino a 31 Marzo 2013
900 km dalla Terra
3 Feb 20093 Feb 2009
COROT ha scoperto il più piccolo pianeta extrasolare.Il pianeta è meno di due volte la dimensione della Terra e orbita attorno a una stella simile al Sole.
Diametro < 2 DT
Orbita 20 ore
Temperatura fra 1000 e 1500 °C.
COROT-Exo-7b COROT-Exo-7b
Missione KEPLER
Lanciato 6 Marzo 2009 Lanciato 6 Marzo 2009 previsti 3.5 anni previsti 3.5 anni estendibile fino a 6 estendibile fino a 6
• Determinare la percentuale di pianeti Determinare la percentuale di pianeti terrestri e più grandi che siano all’interno terrestri e più grandi che siano all’interno o vicino alla zona abitabile di un’ampia o vicino alla zona abitabile di un’ampia varietà di stellevarietà di stelle
• Determinare la distribuzione delle Determinare la distribuzione delle dimensioni e forme delle orbite di questi dimensioni e forme delle orbite di questi pianetipianeti
• Stimare quanti pianeti si trovano in Stimare quanti pianeti si trovano in sistemi stellari multipli sistemi stellari multipli
• Determinare la varietà di dimensione Determinare la varietà di dimensione delle orbite e riflettività, dimensione, delle orbite e riflettività, dimensione, massa e densità di pianeti giganti a massa e densità di pianeti giganti a breve periodo breve periodo
• Determinare le proprietà delle stelle che Determinare le proprietà delle stelle che possiedono un sistema planetariopossiedono un sistema planetario
Telescopio 1.4mTelescopio 1.4mOsserverà 100 mila stelle dalla mag 9 alla 16Osserverà 100 mila stelle dalla mag 9 alla 16