Astronomia tutto di tutto dalla cosmogonia allo Space Shuttle

     

    Astronomia


    Tratto da wikipedia : L'astronomia, che etimologicamente significa legge delle stelle (dal greco: αστρονομία = άστρον + νόμος), è la scienza il cui oggetto è l'osservazione e la spiegazione degli eventi celesti.

    Studia le origini e l'evoluzione, le proprietà fisiche, chimiche e temporali degli oggetti che formano l'universo e che possono essere osservati sulla sfera celeste. L'astronomia non va confusa con l'astrologia, una pseudoscienza che sostiene che ci sia una corrispondenza tra il moto apparente del Sole e dei pianeti nello zodiaco e il manifestarsi delle energie interiori dell'uomo, le quali insieme al libero arbitrio determinano gli eventi personali e collettivi. Anche se le due discipline hanno un'origine comune, esse sono totalmente differenti: gli astronomi hanno abbracciato il metodo scientifico sin dai tempi di Galileo, a differenza degli astrologi.

 

Astronomia tutto di tutto dalla cosmogonia allo Space Shuttle

 

 

  • ASTRONOMIA

     

    La cosmogonia

    l'astronomia

    l'astronomia - una scienza molto antica

    La nascita dell’Universo

    l'universo in espansione

    Come finirà l’universo

    La formazione degli astri

    Come nasce una stella

    Come muore una stella

    il sistema solare

    Come si è formata la Terra

    la storia della Terra

    La vita sulla Terra

    Le Galassie

    Gli ammassi stellari

    Le nebulose

    La nebulosa di Orione

    Il quasar

    Quasar 3C273, costellazione della Vergine

    Le Costellazioni

    Quali sono le costellazioni

    L’orbita

    La gravità

    La gravitazione universale

    L’assenza di peso nello spazio

    L’ anno luce

    Le distanze astronomiche

    I buchi neri

    Perché spazio e tempo sono relativi

    La meccanica quantistica

    L'antimateria

    Esistono forme di vita extraterrestri?

    Il Sole

    Perché il Sole risplende?

    Le macchie solari

    Mercurio

    Venere

    L’esplorazione di Venere

    La Terra

    La Luna

    Le fasi lunari

    Marte

    L'esplorazione di Marte

    Giove

    I satelliti di Giove

    l'esplorazione di Giove

    Saturno

    I satelliti di Saturno

    Titano

    l'esplorazione di Saturno

    Urano

    Nettuno

    Come è stato scoperto Nettuno

    Plutone

    Come è stato scoperto Plutone

    Gli asteroidi

    Le comete

    Da dove vengono le comete

    La cometa di Halley

    lo studio della cometa di Halley

    La cometa Shoemaker-Levy

    Perché l'anno ha 365 giorni

    Le stelle cadenti

    I meteoriti

    I Crateri sui pianeti

    L’Eclissi

    Gli inventori delle costellazioni

    Il pensiero degli antichi sull'origine del cosmo…..

    ….degli Egizi…..

    …..dei Babilonesi…..

    …..e dei Greci

    L'astrologia

    Il sistema tolemaico

    Copernico

    Geocentrismo ed Eliocentrismo?

    Keplero

    Galileo

    Il cannocchiale

    Newton

    Herschel

    Halley

    Laplace

    Il pendolo di Foucault

    La teoria della relatività classica

    La relatività di Einstein

    L'universo di Einstein

    Hubble

    I primi satelliti artificiali

    I primi uomini che esplorarono lo spazio

    Yuri Gagarin

    Gli L'astronauti americani

    Cosa succede agli astronauti nello spazio_ 28

    l'esplorazione della Luna

    i primi uomini che sbarcarono sul suolo lunare

    Gli animali che hanno viaggiato nello spazio

    Le principali tappe dell'esplorazione del sistema solare

    Lo Skylab

    I Voyager

    Lo Space Shuttle

     

     

     

    La cosmogonia

    Galassia ellittica

     

    astronomiaLa parola cosmogonia deriva dai termini greci còsmos (ordine, mondo) e gonìa (generazione) ed indica un'interpretazione della nascita del mondo. Le teorie cosmogoniche hanno sempre attratto tutte le popolazioni sin dall'antichità. Tra le spiegazioni mitiche e religiose, una delle più celebri è quella espressa nella Teogonia, il poema greco di Esiodo (VII secolo d.C.) che narra di come il cosmo sia nato dal caos per volontà di un dio. 


    Anche nella Genesi si racconta di come Dio abbia creato l'universo in sei giorni. Questa spiegazione biblica ha influenzato per molti secoli la scienza occidentale, costruita in accordo con le scritture: il mondo era uscito dalle mani di Dio finito e perfetto, governato da leggi eterne e immutabili. Gli scienziati avevano il compito di comprenderlo e descriverne il funzionamento. 


    Successivamente, a partire dal secolo scorso, si è cominciata sempre di più ad affermare l'idea che il mondo sia in continuo divenire e in continua evoluzione: la Terra, gli animali, il cosmo hanno una loro storia ed evoluzione. 
    Tra le teorie moderne, la più accreditata spiegazione cosmogonica è quella del big-bang: l'universo è nato da una gigantesca esplosione ed è attualmente in continua espansione.

 

  • l'astronomia

    L'astronomia è la scienza che studia gli astri e i fenomeni celesti. E' una delle scienze più antiche, coltivata già in Cina e Mesopotamia sin dal II millennio a.C. con lo scopo di osservare le stelle e di prevedere i fenomeni celesti, quasi sempre legati a significati astrologici.


    Fino al secolo scorso l'astronomia si riduceva alle conoscenze del sistema solare e delle stelle della nostra galassia. Oggi l'universo si è rivelato infinitamente più grande e complesso. Dopo le prime esplorazioni spaziali, inoltre, le conoscenze dei pianeti del nostro sistema si sono rapidamente ampliate e arricchite di nuove importanti scoperte. La scienza astronomica si è perciò molto specializzata. L'astrometria, per esempio, si occupa di determinare le posizioni degli astri e le loro variazioni. La radioastronomia si avvale di radiotelescopi che rivelano le radioonde emesse dai corpi stessi e di radar che dirigono verso gli astri fasci di radioonde per rivelarne gli echi. L'astrofisica - il ramo più recente ma oggi più importante - studia le caratteristiche fisiche e chimiche dei corpi celesti. Questa scienza non può prescindere dalle conoscenze della fisica subatomica e della meccanica quantistica; parte proprio dal presupposto che nelle prime fasi di vita, subito dopo il big-bang, lo studio delle particelle elementari è fondamentale per comprendere la formazione dell'universo e dei pianeti. Le recenti teorie sull'universo, infatti, cercano di spiegare attraverso le stesse leggi i comportamenti delle particelle infinitamente piccole e quelli di enormi sistemi come le galassie. 

     

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  • l'astronomia - una scienza molto antica

    L'astronomia è una delle scienze più antiche del mondo. Gli astri hanno sempre esercitato un enorme fascino e una grande attrattiva presso tutte le popolazioni del passato. Agli albori dell'umanità gli astri venivano identificati con il divino e venivano attribuiti loro significati religiosi. Gli eventi celesti venivano caricati di significati simbolici, erano considerati dei presagi divini, servivano per predire il futuro e per comprendere il volere degli dei. Per questi motivi lo studio dell'astronomia si sviluppò in modo molto preciso, considerando lo stato della conoscenza e gli strumenti dell'antichità. Sia presso i Cinesi che presso le prime civiltà della storia, Sumeri, Babilonesi, Egizi, la conoscenza degli astri e la previsione dei moti celesti, delle eclissi e di altri fenomeni erano molto avanzate.


    Vi sono poi anche delle ragioni pratiche. Una mappa del cielo e della costellazioni è infatti molto utile sia per orientarsi che per calcolare le stagioni e un calendario.

     

     

    La nascita dell’Universo

    Nebulosa planetaria

    astronomia

    Poiché oggi riteniamo che l'universo sia in espansione, possiamo andare a ritroso nel tempo di circa 15 miliardi di anni e immaginare tutte le galassie concentrate in una piccola sfera gassosa. Continuando a ridursi, questo gas si riscalda sempre maggiormente, assumendo prima una colorazione rossa, poi gialla, e infine bianco-bluastra. In queste condizioni, tutto lo spazio esistente è come una intensissima stella luminosa. A questa temperatura i nuclei degli atomi di deuterio, litio ed elio si spaccano e compaiono gli elettroni e i positroni. Continuando ad immaginare questa compressione continua, compaiono dunque i neutroni, i protoni e altre particelle pesanti. A questo punto il calore è inimmaginabile. Tutto l'universo si trasforma in quark e leptoni. Le forze presenti in natura - le forze nucleari forti e deboli, la gravità e quella elettromagnetica - si fondono in una sola, l'energia sviluppata è incredibilmente enorme. Si è così arrivati, a ritroso nel tempo, all'istante del big-bang, alla nascita dell'universo, del tempo, dello spazio e della gravità. Non è facile immaginare cosa ci fosse prima dell'esplosione, sappiamo però che da quell'istante è cominciata la storia e l'evoluzione dell'universo come lo conosciamo. Durante la sua continua espansione, ha dato vita a stelle, pianeti e galassie.


    Anche se la maggior parte dei cosmologi abbracciano la teoria del big-bang, c'è anche chi è critico verso questa spiegazione. Tra le teorie alternative c'è per esempio quella dello steady state, cioè dello stato stazionario di un universo sempre in espansione ma senza inizio né fine, il che presupporrebbe continue immissioni di nuova materia. Questa ipotesi è stata del resto suffragata da una formulazione matematica che non viola la legge sulla conservazione della materia e dell'energia.

     

  • l'universo in espansione

    Galassia NGC 1530

    astronomiaQuando sentiamo passare un treno che fischia, anche se per il macchinista il suono è costante, sentiamo il fischio aumentare di intensità mano a mano che il treno si avvicina a noi e, viceversa, diminuire sempre più mentre si allontana. Il fisico austriaco Christian Doppler, nel secolo scorso, ha dimostrato che un effetto simile si verifica anche per quanto riguarda le onde luminose. 
    Se le stelle fossero ferme, la frequenza della loro luminosità sarebbe costante e, le onde luminose ci giungerebbero in modo costante, così come vengono emesse dalla sorgente. L'effetto Doppler mostra invece che quando la fonte luminosa si sta avvicinando la frequenza delle onde luminose si sposta verso il blu, mentre se si allontana si sposta verso il rosso. 


    L'astronomo Edwin Hubble, nel 1929, osservando stelle e galassie lontane verificò che lo spettro dei loro colori è spostato verso l'estremo rosso. Ciò spinge gli scienziati a immaginare che l'universo sia in rapida espansione e che le galassie si stiano allontanando sempre più dalla Terra. La velocità di allontanamento delle galassie non è casuale, è proporzionale alla loro distanza dalla Terra: più sono lontane, più velocemente se ne allontanano. Hubble ha perciò cercato di calcolare la velocità di espansione dell'universo e, attraverso la costante di Hubble o costante H, è stato possibile calcolare anche quanto tempo è trascorso dall'istante del big-bang.

     

  • Come finirà l’universo

    Nebulosa Magellano

    astronomiaNon è facile rispondere a questa domanda. Le risposte dipendono dal modello teorico a cui si aderisce. Ammettendo l'esistenza di un big-bang iniziale si possono prevedere per il futuro almeno due tipi di comportamenti dell'universo, che dipendono dalla quantità di materia esistente. Dato che la materia è attratta dalla forza di gravità, se la massa della materia esistente non è sufficiente a contrastare l'impulso dell'esplosione, l'universo si potrebbe espandere per sempre. Oppure, prima o poi, la gravità avrà la meglio su galassie e materia e inizierà il collasso. E' come quando lanciamo un razzo verso il cielo: esaurita la spinta propulsiva, ricade sulla Terra. In tal caso le galassie tenderanno sempre più a rallentare il loro reciproco allontanamento e tutta la materia tornerà a contrarsi e a concentrarsi dando origine a un big-crash. L'universo, in questa ipotesi, potrebbe perciò avere una vita ciclica in cui si alternano continui collassi ed esplosioni.

     

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  • La formazione degli astri

    La formazione degli astri, dei pianeti, delle galassie, in altre parole l'organizzazione della materia nelle strutture che conosciamo, è un evento perfettamente naturale che dipende principalmente dall'attrazione gravitazionale. Come ha formulato in modo preciso Newton, ogni particella di materia attrae le altre in modo proporzionale alla massa. Tanto più la massa è grande tanto più l'attrazione gravitazionale esercitata sulle altre particelle è maggiore.

     
    La materia esplosa dopo il big-bang, perciò, anche se complessivamente tende ancora oggi ad allontanarsi, localmente genera aggregazioni e strutture ordinate. Una nube di gas o di polveri interstellari, per esempio, per effetto dell'attrazione tra le particelle tende ad ammassarsi e dare origine a una stella, a un pianeta o a un corpo celeste minore, a seconda della quantità di materia a disposizione. A loro volta anche gli astri, esercitano sugli altri astri un'attrazione gravitazionale. Così, un corpo celeste piccolo, se si avvicina troppo a uno più grande, o vi precipita, o la sua traiettoria ne viene modificata e comincia ad orbitare intorno al corpo celeste dalla massa maggiore. 

     

  • Come nasce una stella

    Il nucleo della Via Lattea

    astronomiaLa vita di una stella nasce quando una grande quantità di gas disperso nello spazio, prevalentemente idrogeno, si concentra e si aggrega a causa dell'attrazione gravitazionale tra le particelle. Gli atomi di gas in questo modo collassano ed entrano tra loro in continue collisioni sempre più frequenti e veloci. Questo fenomeno genera un progressivo innalzamento della temperatura che accelera sempre maggiormente gli urti, sino a quando gli atomi, invece di rimbalzare, si fondono tra loro formando elio. La reazione è simile a quella che si innesca in un esplosione di una bomba all'idrogeno. La stella comincia perciò a risplendere. Questo processo dura molto tempo e si mantiene con la combustione dell'idrogeno. Inizialmente una protostella è di colore bianco. Poi, mano a mano che l'idrogeno si consuma e si forma l'elio, la stella si espande sempre più e diventa di colore giallo o rosso: è diventata una gigante rossa. A volte il processo di ingrandimento, a seconda della massa iniziale, può continuare generando una supergigante. 

     

  • Come muore una stella

    Quasar

    astronomiaIl destino di una stella dipende dalla sua massa. Se è limitata si consuma fino a collassare trasformandosi in una nana bianca che continua a risplendere a causa del calore residuo di quando costituiva il nucleo della stella. Col passare del tempo si raffredda sino a diventare una nana nera che, progressivamente, si spegne. Oppure, se la massa è sufficientemente grande, la stella può spegnersi in una rapida esplosione - che può durare da poche ore a pochi giorni - generando una nova (cioè apparentemente una nuova stella). A volte l'esplosione è tale da generare una supernova, un'esplosione luminosissima, visibile anche in pieno giorno per alcune settimane. Queste esplosioni possono proiettare nello spazio quantità di materia tali da generare le stelle a neutroni, dal diametro piccolissimo ma con una gravità anche 100 miliardi volte superiore a quella terrestre. E' per esempio il caso delle stelle pulsar che ruotano su se stesse sino a 30 volte al secondo. 
    Altre volte il collasso di una stella è tale che la materia si concentra e comprime in uno spazio ridottissimo, generando un'attrazione gravitazionale così forte da inghiottire ogni cosa, compresa la luce. E' nato in questo modo un buco nero, un fenomeno unidirezionale che permette alla materia e alla luce di entrare ma da cui non è possibile uscire. 

     

  • il sistema solare

    Attualmente non ci sono spiegazioni accettate universalmente sulla nascita del sistema solare. Rimane ancora oggi plausibile l'ipotesi formulata da Kant nel 1755 ed elaborata l'anno seguente da Laplace: il sistema solare sarebbe nato da una nebulosa rotante in via di raffreddamento. Al centro del vortice ci sarebbe stato il Sole da cui si sarebbe staccato del materiale per forza centrifuga dando origine ai pianeti.
    L'ipotesi di Jeans e Jeffreys, formulata nel 1917, prevede invece che un corpo gigantesco passato vicino al Sole, con la sua attrazione gravitazionale, avrebbe provocato maree e fuoriuscita di materiale. Questo, successivamente, si sarebbe suddiviso nei nuclei di origine dei pianeti.

     
    Al 1952 risale l'ipotesi di Kuper, per cui il Sole, circondato da una nebulosa di gas, avrebbe creato, con il suo campo gravitazionale, dei cicloni che hanno determinato il formarsi del sistema solare e dei pianeti. 
    L'ipotesi di Hoyle e Lyttleton teorizza che ci fossero un tempo due stelle vicine e che l'esplosione della maggiore stia all'origine dei pianeti. 


    Secondo Weiszacker infine, il Sole, attraversando una regione di nubi interstellari ne avrebbe catturata una nel suo campo gravitazionale e con il tempo da qui si sarebbero formati i pianeti.

     

  • Come si è formata la Terra

     

    astronomiaLa nascita della Terra risale all'epoca della formazione del sistema solare. A quel tempo il nostro pianeta, il terzo più grande di tutto il sistema, era una palla incandescente. Con il passare del tempo, ha cominciato a raffreddarsi fino a quando, circa 4 miliardi di anni fa, si è formata sulla superficie una crosta solida. Per un periodo di 500 milioni di anni ci fu un'era in cui sul nostro pianeta, e su tutti gli altri pianeti che si stavano formando nel sistema solare, precipitarono enormi quantità di frammenti presenti nell'orbita. Poi, gli impatti si fecero sempre più rari. Sulla superficie, la crosta in via di solidificazione, spezzandosi, faceva fuoriuscire ingenti quantità di gas e di lava incandescenti formando in questo modo l'atmosfera primordiale. Questa era molto diversa da quella odierna, era formata in prevalenza da azoto, idrogeno, anidride carbonica, metano, ammoniaca e vapore acqueo. Quest'ultimo si trasformava in pioggia, ma a causa dell'elevata temperatura evaporava immediatamente in un ciclo continuo. Mano a mano che la temperatura si raffreddava cominciavano a formarsi i mari. Intanto, oltre 3 miliardi di anni fa, sulla Terra compariva la vita, in forma di batteri e di alghe microscopiche che incominciavano un processo fondamentale per il futuro del nostro pianeta: la fotosintesi e la produzione di ossigeno, che con il tempo avrebbe completamente modificato l'atmosfera. 

     

  • la storia della Terra

    Veduta del mar dei Sargassi dal satellite

    astronomiaUn tempo esisteva un solo continente emerso dai mari, la Pangea. Successivamente, in modo lento ma continuo, cominciò a dividersi in due grandi masse fino a quando, circa 135 milioni di anni fa, c'erano due grandi continenti: quello settentrionale, Laurasia, e quello meridionale, Gondwana. L'inesorabile spostamento dei continenti ha portato soltanto 65 milioni di anni fa la Terra ad assumere una conformazioni abbastanza simile a quella che conosciamo oggi. Il processo di spostamento dei continenti è una caratteristica del nostro pianeta che è in continua evoluzione, al contrario di molti altri pianeti geologicamente morti. Questo continuo cambiamento si spiega con la presenza di una gigantesca catena montuosa - lunga circa 65.000 chilometri - sommersa negli oceani Atlantico, Pacifico e Indiano. Al centro della montagna c'è una profonda valle, una sorta di enorme ferita, da cui fuoriescono continuamente materiali magmatici causati dall'attività interna del globo, che è incandescente. Ai margini degli oceani, soprattutto nel Pacifico, ci sono invece delle fosse in cui la crosta oceanica sprofonda, fondendosi e restituendo materiale al centro della Terra in un ciclo continuo. Questo eterno scambio crea degli spostamenti dei continenti appena percettibili, di pochi centimetri all'anno, ma con il passare dei millenni ha modificato la conformazione dei continenti in maniera consistente. 

     

  • La vita sulla Terra

    Alla base della vita che è nata sulla Terra ci sono due molecole: il DNA che contiene il codice, e RNA messaggero che lo trascrive e lo riproduce. Come queste due molecole si siano formate è tutt'oggi oggetto di controversie scientifiche. Una delle teorie più accreditate è quella del brodo primordiale per cui le condizioni della Terra, 4 miliardi di anni fa, erano tali da generare spontaneamente le prime macromolecole, gli acidi nucleici e le proteine. Da un punto di vista biologico ci sono state anche conferme di laboratorio per esempio attraverso l'esperimento di Miller che riprodusse in provetta l'atmosfera iniziale della terra: metano, idrogeno e ammoniaca. Con una scarica elettrica riuscì a generare delle molecole tra cui alcuni aminoacidi. La biologia, da Darwin in poi, ha studiato i processi evolutivi che permettono di spiegare come dalle prime molecole si siano successivamente formati organismi più complessi e sempre più differenziati, sino alla comparsa dell'uomo. 
    Tra le teorie alternative vale la pena di ricordare quella dell'astronomo Fred Hoyle, convinto che la vita, nell'universo, si formi negli spazi interstellari e che sia arrivata sulla Terra attraverso meteoriti. Hoyle è un fervido sostenitore della presenza di tracce di vita sulle comete che sono costituite da ghiaccio e carbonio e potrebbero effettivamente costituire la prova dell'esistenza di vita extraterrestre, anche se per ora non ci sono mai state conferme. 

     

  • Le Galassie

     

    astronomiaUna galassia è un ammasso di miliardi di stelle legate tra loro dall'attrazione gravitazionale e disposte nello spazio generalmente a forma di spirale o di disco. Anche la Terra e il Sistema Solare fanno parte di una galassia: la Via Lattea. La nostra galassia ha un diametro di circa 100. 000 anni/luce e ruota a una velocità di circa 300 Km/sec., compiendo un giro completo all'incirca ogni 200 milioni di anni. La galassia più vicina alla nostra è quella di Andromeda che dista circa 2 milioni di anni luce dalla Terra ed è visibile anche a occhio nudo. 
    Fu l'astronomo americano Hubble a scoprire, nel 1923, che esistono molteplici galassie - si calcola che nell'universo ne esistano 100 miliardi! - e fu lui a classificarle in tre tipi, secondo la loro forma: ellittiche, spirali e spirali-barrate. Successivamente si sono scoperte anche altre galassie abbastanza inconsuete dette irregolari.

     

  • Gli ammassi stellari

     

    astronomiaGli ammassi stellari sono raggruppamenti di stelle abbastanza ravvicinate tra loro che si muovono insieme all'interno di uno stesso sistema o di una galassia. La Via Lattea comprende circa 300 ammassi stellari, alcuni dei quali sono visibili anche con un semplice cannocchiale. Si conoscono due tipi di ammassi: quelli globulari, piuttosto fitti, che comprendono da qualche migliaio di astri a qualche milione, e quelli aperti. Un tipico ammasso aperto ha un raggio di circa 10 anni luce; l'esempio più noto è costituito dall'ammasso delle Pleiadi, che comprende circa 3.000 stelle. 


    Gli ammassi globulari hanno dimensioni molto più estese di quelli aperti. Ne sono stati individuati oltre 100 soltanto nella Via Lattea, ma si suppone che ne esistano sicuramente molti di più anche se non riusciamo a vederli. Seguono delle orbite fortemente eccentriche e anno un diametro di circa 100 anni luce.
    Alcuni, tuttavia, possono essere anche più grandi come Omega Centauri (oltre 600 anni luce), così chiamato perché inizialmente venne confuso con una stella, e fu perciò denominato con una lettera greca seguita dal nome della costellazione a cui si riteneva che appartenesse.

     

  • Le nebulose

    Nebulosa ad anello

    astronomiaLe nebulose sono costituite da grandi masse di gas e di polveri interstellari, quelle particelle solide di materia che si trovano tra le stelle e che spesso si condensano in nubi. Si ritiene che proprio queste siano le condizioni in cui si forma una stella, quando questi materiali si riuniscono per effetto della gravità e si cominciano a contrarre in una massa sempre più densa. Le nebulose appaiono nel cielo come una chiazza oscura o luminosa a seconda se sono illuminate o meno da una stella. Talvolta una nebulosa può circondare una stella e si chiama in tal caso nebulosa planetaria. Altre volte le nebulose avvolgono e includono miriadi di stelle, e, simili a delle vere e proprie galassie, prendono il nome di nebulose stellari. La grande nebulosa di Orione, chiamata anche M42, è un caso di nebulosa a emissione, in cui i gas caldi da cui stanno nascendo numerose stelle sono molto luminosi e costituiscono uno degli spettacoli più affascinanti del cosmo.

     

  • La nebulosa di Orione

     

    astronomiaLa nebulosa di Orione fu individuata da Herschel nel 1774. Viene chiamata anche M42, e rappresenta uno degli spettacoli più affascinanti del cosmo. E' una nebulosa a emissione, in altre parole, un immenso ammasso di gas caldi molto luminoso perché intercetta e riflette le onde elettromagnetiche. Le nubi cosmiche di questo tipo sono molto rarefatte e contengono circa una decina di atomi di idrogeno per metro cubo. Sono perciò molto più vuote del vuoto che riusciamo a riprodurre artificialmente sulla Terra. Ciononostante, attraverso un lento processo di condensazione, sono in grado di innescare il meccanismo che origina una stella. Le nebulose di questo tipo vengono definite "gli uteri delle stelle". Da un ammasso come questo, quattro miliardi e mezzo di anni fa, è nato il nostro sistema solare. Probabilmente nella nebulosa di Orione sta nascendo una nuova stella. 

     

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  • Il quasar

    Quasar 3C273, costellazione della Vergine

    astronomia

    La parola quasar significa "oggetto quasi stellare" ed è comparsa nei manuali di astronomia dopo il 1964. L'anno prima era stato fotografato il primissimo quasar chiamato 3C273. Furono i radioastronomi a portare a questa scoperta. Questi strani oggetti infatti, emettono onde radio con una quantità di energia molto variabile. La radiazione emessa è molto spostata verso il rosso: sono oggetti estremamente lontani. 


    I quasar sono delle fonti di energia incredibilmente intensa: emettono una luce pari a quella di mille galassie ma proveniente da oggetti poco più grandi del sistema solare: un quasar è un oggetto con una luminosità 5 miliardi di volte più intensa del nostro Sole. Questa intensità è tale da poter rendere visibili questi oggetti a una distanza enorme: anche oltre 10 miliardi di anni luce. Si tratta probabilmente di nuclei di antiche galassie con al centro enormi buchi neri che continuano a ingoiare stelle massicce. L'estrema distanza dei quasar ci permette di vedere l'universo come era 10 miliardi di anni fa (appena 5 miliardi di anni dopo il big-bang). Ciò significa che il loro studio può dare solo informazioni sul passato, in quanto ora queste fonti di energia sono estinte, a parte le immagini che viaggiano ancora verso la Terra alla velocità della luce.

     

  • Le Costellazioni


  • astronomiaLe stelle, pur muovendosi nella sfera celeste, mantengono pressoché inalterate le distanze tra l'una e l'altra e si chiamano perciò "stelle fisse". Per questa loro stabilità sono state raggruppate convenzionalmente sin dall'antichità. Le costellazioni sono rappresentate da gruppi di stelle utili per tracciare una mappa del cielo. Sin dai tempi più antichi hanno sollecitato la fantasia dell'uomo che vi ha rintracciato delle forme e dei significati astrologici. Se ne contano poco meno di un centinaio e si distinguono in rapporto alla loro posizione nel cielo in zodiacali, boreali e australi. Tra le varie costellazioni ve ne sono 12 che rappresentano i segni dello zodiaco a cui l'astrologia attribuisce delle influenze sul comportamento e la vita dell'uomo che non hanno però nessun fondamento scientifico. La variazione di posizione rispetto alla Terra delle costellazioni e il loro moto sono molto lenti rispetto alla vita dell'uomo, tanto che la loro posizione attuale è rimasta sostanzialmente la stessa dell'antichità.

     

  • Quali sono le costellazioni

    Le 12 costellazioni dello zodiaco, a cui l'astrologia attribuisce influenze dirette sulla vita dell'uomo, sono: Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione, Sagittario, Capricorno, Acquario e Pesci. Queste si trovano nei pressi dell'eclittica, il piano immaginario su cui la Terra traccia la sua orbita intorno al Sole.
    Tra le costellazioni circumpolari boreali, cioè quelle che si trovano prossime al Polo Nord, ci sono Cassiopea, Cefea, Dragone, Orsa minore e Orsa maggiore. Quest'ultima è anche chiamata Grande Carro, che però rappresenta solo una parte della costellazione. L'Orsa minore ha invece ad un'estremità la stella Polare, un astro molto luminoso che ha permesso per millenni di guidare la rotta dei naviganti indicando, con una buona approssimazione, il Polo Nord. 


    Le costellazioni di primavera comprendono tra l'altro Gemelli, Leone e Vergine. Quelle d'estate includono la Via Lattea, che in questo periodo è al massimo della sua luminosità, e la stella Vega, la più brillante del cielo estivo. Tra le costellazioni d'autunno si trovano Pegaso e Andromeda, la più grande nebulosa a spirale visibile anche ad occhio nudo. Le costellazioni d'inverno si raggruppano attorno ad Orione. Tra le altre costellazioni ci sono il Cane maggiore, che comprende la stella Sirio, l'astro più brillante del cielo, mentre all'estremo sud è visibile la Croce del Sud che fa parte delle costellazioni australi descritte per la prima volta da Magellano.

     

  • L’orbita

    Veduta di Giove e di alcuni satelliti che orbitano attorno

    astronomiaL'orbita è la traiettoria curva descritta da un corpo celeste che si muove nello spazio intorno a un altro corpo di massa maggiore, secondo la legge di gravitazione universale formulata da Newton. Le orbite, normalmente, hanno una traiettoria chiusa di tipo ellittico o circolare, ma talvolta possono seguire anche traiettorie aperte a iperbole o a parabola. La conoscenza delle orbite permette di stabilire l'esatta posizione dei pianeti, la data delle eclissi e numerose altre informazioni. Nel nostro sistema solare la Terra orbita intorno al Sole, ma contemporaneamente la Luna orbita intorno alla Terra.

     
    Il punto di massima vicinanza di un grave al corpo intorno al quale gravita si chiama periastro, rispetto a un astro qualsiasi, oppure perielio o perigeo, rispettivamente di un grave intorno al Sole (Elios) o alla Terra (Gea). Il punto di massima distanza si chiama invece apoastro o, a seconda dei casi, apogeo e afelio. 
    Anche i satelliti artificiali descrivono un'orbita intorno al pianeta dove sono posti. 

     

  • La gravità

    Già Galileo aveva effettuato degli esperimenti e degli studi sulla caduta dei gravi, ma è Newton (1642-1727) che ha contribuito a formulare una teoria molto più precisa e generale. L'intuizione dello scienziato inglese è quella di aver compreso che la forza di gravità della fisica terrestre è un fenomeno particolare di una legge generale valida in tutto l'universo. L'attrazione gravitazionale è infatti una proprietà della materia, valida per le più piccole particelle come per i pianeti più grandi. Ogni corpo e ogni particella di materia esercita sugli altri corpi una forza di attrazione direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza fra i loro centri di massa. Questa forza, sulla Terra, attrae ogni corpo verso il centro, perché la massa della Terra è enorme in confronto a quella dei corpi che si trovano sulla sua superficie. 
    Ma anche sugli altri pianeti esiste una forza di gravità che dipende dalla loro massa: più un astro è grande, più attrae i corpi con maggior forza. 


    Sulla Luna, per esempio, che ha una massa di circa 80 volte inferiore al nostro pianeta, la forza di gravità è inferiore, e un oggetto che da noi pesa un chilogrammo peserà soltanto 164 grammi. Su Giove, invece, un pianeta enorme, l'attrazione gravitazionale è fortissima. 

     

    La gravitazione universale

    Veduta della Terra dal satellite

    astronomiaLa stessa forza che sulla Terra attrae ogni corpo verso il centro è anche quella che regola il moto dei pianeti intorno al Sole, dei satelliti intorno ai pianeti e in generale il moto di tutti i corpi celesti. Nel sistema solare, per esempio, la Terra, che ha una massa minore rispetto al Sole, è attratta dal campo gravitazionale della stella e le orbita intorno, mentre la Luna, più piccola della Terra, gravita intorno al nostro pianeta. A sua volta, anche il Sole ha una sua orbita all'interno della galassia, e anche le galassie si muovono. L'intero universo è un equilibrio di movimenti di astri che si attraggono reciprocamente. Quando un astro che segue una sua traiettoria, finisce nel campo gravitazionale di un astro con una massa maggiore, ne viene attratto e vi precipita, oppure comincia a girare intorno ad esso entrando nella sua orbita e modificando la traiettoria iniziale. 

     

     

  • L’assenza di peso nello spazio

     

    astronomiaA causa della massa considerevole del nostro pianeta, tutti i corpi che si trovano sulla superficie della Terra ne sono attratti. Ogni corpo ha perciò un peso, che è appunto l'intensità con cui è attratto verso il centro del pianeta, reso appena variabile dalla forza centrifuga dovuta alla rotazione della Terra. Poiché il peso dei corpi è dovuto all'attrazione terrestre, è facilmente intuibile che più ci si allontana dalla Terra più l'attrazione tenderà a diminuire. Attraverso calcoli molto complessi si è riusciti a individuare una perdita di circa 3 decimillesimi del proprio peso per ogni chilometro di altezza. Allontanandosi dalla Terra ed entrando in orbita gli astronauti perdono così il loro peso. Nel vuoto assoluto, teoricamente, ogni corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme.

     

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  • L’ anno luce

    Poiché le distanze astronomiche sono enormi, anche le unità di misure astronomiche sono smisurate. L'anno luce è la distanza che la luce percorre in un anno. Poiché la luce viaggia con una velocità di circa 300.000 chilometri al secondo, in un anno compie circa 9.460 miliardi di chilometri. Per avere un'idea delle dimensioni dell'universo basti pensare che la galassia a noi più vicina, quella di Andromeda, dista da noi circa 2 milioni di anni luce, mentre gli oggetti conosciuti più distanti, i quasar, distano miliardi di anni luce. Ciò significa che le onde luminose che oggi riceviamo sono partite miliardi di anni fa, e oggi questi oggetti probabilmente non esistono più. Viceversa, se da un pianeta lontano un milione di anni luce, in questo momento qualcuno potesse osservare la Terra, la vedrebbe non come è oggi, ma come era un milione di anni fa.

     

  • Le distanze astronomiche

    Le distanze astronomiche sono enormi e gli astronomi usano delle unità di misura adeguate. Le unità astronomiche (UA) si basano sulla distanza tra la Terra e il Sole, circa 140.600.000 chilometri. Queste unità sono utili all'interno del sistema solare, ma sono troppo piccole per misurare le distanza tra le galassie. In questi casi si usa l'anno luce e cioè la distanza percorsa in un anno alla velocità della luce, che è di circa 300.000 chilometri al secondo. Una UA equivale a 499 secondi/luce. 


    Un'altra unità di misura astronomica è il Parsec, che significa parallasse/secondo ed equivale a circa 3,6 anni/luce. 100 Parsec equivalgono a un Kiloparsec, mentre il megaparsec equivale a un milione di Parsec.

     

  • I buchi neri

    I buchi neri sono stati analizzati in particolare da Hawking che li pone alla base di alcuni fondamentali processi dell'universo. La nascita di un buco nero avviene in seguito al collasso di una stella dalla massa enorme che si contrae in un raggio critico molto piccolo. La concentrazione di una simile quantità di materia in uno spazio così ristretto genera perciò un campo gravitazionale così forte da attrarre irresistibilmente ogni corpo che si avvicina. Persino la luce che è composta da particelle di materia chiamate fotoni, ne viene risucchiata. Per questo motivo è molto difficile individuare un buco nero. Esso è un fenomeno unidirezionale in cui è possibile solo entrare ma nulla può uscire. Si ritiene che il numero dei buchi neri possa essere addirittura superiore al numero delle stelle visibili, per cui nella nostra galassia ne esisterebbero circa 100 miliardi.

     

  • Perché spazio e tempo sono relativi

    Le nuove teorie che si basano sulla meccanica quantistica e sulla relatività di Einstein portano a conclusioni che non sono molto intuitive. La fisica classica newtoniana si basava sui concetti di spazio e tempo assoluti e sulla geometria euclidea. Lo spazio si misura col metro o con altre unità di misura lineari, e il tempo con l'orologio. Questa visione del mondo, tuttavia, presuppone uno spazio e un tempo immutabili. L'universo che emerge dalle teorie di Einstein è un universo curvo descritto dalle geometrie non euclidee. Un corpo in movimento si contrae in funzione della sua velocità. Raggiungendo la velocità della luce, la massima possibile, esso riduce a nulla la sua lunghezza. Lo spazio è perciò relativo, dipende dal sistema di riferimento che si assume. Ma anche il tempo è relativo. Un orologio in movimento rallenta il suo ritmo secondo la velocità con cui si muove. Se un orologio viaggia alla velocità della luce si ferma. Per questo se un astronauta potesse viaggiare alla velocità della luce, dopo un viaggio di pochi secondi, tornato sulla Terra la troverebbe invecchiata di molti anni. Con la teoria della relatività spazio e tempo sono fusi in un solo concetto: lo spazio-tempo.

     

  • La meccanica quantistica

    Quando si parla dell'universo e dell'astronomia, non si può prescindere dalle teorie della fisica che spiegano sia l'infinitamente piccolo che l'infinitamente grande. La fisica dei quanti, o meccanica quantistica, è la nuova concezione della fisica che ha letteralmente rivoluzionato le conoscenze ottocentesche della fisica classica. Tutto è nato dai semplici concetti di onde e di corpuscoli. Per fare un esempio intuitivo è come quando osserviamo le onde del mare: le particelle di acqua si muovono verso l'alto e il basso e trasmettono energia cinetica a quelle vicine. Come ha scoperto Plank gli scambi di energia tra materia e onde avvengono per pacchetti denominati quanti. Ogni quanto possiede un'energia che è proporzionale alla frequenza dell'onda. Einstein estese questa scoperta anche alla luce fatta di onde e di corpuscoli luminosi chiamati fotoni. In altre parole, nella fisica quantistica le particelle sono delle onde raggruppate in quanti.

     

  • L'antimateria

    Modello di atomo di idrogeno

    astronomiaLa fisica classica definiva materia tutto ciò che possedeva una massa, allo stato solido, liquido o gassoso. Oggi, invece, la materia viene concepita come formata da atomi e particelle subatomiche elementari. Queste, secondo la fisica moderna, possiedono il duplice carattere di corpi solidi e di onde. Le particelle elementari o subatomiche, come i protoni, gli elettroni e così via, possiedono delle cariche elettriche positive o negative. L'antimateria si suppone costituita di particelle elementari che hanno cariche opposte a quelle della materia: gli antielettroni o elettroni positivi, gli antiprotoni o protoni negativi. La collisione di una particella di materia con una di antimateria produce un annichilimento con produzione di energia.

     

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  • Esistono forme di vita extraterrestri?

    Oggi si ritiene che la comparsa della vita sulla Terra sia un fenomeno del tutto naturale e, visto che esistono miliardi di sistemi solari oltre al nostro, è molto probabile che si sia sviluppata, o che si svilupperà, anche in altri luoghi dell'universo. Per ora, tuttavia, non ci sono mai state conferme. Di certo, nel nostro sistema solare le condizioni degli altri pianeti non permettono la vita. Anche su Marte, che possiede un'atmosfera e delle calotte di ghiaccio, non si sono trovate tracce di organismi viventi. Alcuni scienziati, tra cui Fred Hoyle, sono convinti che i nuclei delle comete, costituiti da carbonio e ghiaccio, contengano delle molecole organiche. La teoria di Hoyle, per ora priva di riscontri empirici, prevede che la vita nasca nelle regioni interstellari e che viaggi a bordo delle comete e dei meteoriti e, quando trova delle adatte condizioni ambientali, come nel caso del nostro pianeta, possa attecchire. 

     

    Certamente nel nostro sistema solare non ci sono altre forme di vita intelligente oltre alla nostra. Anche se non si può però escludere che in altri sistemi solari si siano sviluppate analoghe forme di vita, il problema è quello delle distanze: un incontro è estremamente improbabile. Altri mondi e altre galassie sono distanti milioni di anni luce da noi, una barriera insormontabile per la nostra breve vita. Inoltre, in altre parti dell'universo, la vita si sarebbe potuta sviluppare milioni di anni fa, o viceversa si potrebbe sviluppare fra qualche milione di anni, quando noi non esisteremo più. Anche immaginando che lassù nel cielo in questo momento ci sia un'altra forma di vita intelligente, un qualunque tipo di comunicazione tramite segnali sarebbe molto difficile. Se consideriamo l'evoluzione dell'uomo, infatti, soltanto nell'ultimo secolo siamo riusciti a vedere un po' più in là del nostro sistema solare, e soltanto negli ultimi decenni ci siamo impadroniti di una tecnologia in grado di inviare segnali a quelle distanze. Bisognerebbe perciò ipotizzare che i nostri supposti amici extraterrestri, oltre ad esistere siano a un grado di evoluzione e di conoscenza parallelo al nostro, il che è molto improbabile. 

     

  • Il Sole

    Eclissi di Sole

     

    astronomiaRispetto alle altre stelle il Sole è un astro di medie dimensioni, ma rispetto ai pianeti che orbitano intorno a lui è un vero gigante. Il suo diametro - di circa 1.400.000 chilometri - è più di 100 volte quello della Terra, mentre la sua massa è di 333.000 volte superiore. Il suo moto di rotazione su se stesso è di 27 giorni. 
    Contrariamente a quanto si pensa, il Sole non è quella palla gialla che siamo abituati a vedere, è più grande di circa 3 o 4 volte. Durante le eclissi, infatti, quando la Luna si interpone tra la Terra e l'astro, si può scorgere un alone di luce azzurrastra, la corona solare. Questa è misurabile attraverso uno strumento chiamato cronografo: si estende per più di 8 milioni di chilometri ed è una massa di materia incandescente, di forma irregolare, formata per lo più da elettroni. La corona non è visibile in condizioni normali perché è annullata dalla troppa luminosità. Penetrando all'interno del Sole, dopo la corona c'è la cronosfera, il guscio esterno, dove avvengono grandi movimenti. Si tratta di enormi protuberanze e colonne di gas incandescente che si estendono anche per 500.000 chilometri di altezza. Sotto la cronosfera si trova la fotosfera, un involucro gassoso di colore rosso brillante. 

     

  • Perché il Sole risplende?

    Esplosione nella corona del disco solare

    astronomiaIl Sole è costituito per l'80% da idrogeno, per il 19% da elio e per l'1% da tutti gli altri elementi chimici. Come tutte le stelle, si comporta come una gigantesca bomba H: ad alimentarlo non sono le reazioni chimiche ma quelle nucleari. Per l'enorme pressione interna, l'urto tra le particelle di idrogeno è di una tale intensità da innescare una fusione nucleare. L'idrogeno si trasforma in questo modo in elio, liberando una quantità spaventosa di energia. La temperatura superficiale è di circa 6.000 gradi, mentre quella interna raggiunge i 15 milioni. Questo meccanismo dura da 5 miliardi di anni ed è probabile che tenga in vita l'astro per altrettanto tempo. Poi come tutte le stelle, morirà.

     
    Come tutti gli astri il Sole, emette anche energia non visibile sotto forma di radiazioni infrarosse, ultraviolette, onde radio a raggi X e un flusso di particelle chiamato vento solare.

     

  • Le macchie solari

     

    astronomiaE' stato Galileo il primo a osservare le macchie solari, quelle chiazze oscure che si trovano sulla superficie del Sole. A quel tempo si riteneva che gli astri e i pianeti fossero delle sfere perfette e incorruttibili e si obiettò che non era possibile attribuire delle macchie al nostro astro, invocando come giustificazione la presenza di corpi celesti sconosciuti che si interponevano tra noi e la stella. Attraverso l'osservazione al telescopio, successivamente, si scoprì che le macchie erano proprio sulla superficie solare e, attraverso queste si scoprì che l'astro ruota su se stesso ogni 27 giorni. Nel 1801 l'astronomo Wilhelm Herschel avanzò la teoria che le macchie non fossero nubi, come qualcuno aveva ipotizzato, ma buchi nelle nubi. Le macchie, infatti, non sono altro che delle regioni più fredde della fotosfera, con una temperatura di circa 4.500 gradi contro i 6.000 delle aree circostanti: la differenza di luminosità, per contrasto, le fa apparire scure.

    Mercurio

     

    astronomiaMercurio è il pianeta più piccolo del sistema solare e il più vicino al Sole. Ha un diametro di poco più di 5.000 chilometri. E' difficile osservarlo dalla Terra perché è in una posizione che ci costringe sempre ad osservarlo abbagliati dal Sole. A seconda dei periodi dell'anno appare al mattino o alla sera, tanto che gli astronomi antichi avevano pensato che si trattassero di due pianeti diversi: Mercurio e Apollo.

     
    Un tempo si pensava che il pianeta mostrasse al Sole sempre la stessa faccia e che perciò la sua superficie fosse per metà coperta da ghiacci e tenebre e per metà fosse calda. Successivamente, si è scoperto che non è così. E' stato grazie alle fotografie e alle informazioni inviateci nel 1974 dalla sonda Mariner 10 che oggi abbiamo una conoscenza più dettagliata. Come la Terra, anche Mercurio possiede un nucleo molto pesante, probabilmente composto da ferro e nichel, mentre la superficie è composta da altre rocce più leggere ed è cosparsa da numerosi crateri. Questi sono stati causati dai numerosi impatti di meteoriti che, 4 miliardi e mezzo di anni fa, quando il sistema solare si stava formando, erano molto frequenti. La "ferita" più grossa è il bacino di Caloris, un gigantesco cratere dal diametro di circa 1.400 chilometri, attorniato da grandi montagne, che testimonia un antico gigantesco impatto che deve avere rivoluzionato la conformazione del pianeta innestando terremoti e processi vulcanici. 

     

  • Venere

    astronomiaIl pianeta Venere è l'oggetto più brillante del cielo, dopo Sole e Luna, e appare al mattino e al tramonto, tanto che gli antichi l'avevano soprannominato "stella del mattino" e "stella della sera". Il moto di rotazione del pianeta avviene in senso opposto a quello di tutti gli altri pianeti del sistema solare. Le prime osservazioni al telescopio avevano rilevato la presenza di fitte nubi, suscitando immediatamente le fantasie che Venere, come la Terra, potesse essere abitata da esseri viventi. Le numerose informazioni raccolte dalle sonde che hanno esplorato il pianeta hanno mostrato che il pianeta è tutt'altro che abitabile. Le prime informazioni sono arrivate nel 1962 dalla sonda americana Mariner 2, seguite da quelle più dettagliate delle missioni sovietiche Venere. Il pianeta è un deserto rovente con una temperatura di circa 500 gradi. Il giorno dura 4 mesi e altrettanto tempo dura la notte. L'atmosfera è composta per il 95% da anidride carbonica. Enormi lampi squarciano continuamente il cielo mentre si riversano calde piogge di acido solforico. Le nubi roventi si spostano alla velocità di quasi 400 chilometri all'ora sospinte dai forti venti. In queste condizioni è molto difficile resistere sulla superficie venusiana anche per una sonda. Nel 1972 la sonda Venere 8 è riuscita ad atterrare sul pianeta resistendo per 50 minuti. Le prime immagini in bianco e nero del suolo roccioso ci sono giunte nel 1975 dalle sonde Venere 9 e 10, mentre Venere 13 e 14, nel 1982 ci hanno inviato le prime foto a colori delle rocce di color ruggine e giallastre. 

     

     L’esplorazione di Venere

    Vulcano venusiano di enormi proporzioni

    astronomiaNel 1961 viene lanciata verso Venere dall'Unione Sovietica la sonda Venere 1 che non riesce a raggiungere l'obiettivo. La stessa sorte tocca, poco dopo anche alla sonda americana Mariner 1. L'anno successivo Mariner 2 si avvicina al pianeta e lo fotografa, mentre Venere 4 cerca di scendere sulla superficie ma si interrompono le trasmissioni. Nel 1972 Venere 8 atterra e resiste soltanto 50 minuti alle infernali condizioni atmosferiche venusiane. Nel 1974 il pianeta è sorvolato da Mariner 10 che, successivamente si dirige verso Mercurio. Nel 1975 Venere 9 e 10 scendono sul pianeta e ci inviano le prime foto della superficie. Nel 1978 gli americani inviano due sonde, Pioneer Venus 1 e 2, con lo scopo di ottenere una mappa del pianeta. Le prime foto a colori del suolo arrivano soltanto nel 1982 Venere 13 e 14.

     

    La Terra

    astronomiaLa Terra ha una forma sferica leggermente schiacciata ai poli. Ha un diametro di 12.400 chilometri. Gira su se stessa in 23 ore e 56 minuti e descrive un'orbita intorno al Sole in 365 giorni, 6 ore e 9 minuti, percorrendo 940 milioni di chilometri alla velocità di 30 Km/sec. 


    L'atmosfera è costituita prevalentemente da azoto (78%) e ossigeno (21%), mentre il resto (1%) comprende una miscela di gas rari. Lo strato più prossimo alla crosta è la troposfera dove avvengono tutti i fenomeni atmosferici che conosciamo. Sopra si trova la stratosfera, spessa 40 chilometri, che comprende una fascia di ozono che ripara la Terra dalle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Più in alto si incontrano la ionosfera, la mesosfera, la termosfera e la esosfera in cui l'aria è sempre più rarefatta.


    Il centro del nostro pianeta, a 64.000 chilometri dalla crosta, è un nucleo molto denso, formato prevalentemente da ferro e nichel allo stato liquido, con una temperatura che si aggira sui 4.000 gradi. Risalendo verso la superficie, la temperatura diminuisce e il nucleo esterno diventa solido. Sopra il nucleo c'è il mantello, che si estende per circa 3.000 chilometri ed è formato da rocce ricche di silicio, magnesio e ferro. Tra il mantello e la crosta si trova una zona detta litosfera che è suddivisa in una serie di zolle in movimento, che causano il lento spostamento dei continenti. Caratteristica della crosta terrestre è la presenza dei mari, che coprono circa il 70% della superficie del pianeta e, per effetto dell'attrazione di Sole e Luna, sono soggetti al fenomeno delle maree. I mari sono attraversati da enormi masse d'acqua, le correnti, di vitale importanza per il clima e la vita, come la corrente del Golfo. 


    Un'altra caratteristica della Terra è la presenza di un campo magnetico. Il nostro pianeta si comporta infatti come un'enorme calamita i cui poli magnetici corrispondono approssimativamente a quelli del Polo Nord e Sud. La causa di questo fenomeno è da ricercarsi nel flusso di calore del nucleo fuso che produce correnti elettriche analoghe a quelle di un elettrocalamita.

     

  • La Luna

    astronomiaLa Luna è un satellite piuttosto piccolo che gira intorno alla Terra in circa 27 giorni. Nel percorrere la sua orbita ci mostra sempre la stessa faccia poiché la rotazione intorno al proprio asse e la rivoluzione intorno alla Terra hanno lo stesso tempo. Ha un raggio di 3.474 chilometri e una massa che è di 1/81 quella terrestre. La sua gravità è molto bassa: un grave che sulla Terra pesa un chilogrammo sulla Luna pesa soltanto 164 grammi. 
    Il paesaggio lunare si presenta con i caratteristici mari, così chiamati perché sono superfici levigate e scure che sembrano liquidi, probabilmente derivati da antiche eruzioni vulcaniche. I monti sono molto alti rispetto a quelli terrestri, perché manca l'erosione. La superficie è cosparsa di innumerevoli crateri nati al tempo della formazione del sistema solare, 4 miliardi e mezzo di anni fa, quando per circa 500.000 anni, su tutti i pianeti del nostro sistema ci fu un grande pioggia di frammenti cosmici. Questi crateri hanno delle dimensioni che vanno dagli 800 chilometri di diametro del Bacino Orientale ai pochi centimetri. I segni di quelle collisioni, sulla Luna sono rimasti inalterati. Da un punto di vista geologico, infatti, il nostro satellite è un corpo completamente morto. Non c'è né acqua né atmosfera che possono modificarne la superficie. 


    Per quanto riguarda la sua formazione, in passato si riteneva che la Luna si fosse staccata dalla Terra oppure che fosse un corpo vagante venuto da lontano rimasto imprigionato nell'orbita terrestre. Oggi sappiamo invece che la formazione del nostro satellite è sicuramente avvenuta in una regione cosmica non lontana dalla nostra, probabilmente in un'orbita simile all'attuale.

     

    Le fasi lunari

    La Luna compie una rotazione su se stessa, intorno al proprio asse, e una rivoluzione intorno alla Terra che a sua volta gira intorno al Sole. Vista dal nostro pianeta, come il Sole ed altri astri, compie un movimento apparente, perché è in realtà dovuto alla rotazione della Terra. Questo moto apparente determina il giorno lunare. 
    Il nostro satellite è un corpo opaco e, come la Terra, ha sempre un emisfero illuminato dal Sole. Poiché il tempo di rotazione è pari a quello di rivoluzione, ci mostra sempre la stessa faccia, ora illuminata - completamente o in parte -, ora invisibile. I diversi aspetti con cui la Luna ci appare sono detti fasi. La lunazione si divide in 4 fasi di circa una settimana: novilunio, primo quarto, plenilunio, ultimo quarto. Il novilunio segna l'inizio del mese lunare e si ha quando la Luna si trova tra la Terra e il Sole. In questa fase è invisibile perché ci mostra la parte oscura. Si può vedere invece di giorno, illuminata dalla luce riflessa dalla Terra. 


    Dopo circa 7 giorni e mezzo si ha il primo quarto, dopo altri 7 giorni il plenilunio e così via. 

     

     

    Marte

    astronomiaSoprannominato il "pianeta rosso", per via del colore con cui si presenta, Marte dista dalla Terra 55 milioni di chilometri, quando si trova nella posizione di minore distanza. Possiede due satelliti molto piccoli, Fobos e Deimos, con un diametro rispettivamente di 16 e 8 chilometri. 


    Nel 1877, l'astronomo italiano Schiaparelli, notò sulla sua superficie una serie di solchi che chiamò "canali". Questo termine fu tradotto in inglese con il termine canal, connesso a una costruzione artificiale, il che alimentò le fantasie sull'ipotetica esistenza dei marziani. A conferma di questa supposizione c'era anche il fatto che sul pianeta, in certi periodi, compaiono ai poli delle calotte di ghiaccio, che indicano la presenza di acqua. Negli anni '50 la psicosi dei marziani, soprattutto negli Stati Uniti, era un fenomeno sociale abbastanza diffuso. 
    Nel 1965 la sonda americana Mariner 4 si è per la prima volta avvicinata a Marte inviando fotografie e scoprendo una superficie desolata e piena di crateri. Nel 1972 Mariner 9 ha raggiunto il pianeta durante una terribile tempesta di sabbia che ha impedito di scattare foto nitide per circa un mese e mezzo. Cessate le perturbazioni, le immagini inviate hanno rivelato la presenza di vulcani di proporzioni gigantesche, come il monte Olympus, alto 17.000 metri, con un diametro di 500 chilometri, e il grande Canyon, profondo 6.000 metri e lungo 5.000 chilometri. Questo enorme solco farebbe ipotizzare che sul pianeta un tempo erano presenti dei fiumi. L'acqua, successivamente, potrebbe essere scomparsa nel sottosuolo e ritirata nelle calotte polari. L'atmosfera, invece, a causa della scarsa gravità, probabilmente non fu trattenuta a lungo e la maggior parte dei gas si devono essere dispersi nello spazio. 

     

    L'esplorazione di Marte

    Veduta della superficie di Marte

    astronomiaDopo il fallimento delle missioni Mars 1 dei sovietici, e Mariner 3 degli americani, nel 1965 Mariner 4 si è avvicinata al pianeta rosso scattando le prime fotografie. Le sonde Mariner 6 e 7, nello stesso anno, ci hanno inviato altre immagini. Nel 1972, mentre Mariner 8 fallisce, Mariner 9 entra nell'orbita marziana ma le foto della superficie non mostrano nulla. E' in atto una tremenda tempesta di sabbia che oscura tutto il pianeta. Finalmente, dopo più di un mese, la tempesta si placa e vengono scattate oltre 7.000 fotografie. Nel 1976 è la volta delle missioni Viking 1 e 2 che prevedono la discesa di due moduli sul pianeta i Lander. Questi moduli sono dei veri e propri robot-laboratorio in grado con le loro braccia meccaniche di prelevare campioni del suolo e analizzarli direttamente dal punto di vista chimico e biologico. Contemporaneamente una telecamera riprendeva il suolo a distanza ravvicinata.

    Giove

     

    astronomiaGiove è il più grande pianeta del sistema solare, ha un diametro di circa 143.000 chilometri, 11 volte più grosso della Terra e, se fosse una sfera vuota, potrebbe contenere il nostro pianeta 1316 volte. Nonostante le dimensioni, il suo moto di rotazione avviene in meno di 10 ore. E' un pianeta gassoso, costituito per lo più da idrogeno ed elio, e si può considerare una stella mancata: se la sua massa fosse stata maggiore, si sarebbe sicuramente trasformato in un Sole. 


    Caratteristica del pianeta è la cosiddetta Grande Macchia Rossa, osservata per la prima volta nel 1665. Si tratta di una specie di gigantesco uragano con enormi vortici di nubi e di gas. 
    Come Saturno e Urano, anche Giove è circondato da un sottile anello costituito di frammenti rocciosi di colore rossastro, invisibile dalla Terra, che potrebbe risalire all'epoca di formazione del pianeta, oppure potrebbe testimoniare la disintegrazione di un corpo celeste catturato dal fortissimo campo gravitazionale del pianeta.
    Attorno a Giove ruotano almeno 14 lune, tra cui Io, Europa, Ganimede e Callisto. Fu Galileo, nel 1610, il primo a scoprire che il pianeta possedeva 4 satelliti, battezzati pianeti medicei in onore di Cosimo II de' Medici. Le altre lune, sono state scoperte dalle sonde inviate con le missioni Pioneer e Voyager negli anni '70. 
    Nell'estate del 1994 Giove è stato al centro di uno spettacolare evento cosmico: la cometa Shoemaker-Levy che, poco prima, passando troppo vicino alla sua orbita era stata disintegrata dall'eccessiva gravità, è precipitata sulla superficie del pianeta. I numerosi impatti dei frammenti hanno creato dei lividi simili a quelli della Grande Macchia e hanno fornito nuovi elementi sulla composizione del pianeta.

     

  • I satelliti di Giove

    Io, Europa, Ganimede, Callisto

    astronomiaDopo che Galileo, nel 1609, riuscì a osservare per la prima volta le quattro stelle medicee, le lune di Giove si sono moltiplicate con il passaggio delle sonde Voyager e oggi sappiamo che sono almeno 14. I quattro satelliti principali, però, sono gli unici ad essersi formati insieme al pianeta, mentre gli altri sono probabilmente finiti nel campo di attrazione in un secondo tempo. 
    Callisto ha un diametro di quasi 5.000 chilometri ed è ricoperto da crateri. Sulla sua superficie è presente una regione chiamata Walhalla che consiste in una serie di cerchi concentrici luminosi. Probabilmente è il risultato di un antico impatto con un gigantesco meteorite che deve aver fatto fondere la crosta ghiacciata provocando una sorta di piccolo mare semifluido, di cui oggi sono visibili i resti ghiacciati.


    Ganimede è il satellite più grande del sistema solare, con un diametro di oltre 5.000 chilometri. La sua superficie è caratterizzata dalla presenza di una complessa rete di solchi. Sul pianeta è inoltre presente una macchia scura di notevoli dimensioni che potrebbe essere la traccia di un'antica collisione con un enorme meteorite. 
    Europa ha un diametro di circa 600.000 chilometri e ha una superficie coperta di ghiaccio, liscia e priva di crateri
    Io è l'unico satellite del sistema solare che possiede dei vulcani attivi che eruttano lava sulla superficie. Ha un diametro di circa 3.500 chilometri. 

     

    l'esplorazione di Giove

    Veduta di Giove

    astronomiaLa prima sonda ad avvicinarsi al gigantesco pianeta è stata Pioneer 10 nel 1973, dopo circa 20 mesi di viaggio, passando a circa 130.000 chilometri dalla superficie. Nel 1974 arriva anche Pioneer 11. Ma è alle sonde Voyager 1 e 2, passate vicino al pianeta nel 1979, che si deve la maggior parte delle informazioni e delle fotografie che possediamo. 

     

     

     

    Saturno

     

    astronomiaSaturno è un pianeta affascinante, circondato da migliaia di sottili anelli. E' considerato il fratello minore di Giove a cui assomiglia per le gigantesche dimensioni e per la composizione gassosa, costituita prevalentemente da idrogeno ed elio. Compie una rivoluzione su se stesso in meno di 11 ore e impiega quasi 30 anni a compiere la sua rivoluzione intorno al Sole. Galileo, nel 1610, aveva notato che il pianeta possedeva delle strane escrescenze. Nel 1655, l'astronomo olandese Huygens scoprì che era circondato da anelli e individuò la presenza di un satellite, Titano. Successivamente, le sonde Voyager 1 e 2, nel 1980 e 1981, si avvicinarono al pianeta inviando migliaia di fotografie e rivelando la presenza di migliaia di sottilissimi anelli che formano un disco più o meno continuo di materia. Nel cielo di Saturno orbitano numerosi satelliti, almeno 17, tra cui Titano, la cui superficie è probabilmente coperta di metano liquido, è uno dei maggiori insieme a Rea, Giapeto, Dione, Teti, Febo, Iperione, Encelado e Mimas.

     

    I satelliti di Saturno

    Saturno con i suoi satelliti

    astronomiaIl passaggio delle sonde Voyager attorno a Saturno ha rivelato la presenza di ben 17 satelliti, sette in più di quelli allora conosciuti. Il più grosso, Titano, fu scoperto dall'astronomo olandese Huygens nel 1655 e ha un diametro di circa 5.000 chilometri, contro i 30 del più piccolo: 1980S28. Tra le altre lune si possono ricordare Titano, Febo, Giapeto, Iperione, Rea, Dione, Teti, Encelado e Mimas. Tutti i satelliti, tranne Febo hanno il periodo di rotazione uguale a quello di rivoluzione con il risultato di mostrare sempre la stessa faccia a Saturno. Tutti tranne Febo e Giapeto, inoltre, hanno un'orbita circolare attorno al piano equatoriale del pianeta. Quasi nessuno possiede un'atmosfera, tranne Titano

     

    Titano

     

    astronomiaTitano è una gigantesca luna che orbita intorno a Saturno. Con un diametro di oltre 5.000 chilometri, è il secondo satellite più grosso del sistema solare dopo Ganimede. Visto al telescopio sembra ancora più grosso perché possiede una vasta atmosfera molto fitta. Caso unico nel sistema solare, la sua superficie è interamente ricoperta da uno strato liquido. Per comprendere la sua composizione, la NASA ha deciso di deviare la rotta della sonda Voyager 1 e di dirigerla verso Titano invece di farla proseguire nell'esplorazione del sistema solare. Nel 1980 la sonda è passata vicino al satellite, ma la fitta atmosfera non ha consentito di osservarne la superficie. Probabilmente è molto fredda, circa -180°, ed è composta da metano allo stato liquido che genera nubi con precipitazioni.

     

    l'esplorazione di Saturno

    Veduta degli anelli di Saturno

    astronomiaLa prima sonda ad avvicinarsi a Saturno è stata Pioneer 11 nel 1979, dopo aver sorvolato qualche anno prima i cieli di Giove. Successivamente, anche le sonde Voyager 1 e 2, rispettivamente nel 1980 e 1981, dopo un viaggio di 4 anni e dopo essere passate intorno a Giove, hanno raggiunto Saturno, scoprendo un complesso sistema di anelli e rivelando la presenza di nuovi satelliti. Mentre Voyager 2 ha poi continuato la sua missione, i tecnici della NASA hanno deciso di deviare Voyager 1 su Titano, il più grosso dei satelliti di Saturno. Così la sonda ha perso la possibilità di sfruttare l'orbita di Saturno per proseguire il suo viaggio di esplorazione del sistema solare.

     

  • Urano

    astronomiaUrano si presenta come un globo azzurro omogeneo con un'atmosfera probabilmente composta in prevalenza da elio e idrogeno. La sua superficie ha una temperatura molto fredda, di circa 185° gradi sotto lo zero. Con un diametro di 50.700 chilometri, è il terzo pianeta del sistema solare per grandezza. E' molto lontano dalla Terra e per questo motivo gli antichi non ne conoscevano l'esistenza. Fu individuato nel 1781 dal tedesco Herschel che inizialmente lo aveva scambiato per una cometa. La sua orbita è infatti molto ampia e, dopo essere stata calcolata, ha dimostrato che le dimensioni del sistema solare dovevano essere circa il doppio di quelle un tempo supposte. Il periodo di rivoluzione intorno al Sole di Urano è di 84 anni. Una particolarità è rappresentata dal fatto che il moto di rotazione su se stesso del pianeta non è perpendicolare al piano dell'orbita, per questo il giorno e la notte si alternano ogni 42 anni. I dati inviati dalla sonda Voyager hanno mostrato che il pianeta è circondato da numerosi anelli e che possiede alcuni satelliti tra cui Oberon, Titania, Umbriel, Ariel e Miranda. 

     

    Nettuno

     

    astronomiaNettuno, come Giove o Saturno, è un gigante gassoso, con un diametro di quasi 50.000 chilometri - 4 volte quello della Terra - e un periodo di rivoluzione intorno al Sole di 165 anni. Si presenta come un piccolo dischetto verde-bluastro, ma è lontanissimo dalla Terra ed è visibile soltanto con un potente telescopio. Si ritiene che le sue caratteristiche siano simili a quelle di Saturno e di Urano, con una composizione gassosa di idrogeno, elio e metano. Possiede degli anelli e un sistema di otto lune. Nereide, piccolissima, ha un diametro di appena 300 chilometri e la sua orbita è molto particolare: segue una traiettoria ellittica molto allungata, per cui la sua distanza da Nettuno varia dal milione e mezzo di chilometri, quando gli è vicino, ai 10 milioni di chilometri, nel punto di massima distanza, con una rivoluzione che dura circa 360 giorni. Tritone, invece, è un satellite molto grosso. Ha un diametro di 5.000 chilometri e impiega 6 giorni per completare il suo moto di rivoluzione. Caso unico tra tutti i satelliti del sistema solare, la direzione della sua orbita avviene in senso contrario a quella della rotazione del pianeta. Gli altri sei satelliti sono stati scoperti soltanto nel 1989 dalla sonda Voyager 2, che ha anche confermato la presenza degli anelli, sui quali prima esistevano molti dubbi. 

     

  • Come è stato scoperto Nettuno

     

    astronomiaUn tempo si riteneva che i pianeti del sistema solare fossero soltanto sette. Nettuno e Plutone, infatti, sono molto lontani da noi e si possono vedere solamente con telescopi molto potenti. 


    La teoria e le leggi di Newton erano in grado di descrivere molto precisamente tutti i moti e le posizioni dei pianeti del sistema solare tranne l'orbita di Urano, che presentava delle strane anomalie. Nel 1843, uno studente inglese, J. C. Adams, per primo ipotizzò che le anomalie potessero essere causate dalla presenza di un pianeta sconosciuto che ne avrebbe perturbato l'orbita. Così, dopo avere calcolato le dimensioni e la posizione di questo ipotetico pianeta, puntò il cannocchiale nel cielo, ma non vide nulla, perché il suo telescopio non era abbastanza potente. Intanto, anche un altro giovane francese, U. Le Verrier, era giunto alle stesse conclusioni e aveva inviato i suoi calcoli all'osservatorio di Berlino, dove, con un'adeguata strumentazione, più o meno nella posizione prevista venne scoperto il nuovo pianeta: Nettuno. 

     

  • Plutone

    Plutone e Caronte

    astronomiaPosto ai confini del nostro sistema solare, Plutone dista ben 6 miliardi di chilometri dal Sole e la sua temperatura è perciò bassissima, probabilmente abbastanza vicina allo zero assoluto. Si ritiene che la sua superficie sia ricoperta da uno strato di metano ghiacciato. La sua rivoluzione intorno al Sole avviene in 248 anni. Nel 1978, dall'analisi comparata di alcune fotografie, si è scoperto che Plutone non si presentava come una sfera perfetta, ma con una forma leggermente allungata, il che faceva ipotizzare la presenza di un satellite. Successivamente questo satellite è stato individuato, si chiama Caronte e rispetto al pianeta intorno al quale orbita è enorme: ha un diametro di circa 1.300 chilometri contro i più di 3.000 di Plutone e gli orbita vicinissimo, a una distanza di soli 20.000 chilometri.

     

    Come è stato scoperto Plutone

     

    Dopo la scoperta di Nettuno, l'orbita del pianeta, come anche quella di Urano, non avevano ancora trovato una completa spiegazione all'interno della teoria newtoniana. Le loro posizioni presentavano delle anomalie. Così, nei primi del novecento si suppose l'esistenza di un ulteriore pianeta sconosciuto, Plutone, per spiegare le perturbazioni riscontrate. Il pianeta, tuttavia, non si trovava. Uno dei più convinti sostenitori del programma di ricerca avviato fu l'astronomo americano Lowell, che non riuscì a individuarlo. Soltanto dopo la sua morte, nel 1930 C. W. Tombaugh individuò finalmente l'ultimo dei pianeti del nostro sistema solare. 

     

  • Gli asteroidi

     

    astronomiaGli asteroidi sono dei corpi, di dimensioni molto piccole rispetto ai pianeti, 
    che gravitano nello spazio. Nella zona compresa tra l'orbita di Marte e quella di Giove se ne contano alcune decine di migliaia. . Il più grosso è Cerere che ha un diametro di oltre 700 chilometri, ma solitamente le dimensioni degli asteroidi sono comprese tra qualche metro e qualche chilometro. La forma di questi oggetti è spesso irregolare e, presumibilmente, i più grossi hanno una superficie con numerosi crateri.

     
    La loro concentrazione nella zona tra Marte e Giove si può forse spiegare con il fatto che, durante la formazione del sistema solare, la materia vicina a Giove, per effetto dell'enorme gravità del gigante gassoso, non si è potuta aggregare formando un decimo pianeta, e si è dispersa. 


    Quotidianamente alcuni asteroidi precipitano nella nostra atmosfera generando il fenomeno delle meteore luminose. Non di rado qualcuno, invece di disintegrarsi, giunge sulla Terra. La maggior parte dei meteoriti rinvenuti è di materia rocciosa e di piccole dimensioni. Tra i più grossi mai pervenuti si può ricordare quello di 60 tonnellate caduto in Namibia nel 1920 e quello di 30 tonnellate conservato al museo di Storia Naturale di New York. La probabilità che un meteorite colpisca la Terra causando ingenti danni è lievissima. Vi fu un periodo, tuttavia, 4 miliardi e mezzo di anni fa, quando il sistema solare era in via di formazione, in cui per circa 500.000 anni una frequente pioggia di meteoriti segnò la superficie di tutti i pianeti, formando numerosi crateri visibili ancor oggi per esempio sulla Luna. Per quanto riguarda il nostro pianeta, una recente scoperta ha mostrato che 65 milioni di anni fa, alla fine del Cretaceo, a determinare la scomparsa dei dinosauri, è stato proprio un gigantesco asteroide precipitato nella zona del golfo del Messico, dove sono visibili le tracce geologiche. L'impatto è stato così violento da oscurare il cielo per alcuni anni, determinando a una variazione climatica che ha sconvolto l'intero equilibrio climatico e biologico.

     

  • Le comete

    Un passaggio della cometa di Halley

    astronomiaLe comete sono uno dei fenomeni celesti più affascinanti che da sempre ha suscitato l'interesse dell'uomo. Le loro saltuarie apparizioni, tra gli antichi, sono state caricate di significati astrologici spesso funesti. 
    In realtà le comete sono dei piccoli frammenti di roccia e ghiaccio con un diametro variabile tra il chilometro e i 100 chilometri. Questi oggetti descrivono delle orbite fortemente eccentriche intorno al Sole, compiendo una rivoluzione in periodi estremamente lunghi - anche di secoli - percorrendo perciò distanze enormi. Quando si avvicinano al Sole, il ghiaccio si scioglie e forma delle nubi gassose che si spargono anche per milioni di chilometri: la cometa si "accende" e lo spettacolo celeste comincia. La scia in parte è causata dall'illuminazione del Sole, in parte brilla di luce propria per l'effetto dei gas ionizzati che ne fanno una sorta di gigantesco neon. La coda è spinta dal vento solare, infatti, quando la cometa si avvicina al nostro astro, segue il nucleo, mentre quando se ne allontana lo precede. 
    Poiché il nucleo delle comete contiene carbonio e ghiaccio è stato ipotizzato che possano contenere dei fossili di vita extraterrestre, anche se non ci sono mai state conferme. L'astronomo Fred Hoyle, tuttavia, è uno dei più convinti sostenitori di questa tesi e crede anzi che la nascita della vita non sia avvenuta sulla Terra, ma sia un evento che avviene spontaneamente nelle regioni interstellari e che proprio attraverso le comete viaggi per lo spazio. 

     

  • Da dove vengono le comete

    Sembra che la formazione e l'origine delle comete sia da ricercarsi nella nube di Oort, dal nome dello scienziato olandese che per primo ha ipotizzato l'esistenza di questa zona. Qui sono concentrati centinaia di miliardi di grumi di polvere e di ghiaccio, forse un residuo della materia che ha dato origine al sistema solare, forse materia interstellare attratta dal campo gravitazionale della nostra stella. Probabilmente è qui che si formano le comete, piccoli corpi celesti che vengono catturati dall'orbita del Sole e, quando si sono avvicinate sufficientemente, si "accendono". 

     

    La cometa di Halley

    La cometa di Halley nel 1986

    astronomiaUn tempo si pensava che le comete fossero fugaci apparizioni celesti di oggetti che seguivano traiettorie lineari. Fu l'astronomo Halley il primo che, nel 1682, ammirando la cometa che in seguito da lui prese il nome, comprese che seguiva un'orbita ellittica. In questo modo intuì che in realtà l'apparizione di questi corpi doveva essere ciclica e cominciò a raccogliere le testimonianze del passato sino a identificare la sua cometa con un'altra apparsa 76 anni prima. Fatti i dovuti calcoli, fece la previsione di un successivo passaggio della cometa dopo altri 76 anni. Non sopravvisse a questo appuntamento, ma le sue teorie si dimostrarono esatte.

     
    La cometa di Halley è riapparsa nei nostri cieli nel 1986. Poiché questo evento è ormai prevedibile, ad aspettarla c'erano alcune sonde per studiarla e fotografarla. Tra queste, la sonda Giotto è quella che è riuscita ad avvicinarsi maggiormente.

     
    La forma della cometa è piuttosto irregolare e allungata, più simile a una banana o a una patata che non a una sfera. Il ghiaccio è rivestito da un materiale molto scuro che sembra essere carbonio.

     

  • lo studio della cometa di Halley

    La cometa di Halley era attesa nei nostri cieli nel 1986. Ad aspettarla nello spazio c'erano alcune sonde, lanciate l'anno precedente, con lo scopo di studiare la cometa e di raccogliere nuove informazioni. Le sonde erano le giapponesi Suisei e Sakigake, le sovietiche Vega 1 e 2 e l'europea Giotto. La Suisei si è avvicinata sino a circa 300.000 chilometri per poi interrompere le trasmissioni colpita e danneggiata da microscopici frammenti spaziali. La stessa sorte è toccata alle due sonde sovietiche che però sono arrivate a 9.000 chilometri di distanza. La sonda Giotto, invece, è riuscita a compiere la sua missione ben oltre le aspettative, giungendo a soli 1.500 chilometri dal nucleo prima di interrompere le trasmissioni.

     

  • La cometa Shoemaker-Levy

     

    Nel 1993, la cometa Shoemaker-Levy 9 - scoperta indipendentemente dai coniugi Shoemaker e dall'astronomo David Levy - è stata avvistata in un'insolita forma, sbriciolata e sparsa per milioni di chilometri. Dai calcoli effettuati è risultato che la sua strana traiettoria era causata da uno spostamento gravitazionale, dal campo del Sole a quello di Giove. Tutti i dati dimostravano che nel luglio del 1992, senza che nessuno potesse osservare il fenomeno, la cometa, passando a soli 43.000 chilometri di distanza dalla superficie gassosa di Giove, si era frantumata in oltre venti frammenti principali che avevano poi continuato a viaggiare nello spazio in fila come una collana di perle. La traiettoria dei frammenti era in rotta di collisione con il gigantesco pianeta gassoso. Nell'estate del 1994 la pioggia dei frammenti precipitati ha offerto uno spettacolo cosmico osservato dagli astronomi di tutto il mondo che hanno potuto raccogliere nuove informazioni sia sulle comete che sulla composizione interna di Giove. 

     

  • Perché l'anno ha 365 giorni

    Le unità fondamentali che sin dall'antichità si sono utilizzate per la misurazione del tempo, sono il giorno e l'anno. Il primo corrisponde al moto di rotazione della Terra su se stessa e il secondo a quello di rivoluzione intorno al Sole. Il nostro calendario si basa su queste unità con una certa approssimazione. L'anno solare, infatti, che precisamente corrisponde al periodo di tempo compreso tra due passaggi successivi del Sole all'equinozio di primavera, dura esattamente 365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 46 secondi. Per comodità pratica, l'anno è stato perciò diviso in 365 giorni e ogni 4 anni, per recuperare le circa 6 ore tralasciate, abbiamo l'anno bisestile di 366 giorni. 

     

    Le stelle cadenti

     

    Le cosiddette stelle cadenti sono un fenomeno visibile soprattutto in alcuni periodi dell'anno, in particolare nella notte di S. Lorenzo, il 10 agosto. Non si tratta di stelle che cadono, come si riteneva in passato, ma del fenomeno delle meteore luminose. Sono dei piccoli corpi celesti che, penetrando nell'atmosfera terrestre a una velocità di circa 90 chilometri al secondo, si incendiano a causa del forte attrito determinando scie luminose. In certi periodi la Terra attraversa una zona del sistema solare dove questi corpi sono particolarmente concentrati. 
    Si distinguono due tipi di meteore luminose: le stelle cadenti o filanti che attraversano il cielo e si disintegrano senza lasciare traccia e i bolidi che si presentano come globi di fuoco che si lasciano dietro una scia luminosa e spesso esplodono con fragore frantumandosi in meteore minori, i cosiddetti meteoriti, che talvolta precipitano sulla Terra lasciando solchi anche molto profondi.

     

  • I meteoriti

    astronomiaI meteoriti sono frammenti di corpi celesti di varie dimensioni e di peso che precipitano sulla superficie terrestre. Spesso aprono crateri di notevoli dimensioni e profondità. In base alla loro composizione, si possono distinguere in olosideriti, che contengono solo ferro allo stato puro e nichelio; sissideriti, se contengono nuclei rocciosi, e asideriti se sono costituiti soltanto di roccia. Anche se la maggior parte dei meteoriti sono di piccole dimensioni, talvolta ne sono precipitati di molto grossi come quello di 60 tonnellate caduta in Namibia nel 1920 e quello di 30 conservato a New York. 

     

     

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  • I Crateri sui pianeti

    La superficie della Luna, come quella di Mercurio e altri pianeti, è cosparsa di crateri. A parte i crateri di origine vulcanica, gli altri sono la testimonianza di miriadi di collisioni di meteoriti e di corpi celesti. Subito dopo la formazione del sistema solare, infatti, per circa 500.000 anni, numerosi frammenti di materia e corpi celesti vaganti, sono precipitati sulla superficie dei pianeti del nostro sistema causando le cicatrici che ancora oggi possiamo vedere. Sulla Terra queste ferite si sono però rimarginate sia causa dell'intensa attività geologica che provoca un lento ma inesorabile spostamento dei continenti, sia a causa dell'atmosfera che con vento e pioggia determina il fenomeno dell'erosione. Al contrario sulla Luna e su altri pianeti mancano completamente queste condizioni e i lividi accumulati nel corso degli anni sono rimasti invariati.

     

  • L’Eclissi

     

    astronomiaL'eclissi è un oscuramento parziale o totale di un astro che avviene per l'interposizione di un corpo opaco o fra la sorgente luminosa e l'astro, o fra la sorgente luminosa e l'osservatore.


    Quando la Terra si trova tra il Sole e la Luna, per esempio, si ha l'eclissi di Luna: la Terra fa ombra al suo satellite, che non può più brillare di luce riflessa.

     
    L'eclissi di Sole si ha invece quando la Luna si pone davanti al Sole. Può essere totale se i centri dei tre assi di Sole, Luna e Terra, sono sulla stessa retta - e in tal caso la Luna nasconde interamente il Sole -, oppure parziale se il Sole viene oscurato soltanto in parte.

     

  • Gli inventori delle costellazioni

    Le costellazioni sono delle invenzioni dell'immaginazione umana e non delle reali strutture della natura. Sono l'espressione del desiderio umano di imprimere ordine e forma nel caos apparente, ma, nello stesso tempo, per secoli hanno costituito uno strumento utile per orientarsi nella navigazione o per determinare il calendario. Il sistema attualmente accettato dall'astronomia comprende 88 costellazioni sviluppate da un sistema di 48 pubblicato intorno al 150 d. C. da Tolomeo nell'Almagesto. Questo testo, tuttavia, raccoglieva e sistemava una serie di conoscenze molto più antiche. Non sappiamo chi ha inventato queste primitive costellazioni. In Grecia il primo a farne menzione è Eudosso (IV secolo a.C.), ma è probabile che le abbia a sua volta conosciute attraverso dei sacerdoti egizi. Di certo le prime popolazioni della Mesopotamia avevano già un sistema di costellazioni dello zodiaco ben organizzato, come testimonia una tavoletta d'argilla a caratteri cuneiformi che risale al 700 a.C.

     

  • Il pensiero degli antichi sull'origine del cosmo…..

    La Via Lattea

    astronomiaGià nei tempi remoti gli astri erano stati attentamente studiati in Cina, in India, in Egitto e, in Mesopotamia, dai Sumeri e dai Babilonesi. Al di là dei differenti miti, i temi che si ritrovano più spesso invocano gli interventi divini che ordinano una materia caotica preesistente. 


    Spesso gli astri venivano identificati con le divinità, come per esempio presso gli Egizi e nei miti greci. Altre volte si ritrova all'origine del cosmo un dualismo e una lotta divina tra il bene e il male, per esempio nella cultura indiana, nel libro sacro dello Zoroastro, nei miti egizi e greci. Questa eterna lotta è all'origine della spiegazione degli eventi ciclici come il giorno e la notte o l'alternarsi delle stagioni. 
    Nella Genesi e in altre religioni c'è invece la credenza di un'origine dell'universo per opera di un dio che, inizialmente circondato dal vuoto, crea ogni cosa dal nulla. 

     

  • ….degli Egizi…..

    Rappresentazione del cosmo egizio

    astronomiaGli Egizi avevano un calendario diviso in 12 mesi e in giorni di 24 ore. Le conoscenze astronomiche rispondevano ad esigenze pratiche e concrete come la previsione delle stagioni delle piene o il calcolo dei giorni in cui celebrare i riti religiosi e le feste sacre. Per misurare il tempo gli astronomi inventarono degli strumenti molto precisi per l'epoca come le clessidre e gli orologi solari o ad acqua. 
    Da un punto di vista mitologico le divinità rappresentavano le forze della natura tra cui anche gli astri. Il dio Ra per esempio, ogni giorno guidava la sua barca solare attraverso i cieli mentre di notte scompariva al di sotto della Terra. Questa divinità, in seguito identificata con il dio Ammone, fu celebrata soprattutto dai sacerdoti di Eliopoli e per un certo periodo divenne la divinità nazionale. 

     

  • …..dei Babilonesi…..

    Rovine nei pressi di Babilonia

    astronomiaL'astronomia dei Babilonesi venne sviluppata in seguito alle convinzioni astrologiche. Era molto avanzata, questa popolazione, infatti, conosceva e utilizzava le costellazioni dello zodiaco che si trovano sulla "via del Sole", quella fascia della sfera celeste che il nostro astro attraversa nel suo giro apparente annuo intorno alla Terra. La via del Sole fu divisa dai Babilonesi in quattro parti che corrispondevano alle stagioni. Conoscevano anche l'eclittica, la linea ideale che divide lo zodiaco in due parti uguali e che costituisce il circolo massimo della sfera celeste. Utilizzarono un calendario lunare di 12 mesi a cui periodicamente ne aggiungevano un tredicesimo per correggere la concordanza con le stagioni. 

     

  • …..e dei Greci

     

    Nella Teogonia, Esiodo raccontava la formazione del cosmo ad opera delle divinità Urano e Gea, identificati con Cielo e Terra, dai quali nacquero tutte le altre divinità. Ma la cultura greca, oltre alla mitologia, ha prodotto anche una scienza della natura e del cosmo, che contiene spesso risultati ed affermazioni estremamente moderni. Più che le singole osservazioni astronomiche sono importanti le teorie generali sull'origine e il cambiamento di tutte le cose. Il filosofo greco Talete (V secolo a.C.), celebre ai suoi tempi per aver predetto un'eclissi di Sole basandosi probabilmente su un calendario babilonese, aveva individuato un elemento principale che era all'origine del cosmo: l'acqua. Più o meno nello stesso periodo, Anassimandro riteneva che l'origine del cosmo fosse avvenuta per differenziazione degli elementi dall'infinito - l'àpeiron -, una sorta di caos primordiale da cui, senza nessun intervento divino, era nato il mondo. Anassimandro credeva nella sfericità della Terra, immaginata come un cilindro attorno al quale ruotano i pianeti. Anassimene, invece, aveva trovato il principio di tutte le cose nell'aria che, per rarefazione e condensamento, originava tutti gli altri elementi: fuoco, terra, acqua. Per Democrito il mondo era composto di atomi che, a seconda di come si combinavano, spiegavano la genesi di ogni cosa.

     
    E' Aristotele a elaborare una sintesi del sapere greco. Per quanto riguarda l'astronomia egli riteneva che l'universo fosse formato da 5 elementi: acqua, terra, aria, fuoco, sul nostro pianeta, mentre i cieli e gli astri erano formati da una quinta essenza incorruttibile. Per Aristotele la Terra è piatta, si trova al centro del cosmo e i pianeti le girano intorno.

     

  • L'astrologia

    L'astrologia è lo studio degli astri con lo scopo di rilevarne gli effetti sugli uomini e sulle cose. Attraverso l'esame di un oroscopo l'astrologo ritiene di poter comprendere il carattere e la personalità di un individuo e di riuscire a prevederne gli eventi futuri. Questa disciplina, tuttavia, non ha nessuna conferma scientifica e il modo in cui gli influssi astrali possano agire sulla vita dell'uomo, non ha nessun fondamento all'interno della scienza. 
    Praticata già nell'antica Babilonia, l'astrologia fu coltivata per secoli presso la maggior parte delle prime civiltà e, successivamente, sino a tutto il Rinascimento, fu seguita largamente da insigni scienziati e filosofi. La sua pratica è molto diffusa anche ai nostri giorni. 

     

  • Il sistema tolemaico

     

    Tolomeo nacque nel II secolo d.C. ad Alessandria, in Egitto. Profondo conoscitore di Aristotele e dalla tradizione astronomica alessandrina, ha sintetizzato le conoscenze dell'epoca nell'Almagesto, teorizzando un sistema astronomico geocentrico che sopravvisse per secoli sino all'epoca di Copernico e Galileo. Per tutto il Medioevo il sistema tolemaico, fuso e confuso con quanto aveva scritto Aristotele, venne conciliato con quanto si affermava nelle sacre scritture, divenendo un modello scientifico-teologico incontrastato. L'imponente edificio geometrico-matematico vedeva la Terra al centro di un universo concepito a strati come una cipolla: i cieli erano strati fisicamente solidi e tra uno e l'altro erano incastonati i pianeti e le stelle. Il complicato congegno che ne risultava, vedeva le volte celesti che ruotavano determinando il movimento dei corpi celesti. Il motore immobile, per dirla con Aristotele, che faceva muovere tutto era Dio. La materia dei cieli e dei pianeti era perfetta e incorruttibile, al contrario degli elementi che componevano la Terra. 
    I calcoli per determinare il moto degli astri erano però molto complessi. Con il passare del tempo, inoltre, le nuove scoperte astronomiche che venivano interpretate alla luce di questo modello, lo rendevano sempre più complicato.

     

  • Copernico

     

    astronomiaNiccolò Copernico (1473-1543), elaborò una teoria alternativa al sistema tolemaico che vedeva la Terra girare intorno al Sole. Questo rovesciamento dell'esperienza comune, che vede il Sole sorgere e tramontare, fu considerata una vera e propria rivoluzione, molto difficile da accettare. Tuttavia i calcoli del moto dei corpi celesti, alla luce di questa teoria, risultavano notevolmente semplificati. Così, l'ipotesi venne presto accettata e utilizzata in certi ambienti scientifici, ma fu successivamente condannata dalla chiesa e dalla scienza ufficiale perché contraddiceva le sacre scritture. A quel tempo la scienza, basata prevalentemente sulle interpretazioni cristiane di Aristotele, era un tutt'uno con la teologia. Rivoluzionare le conclusioni della scienza e dei testi aristotelici veniva considerato un attacco alla religione. Quanto all'ipotesi eliocentrica, in un passo biblico era chiaramente scritto che Giosuè rallentò il tempo fermando il Sole ("fermati, o Sole..."). L'adesione alle teorie copernicane risultò presto pericolosa. Giordano Bruno, per esempio, che tra l'altro aveva aderito al copernicanesimo, finì sul rogo come eretico. Galileo fu costretto ad abiurare e fu condannato a trascorrere i suoi ultimi anni nella villa di Arcetri. Altri scienziati e filosofi adottarono le teorie copernicane senza esporsi, celandole o professandole come pure ipotesi matematiche.

     

  • Geocentrismo ed Eliocentrismo?

     

    Poiché dalla Terra sembra che il Sole e tutti gli astri ruotino attorno alla Terra, in passato si riteneva che il nostro pianeta fosse al centro dell'universo. Questa teoria, sostenuta tra gli altri da Aristotele e da Tolomeo, si chiama geocentrismo (dal greco Geos, Terra). Le teorie di Copernico e di Galileo, al contrario, mostrarono che è il Sole il centro attorno al quale ruotano tutti i pianeti, compresa la Terra. Uno dei primi uomini ad aver formulato un'ipotesi eliocentrica (dal greco Elios, Sole) fu Aristarco di Samo (310-213 a.C.).

     

     

  • Keplero

     

    astronomiaJohannes Kepler (1571-1630), era un astronomo e matematico tedesco che, osservando le posizioni di Marte, ha scoperto che le orbite dei pianeti non sono affatto circolari, come si riteneva, ma seguono una traiettoria ellittica. La velocità del loro moto, inoltre, non è costante ma subisce delle accelerazioni. 


    Queste osservazioni furono poi generalizzate attraverso le celebri leggi che dallo studioso prendono il nome: l'orbita dei pianeti è un'ellissi di cui il Sole occupa uno dei due fuochi; il raggio vettore di ogni pianeta - in altre parole la linea che unisce il centro del pianeta col centro del Sole - in tempi uguali descrive aree dell'ellisse uguali; il quadrato del periodo di ogni pianeta - e cioè il tempo impiegato a percorrere l'orbita - è proporzionale al cubo del semiasse maggiore della sua orbita. 


    Per spiegare il moto dei pianeti Keplero ha ipotizzato l'esistenza di una forza fisica, concepita sul modello delle forze magnetiche che in quel periodo aveva studiato Gilbert. Sarà Newton, successivamente, a individuare e descrivere precisamente questa forza, attraverso la teoria della gravitazione universale.

     

  • Galileo

    astronomiaGalileo Galilei (1564-1642) ebbe il merito di essere il primo che utilizzò il cannocchiale per scrutare il cielo. Così, intorno al 1609, iniziò le sue osservazioni astronomiche che portavano a risultati completamente diversi da quanto veniva affermato dal sistema aristotelico-tolemaico. Scoprì che la Luna e il Sole non sono pianeti perfetti: la Luna non è liscia ma è piena di montagne e di irregolarità, e sul Sole si possono vedere delle macchie. Scoprì inoltre che ci sono quattro satelliti che ruotano intorno a Giove, e li chiamò pianeti medicei in onore di Cosimo II de' Medici. In questo modo concluse che Copernico aveva ragione e pubblicò i suoi risultati nel Sidereus Nuncius (1610). Quando, nel 1616, le teorie copernicane vennero condannate dalla chiesa, Galileo non si fermò e continuò a sostenere le sue ipotesi con nuovi argomenti suggerendo di reinterpretare la Bibbia, invece di negare i risultati delle proprie osservazioni. Dopo la pubblicazione del Dialogo sopra i massimi sistemi (1632), quello tolemaico e quello copernicano, fu condannato e costretto ad abiurare passando gli ultimi giorni della sua vita relegato nella villa di Arcetri. 

     

  • Il cannocchiale

    Antico cannocchiale

    astronomiaSin dal Medioevo gli artigiani occhialai utilizzarono delle lenti per correggere i difetti della vista, ma la scienza non era in gradi di spiegare come funzionassero. Alla fine del 1500, sia Giovanni Battista Della Porta che Keplero esaminarono questi fenomeni da un punto di vista scientifico anche se nessuno di loro costruì questo strumento. Sembra che a costruirlo, nel 1590, sia stato un artigiano italiano. Successivamente questi strumenti si ritrovarono in Olanda dove però non ebbero successo commerciale e furono considerati degli strumenti di divertimento e di meraviglia più che di qualche utilità pratica. Nel 1609, Galileo venne a saper di questo strumento, lo costruì e lo offrì alla Repubblica di Venezia come una sua invenzione. Egli ebbe però il merito di essere il primo ad utilizzare questo strumento per l'osservazione astronomica e per la scienza.

     

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  • Newton

    Isaac Newton (1642-1727) matematico e fisico inglese, nella sua opera Philosophiae Naturalis Principia mathematica, tra le altre cose, poneva tre principi ancora oggi fondamentali: il principio di inerzia, per cui ogni corpo tende a mantenere il suo stato di quiete o di moto; quello dell'accelerazione, che si esprime con la relazione di proporzionalità tra forza e massa; e quello di azione e reazione per cui ogni azione determina una reazione uguale e contraria. 


    Partendo da questi assiomi Newton ha sviluppato un'astronomia fondata sulla matematica che spiega e descrive il moto degli astri attraverso le forze di inerzia, centrifuga, centripeta e di gravità. 
    La sua intuizione fu quella di comprendere che la forza che regola la gravità sul nostro pianeta è una proprietà della materia: la materia si attrae in funzione astronomiadella massa, e ciò vale per il più piccolo granello di sabbia come per il più grosso dei pianeti. E' questa la forza che regola il moto dell'universo, che fa sì che la Luna ruoti intorno alla Terra e che tutti i pianeti ruotino intorno al Sole.


    In questo modo Newton introduceva nella scienza il concetto di forza a distanza, che suscitò molte resistenze all'epoca, perché era molto difficile da comprendere e da accettare e poteva apparire come un ritorno alle forze magiche e metafisiche. Ma questa formulazione non è un principio filosofico, trova un'espressione matematica nella celebre formula F=mg: la forza di gravità è direttamente proporzionale alla massa di un corpo e all'accelerazione di gravità.

     

  • Herschel

  • astronomiaFrederick William Herschel (1738-1822) era un astronomo tedesco che visse in Inghilterra e divenne il primo presidente della Reale Società Astronomica d'Inghilterra. Seguendo le leggi di Keplero e di Newton, elaborò la teoria degli universi-sole, e cioè che ogni stella è un possibile sole attorno al quale si muove un possibile sistema planetario. Scoprì che il nostro sistema solare non è fermo, ma sta viaggiando verso la costellazione di Ercole. Il Sole, perciò, non è al centro dell'universo. Ottimo osservatore del cielo, contribuì ad affermare l'astronomia come scienza esatta ampliando e consolidando la teoria newtoniana. Scoprì la nebulosa di Orione (1774), Urano e due dei suoi satelliti (1781), e calcolò il periodo di rivoluzione intorno al Sole di Saturno. 

     

     

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  • Halley

    astronomiaNel 1682 l'astronomo Edmund Halley assistette al passaggio di una cometa molto spettacolare che avrebbe successivamente preso il suo nome. Dopo averla osservata attentamente, si rese conto che stava seguendo un'orbita ellittica e che, perciò, non era, come si riteneva a quei tempi, un saltuario passaggio casuale. Intuì quindi che anche le comete seguono un'orbita intorno al Sole, anche se molto ampia, e che la loro apparizione nei nostri cieli è un fenomeno che si ripete ciclicamente. 
    Scartabellando le testimonianze degli antichi, scoprì due passaggi, nel 1531 e nel 1607 di una cometa molto simile a quella che aveva potuto osservare, concludendo che si doveva trattare dello stesso oggetto. Calcolò allora che il periodo di rivoluzione della "sua cometa" era di 76 anni e fece una previsione: nel 1758 sarebbe riapparsa. Morì 16 anni prima, ma la sua previsione era esatta. La cometa, apparsa l'ultima volta nel 1986, fu perciò battezzata con il suo nome. 

     

  • Laplace

    astronomiaP. S. Laplace (1749-1827) tentò di costruire un sistema cosmologico interamente basato sulle leggi della meccanica. Ciò gli permise di descrivere matematicamente i moti dei corpi celesti e di formulare la celebre ipotesi, detta di Kant e Laplace, sull'origine del sistema solare. Secondo lo scienziato la formazione del sistema solare è avvenuta per il raffreddamento di una nebulosa rotante, con la conseguente condensazione della materia intorno a un centro di rotazione che ha prodotto il Sole. Da quest'ultimo si sarebbero staccate porzioni di materia che hanno originato i pianeti. Questa teoria spiegava la nascita del nostro sistema solare senza bisogno di ricorrere all'ipotesi di Dio. 
    Grande sistematore della moderna teoria della probabilità, Laplace riteneva che in natura ogni evento avviene per ragione sufficiente. In altre parole ogni stato è determinato dagli eventi che lo precedono ed è a sua volta la causa degli eventi che seguiranno. Da ciò si ricava che ogni evento, in natura, è prevedibile con assoluta certezza, conoscendo le condizioni iniziali. Purtroppo la nostra ignoranza ci impedisce di conoscere esattamente tutte le condizioni iniziali e siamo perciò spesso costretti a ragionare per probabilità. Questo principio viene indicato come determinismo e ha largamente influenzato gli sviluppi della scienza successiva. 

     

    Il pendolo di Foucault

    Nel 1851 Foucault organizzò un esperimento che rappresenta la prima dimostrazione della rotazione della Terra. Alla cupola del Pantheon di Parigi fu appesa una grossa palla di 28 chilogrammi, attraverso a una fune lunga 67 metri. Le oscillazioni di questo gigantesco pendolo cambiavano direzione di poche frazioni di grado a ogni ciclo e dopo 24 ore coincidevano nuovamente con l'oscillazione di partenza. Il fenomeno si poteva spiegare solamente con la rotazione del nostro pianeta.

     

  • La teoria della relatività classica

    Un primo principio di relatività era stato espresso già da Galileo. Se su una nave che procede con un movimento uniforme, lasciamo cadere un grave, esso precipiterà con un moto perpendicolare alla nave. Se lo stesso fenomeno viene invece osservato da terra, il moto del grave sarà determinato dalla somma del sua caduta perpendicolare alla nave e dal moto della nave stessa. Ma un osservatore che si trova sulla nave, da questo esperimento non può assolutamente comprendere se la nave è in moto o è ferma: il grave si comporta allo stesso modo in entrambi i casi. Così, sulla Terra, non è possibile dimostrare se questa è ferma o se si muove intorno al Sole, tutto dipende da quale sistema di riferimento si assume. Galileo utilizzava questo argomento per rispondere alle obiezioni dei tolemaici che sostenevano che se la Terra si muovesse intorno al Sole i gravi non potrebbero cadere perpendicolarmente. Ma per Galileo il moto di un grave non è assoluto, dipende dal sistema di riferimento. Questa teoria, denominata della relatività classica, ha poi avuto conferme anche attraverso il principio di inerzia newtoniano.

     

  • La relatività di Einstein

     

    astronomiaIl principio della relatività classica di Galileo e Newton, per cui il moto di un grave non è assoluto, ma dipende dal sistema di riferimento che si assume, è stato ripreso e ampliato da Einstein. Lo scienziato tedesco (1879-1955) ha esteso questo concetto non solo alla meccanica, ma a tutti i fenomeni fisici, ottici e elettromagnetici. Per Einstein la propagazione della luce nel vuoto avviene a velocità costante, indipendentemente dal fatto che la fonte luminosa, o l'osservatore, siano fermi o in movimento. Da ciò consegue che sia lo spazio che il tempo sono due concetti relativi, in altre parole, non si possono considerare indipendentemente dal moto di un corpo. Due eventi che avvengono contemporaneamente all'interno di un sistema di riferimento, per esempio, possono non esserlo rispetto a un altro sistema di riferimento. O ancora, il tempo, in un sistema di riferimento fermo, passa più velocemente che in un sistema di riferimento in moto. Le conseguenze della relatività einsteniana sono difficili da comprendere: se un'astronauta viaggiasse alla velocità della luce per un breve periodo, per esempio, quando tornerebbe sulla Terra per lui sarebbero passati pochi istanti, mentre sulla Terra sarebbero passati molti anni. 
    L'universo di Newton basato sulla geometria di Euclide e sui concetti assoluti di spazio e tempo, si trasforma in un universo differente: ogni evento non avviene più nello spazio in un preciso momento, come siamo portati a immaginare, ma in uno spazio-tempo relativo, dove la costante è la velocità della luce.

     

  • L'universo di Einstein

    L'universo di Newton, basato sulla geometria di Euclide e sui concetti di spazio e tempo assoluti, viene profondamente modificato dalla teoria di Einstein. Ogni evento non avviene più nello spazio in un preciso momento, come siamo portati a immaginare, ma in un tempo-spazio relativi. Il tempo, come la massa e la lunghezza, dipendono dal sistema di riferimento che si assume. Il tempo è soltanto una componente locale del moto. Un orologio che si trova in un sistema di riferimento fermo e un orologio in un sistema di riferimento in movimento, procedono in modo differente. Più aumenta la velocità, più l'orologio rallenta. Per questo se un astronave potesse viaggiare alla velocità della luce, dopo un viaggio molto breve, tornerebbe sulla Terra trovandola invecchiata di molti anni. 


    La velocità della luce non è più un fatto fisico, ma una costante che determina la misura dello spazio-tempo. 
    L'universo di Einstein è curvo, non esistono le rette dello spazio euclideo. La luce, composta da particelle chiamate fotoni, come tutta la materia è soggetta alla forza di gravità. Questa teoria ha avuto anche delle conferme empiriche. Nel 1921, durante un'eclissi di Sole, è stato effettuato un esperimento che ha mostrato come un raggio luminoso proveniente da una stella lontana, passando vicino al Sole, subisce una leggera deviazione per effetto del campo gravitazionale. Questo rende curvo lo spazio e, di conseguenza, la luce devia.
    Il tentativo di Einstein è stato quello di giungere a una teoria unificata del campo che eliminasse il binomio materia-campo. L'energia e la massa sono grandezze fisiche trasmutabili l'una nell'altra, in modo che a una energia E corrisponde una massa m (m = E/c², formula di Einstein). 

     

  • Hubble

     

    astronomiaL'astronomo americano Edwin Hubble, nel 1923, scoprì che esistono molteplici galassie e le classificò in tre tipi, secondo la loro forma: ellittiche, spirali e spirali-barrate. Alcuni anni dopo, osservando stelle e galassie lontane verificò che lo spettro dei loro raggi luminosi è spostato verso l'estremo rosso. Questo fenomeno, per l'effetto Doppler, dimostra che le galassie si stanno allontanando sempre più dalla Terra. Hubble si è reso conto che la velocità di allontanamento è proporzionale alla loro distanza dalla Terra: più sono lontane, più velocemente se ne allontanano. successivamente ha cercato di calcolare la velocità di espansione dell'universo e, attraverso la costante di Hubble o costante H, è stato possibile determinare quanto tempo è trascorso dall'istante del big-bang.

     

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  • I primi satelliti artificiali

  • Un satellite artificiale

    astronomiaUn satellite artificiale è un oggetto costruito dall'uomo e inviato nello spazio sino ad entrare nell'orbita di un pianeta. Nel 1957 venne lanciato in orbita lo Sputnik 1, il primo satellite artificiale, costruito dai sovietici, che cominciò ad orbitare intorno alla Terra. Poco dopo, lo Sputnik 2 intraprese un viaggio con a bordo il cane di nome Laika. Il volo servì a dimostrare che un essere vivente era in grado di sopravvivere per un periodo di tempo prolungato anche in assenza di gravità. L'anno seguente anche gli americani emularono l'impresa attraverso il satellite Explorer. Nel 1959, rispettivamente in gennaio e marzo, furono lanciati, da URSS e USA, i primi satelliti solari, che hanno cominciato ad orbitare intorno alla nostra stella.

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  • I primi uomini che esplorarono lo spazio

     

  • Yuri Gagarin

    astronomia

    Il cosmonauta russo Yuri Gagarin (1934-1968) è il primo uomo che, il 12 aprile 1961, a bordo della capsula Vostok 1, che significa Oriente, ha viaggiato nello spazio. Pilota di aerei a reazione dell'aeronautica militare sovietica, fu lanciato nello spazio all'altezza di 327 chilometri e compì un giro intorno alla Terra in un'ora e 28 minuti. Con il suo volo ha bruciato sul tempo il progetto americano del Mercury. 

     

     

     

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  • Gli L'astronauti americani

    astronomiaDopo l'impresa di Gagarin del 1961, nello stesso anno gli americani inviarono in volo nello spazio gli astronauti Shepard a bordo del Mercury e Glenn su un Atlas. Nel 1963, a bordo della capsula Vostok 6, l'Unione Sovietica mandò nello spazio la prima donna, Valentina Tereskova. Nel 1965, all'interno del programma Voskhod, l'astronauta sovietico Leonov compì la prima passeggiata spaziale di circa 10 minuti, seguito pochi giorni dopo dall'americano White. Nel 1969, con il progetto Apollo, i tre astronauti americani Armstrong, Aldrin e Collins scesero sulla superficie lunare: i primi due compirono una passeggiata di oltre due ore. 

     

     

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  • Cosa succede agli astronauti nello spazio

    Nello spazio, per l'assenza della gravità, gli astronauti fluttuano nel vuoto. Mantenere l'equilibrio è inizialmente difficoltoso. L'utilizzo degli oggetti, anche i più banali, risulta difficile perché tutto ciò che non è fissato galleggia e vola nella cabina. Tutto ciò che sulla Terra si compie automaticamente richiede un certo impegno e una certa attenzione. Anche mangiare e bere risulta difficoltoso, le razioni di cibo sono preparate appositamente, le pastiglie abbondano e si beve attraverso delle cannucce. 
    Da un punto di vista fisiologico, tutte le funzioni che sfruttano normalmente l'azione della gravità, come la circolazione del sangue, l'ingestione del cibo, l'espulsione delle orine, risultano alterate. Solitamente, a causa dello spostamento dei liquidi interni del corpo, il volto si gonfia leggermente. La respirazione è più difficoltosa. Da un punto di vista psicologico, soprattutto nel caso di lunghe permanenze, si diventa più irritabili, si avverte un senso di stanchezza e il bisogno di svaghi si avverte sempre maggiormente. Uno dei passatempi preferiti degli astronauti è l'osservazione del panorama all'esterno dall'astronave, che risulta molto rilassante. 


    l'esplorazione della Luna

    La Terra vista dalla Luna

    astronomiaLa Luna è stata oggetto del più accurato programma spaziale per l'esplorazione di un corpo extraterrestre. La prima esplorazione del nostro satellite avvenne con il razzo sovietico Lunik 1. Poco dopo, il Lunik 2 fu la prima sonda a toccare il suolo lunare, nel 1959, infrangendosi sul pianeta e lasciandovi gli emblemi nazionali. Nello stesso anno il Lunik 3, fotografò per la prima volta la faccia nascosta del satellite, che ci rivolge sempre la stessa parte. Nel 1964 la sonda americana Ranger 7, partita da Cape Canaveral, in Florida, scatta e trasmette una serie di fotografie del suolo lunare. Intanto si cominciava a studiare l'atterraggio dolce. Nel 1966 si compiono i primi atterraggi morbidi con la sonda sovietica Lunik 9 e quella americana Surveyor 1 che invia le foto ravvicinate del suolo rivelando che è abbastanza solido per atterrarvi. Successivamente l'Unione Sovietica invia altre sonde che prelevano dei campioni di roccia e che sbarcano due veicoli semoventi, Lunokhod 1 e 2, che percorrono alcuni chilometri riprendendo il paesaggio con una telecamera. 
    Lo sbarco dei primi esseri umani spetta però agli americani che, con il programma Apollo, in un arco di tempo di circa tre anni e mezzo, hanno inviato 12 astronauti sul nostro satellite. Il celebre sbarco di Armstrong e Aldrin è avvenuto nel 1969. Nelle missioni successive sono state prelevate discrete quantità di rocce lunari. 

     

  • i primi uomini che sbarcarono sul suolo lunare

    Astronauta con insegne statunitensi durante il programma Apollo

    astronomiaLo storico sbarco dei primi astronauti sulla Luna avvenne il 20 luglio 1969, con l'allunaggio del LEM, il modulo della navicella americana Apollo 11. Armstrong, ponendo per la prima volta il piede sul suolo del satellite, proferì la storica frase cerimoniale: "Questo è un piccolo passo per un uomo, ma un grande balzo per l'umanità". Sulla navetta erano presenti anche Collins, che rimase a bordo e Aldrin con il quale Armstrong compì la prima passeggiata lunare che durò oltre due ore. Furono montati degli strumenti scientifici, prelevati dei campioni di roccia e fu deposta la bandiera americana. Nello stesso anno seguì un'altra spedizione con una permanenza degli astronauti maggiore. Nei successivi lanci comparve il veicolo lunare Luna Rover, in grado di trasportare materiali ed equipaggio, con un'autonomia di circa 92 chilometri . Con oltre 60 chilogrammi di rocce lunari, il programma Apollo si è concluso nel 1972.

     

  • Gli animali che hanno viaggiato nello spazio

    Lo Sputnik 2, inviato in orbita nel 1957, trasportava una cagnetta di nome Laika. Il volo aveva lo scopo di verificare se un essere vivente era in grado di sopravvivere per un prolungato periodo di tempo anche in assenza di gravità. L'autonomia di sopravvivenza era di una settimana, successivamente l'animale morì, anche se l'esito della missione ebbe successo. 


    Nel 1961 gli americani inviarono nello spazio lo scimpanzé Ham che con un Mercury raggiunse la quota di 253 chilometri. Al suo rientro era vivo e di ottimo umore. 


    Tra i vari razzi americani Skylab il terzo, nel 1973, mandò in orbita i ragni Anita e Arabella che si dimostrarono in grado di tessere tele anche in assenza di gravità.

     

  • Le principali tappe dell'esplorazione del sistema solare

    Dopo le prime sonde nello spazio e sulla Luna, e dopo il primo viaggio di un uomo nello spazio, fu la volta dell'esplorazione di Marte. Le prime immagini del pianeta furono trasmesse nel 1965 dalla sonda americana Mariner 4. Nel 1967 fu la volta di Venere, la cui atmosfera fu raggiunta per la prima volta dalla sonda sovietica Venere 4. Nel 1969 il LEM di Apollo 11 permise il primo sbarco dell'uomo sulla Luna. Nel 1972 la sonda americana Pioneer 10 effettuò la prima ricognizione di Giove. Nel 1973 venne messo in orbita il primo laboratorio spaziale destinato allo studio del Sole, lo Skylab. Nello stesso anno Pioner 11 si avvicina a Saturno fornendo le prime informazioni. Nel 1974, Mariner 10 fotografa Mercurio mentre, nel 1975, avviene il primo atterraggio su Marte della sonda americana Viking 1. Nel 1986 la sonda Giotto studia a distanza ravvicinata il passaggio della cometa di Halley. Lo stesso anno la sonda Voyager 2 sorvola per la prima volta Urano. Nel 1990 viene messo in orbita il telescopio spaziale Hubble.

     

  • Lo Skylab

    Lo Skylab è un laboratorio spaziale destinato allo studio del Sole messo in orbita nel 1973. Per raccogliere certi tipi di informazioni, infatti, è necessario compiere le osservazioni al di fuori dall'atmosfera terrestre. Lo Skylab perciò è dotato di tutta la strumentazione necessaria per misurare le radiazioni ultraviolette e X emesse dalla nostra stella. Soltanto attraverso questo laboratorio spaziale si sono potute studiare in modo preciso le condizioni del Sole, della corona solare e della fotosfera. 

     

  • I Voyager

    La Grande Macchia Rossa di Giove studiata dalle sonde Voyager

    astronomiaLe due sonde gemelle Voyager 1 e 2, fanno parte del programma americano di esplorazione del sistema solare. Alimentate da generatori termoelettrici al plutonio, possiedono una grande antenna in grado di inviare le informazioni sulla Terra.


    Lanciate nel 1977, nel 1979 hanno raggiunto Giove, fornendo importanti informazioni sugli anelli, sui satelliti e sulla superficie del pianeta. Abbandonato il gigante gassoso le sonde, tra il 1980 e il 1981, hanno raggiunto Saturno, rivelando anche in questo caso delle novità sugli anelli e sui satelliti. Voyager 1 viene sacrificata per l'esplorazione di Titano, satellite di Saturno e devia la traiettoria senza più la possibilità di continuare. Voyager 2, invece, prosegue verso Urano che raggiunge e fotografa nel 1986 per poi dirigersi verso Nettuno. Qui, nel 1989, scopre sei nuovi satelliti, oltre ai due conosciuti, e un sistema di anelli. Poi, si allontana sempre più dal sistema solare, con a bordo una serie di informazioni audiovisive sul nostro pianeta nella speranza che un giorno possa incontrare qualche forma di vita extraterrestre.

     

    Lo Space Shuttle

     

    astronomiaDato il costo delle imprese spaziali e delle navicelle, non si tardò a studiare un'astronave in grado di compiere più voli e di essere quindi riciclata per differenti missioni. Nel 1972 la NASA iniziò la costruzione dello Space Shuttle, un veicolo spaziale munito di ali che quando è in partenza viene lanciato da una rampa come un razzo, ma dopo la sua missione al rientro dall'orbita atterra su una pista come un aeroplano. Queste navette possono essere utilizzate anche come piattaforme di lancio orbitante e possono collocare o recuperare satelliti orbitanti. Il primo volo di prova è avvenuto nel 1981, mentre il primo volo operativo è dell'anno seguente.

     

 

 

 

Astronomia tutto di tutto dalla cosmogonia allo Space Shuttle

 

 

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