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https://www.youtube.com/watch?v=yi8sk3LqM38

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Il Sole è la stella del Sistema Solare, costituita da materia gassosa che emana luce e calore e intorno alla quale ruotano gli otto pianeti principali, i pianeti nani, i satelliti e innumerevoli corpi minori. La massa del Sole è quasi 323.000 volte più grande della Terra e la sua forza di gravità è 28 volte quella terrestre.

Esso è una gigantesca sfera di idrogeno ed elio che attinge energia dalle reazioni nucleari che avvengono nel suo nucleo, dove gli atomi si idrogeno si fondono formando atomi più pesanti di elio. Durante il processo di fusione viene prodotta un’ enorme quantità di energia che viaggia attraverso gli strati del Sole fino a raggiungere la superficie e si propaga nello spazio. La sua luce impiega approssimativamente 8 minuti per arrivare a noi.

Esso ruota intorno al proprio asse in circa 25 giorni e, insieme a tutti i corpi del Sistema Solare, compie una traslazione (un giro completo della Via Lattea) in un periodo di 250 milioni di anni.

Il sole è considerato una sfera suddivisa in una serie di involucri concentrici: nucleo, zona radioattiva, zona convettiva, fotosfera, cromosfera e corona solare.

Il nucleo è la regione centrale dove avvengono le reazioni termonucleari. La materia si trova allo stato di plasma e qui si verificano le reazioni di fusione termonucleare che trasformano l’idrogeno in elio. La massa perduta viene convertita in energia emessa sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, in prevalenza di raggi gamma e raggi x.

La zona radioattiva assorbe l’energia assorbita nel nucleo e la trasmette agli strati più esterni.
L’energia proveniente dal nocciolo viene trasferita verso l’esterno mediante il meccanismo dell’irraggiamento: i fotoni provenienti dal nocciolo muovendosi a zig-zag, in tutte le direzioni dello spazio, vengono continuamente fermati, assorbiti e riemessi dalle particelle presenti.

La zona convettiva è uno strato interessato da movimenti di enormi masse di gas che trasferiscono il calore per convenzione. In questa regione pressione e temperatura si riducono, perciò la materia non è più allo stato di plasma ma si comporta come un gas caldo formato da ioni e atomi liberi di muoversi.

La fotosfera è uno strato gassoso e corrisponde alla superficie visibile del sole.
La regione non è liscia ma su di essa sono visibili i granuli, cioè delle zone luminose. I granuli hanno vita breve, in breve minuti scompaiono e vengono sostituiti da nuovi. Questo continuo movimento fa si che la fotosfera sembri in costante ebollizione. Ogni granulo corrisponde a un arco che porta verso la superficie i gas caldi provenienti dalla zona convettiva.
In essa vi sono delle zone più scure associate all’intensificarsi dei campi magnetici, le macchie solari.
Le macchie solari possono variare in modo significativo per dimensioni, luminosità e durata. Occasionalmente, vicino alle macchie, compaiono dei brillamenti, esplosioni durante le quali sono lanciate enormi quantità di materia al di sopra della fotosfera a velocità vicine a quelle della luce.

La cromosfera è un sottile involucro di colore rossastro di gas rarefatto trasparente alla luce proveniente dalla sottostante fotosfera. Tale colorazione è dovuta agli atomi di idrogeno che emettono radiazione di tale colore.

La corona è la parte più esterna dell'atmosfera solare.
Ha una temperatura cinetica elevatissima. È costituita da gas ionizzanti molto rarefatti e si estende nello spazio senza un limite definito.

Curiosità ⬇
Recentemente è stata scoperta una stella molto più grande del sole. Il suo nome è Stephenson 2-18. La supergigante rossa si trova a circa 20.000 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione dello Scudo. Si trova all’interno dell’enorme ammasso stellare aperto di Stephenson 2 in compagnia di altre 25 supergiganti rosse (è un record tra gli ammassi conosciuti). Inoltre è il secondo più massiccio tra quelli della Via Lattea (30-50 mila masse solari) ed ha un’età stimata tra i 14-20 milioni di anni. Secondo gli ultimi studi, Stephenson 2-18 è ora considerata tra le più grandi stelle conosciute, se non addirittura la più grande: parliamo di un raggio di 2.158 raggi solari.
Se la dovessimo collocare al centro del nostro Sistema Solare, la sua fotosfera inghiottirebbe fino all’orbita di Saturno.

Link per il filmato xD ⬇
https://youtu.be/uJRgmd47qTw

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Le comete sono piccoli corpi celesti fatti da polveri, frammenti rocciosi e ghiacci (acqua, monossido di carbonio, metano e ammoniaca allo stato solido). La forma è irregolare e il loro diametro è compreso tra poche centinaia di metri e alcune decine di chilometri. Sono presenti in gran numero all’estrema periferia del Sistema Solare, in una grande regione di forma sferica esterna all’orbita di Nettuno, detta Nube di Oort, con temperature molto basse. Quando le comete si avvicinano al Sole, a causa del vento Solare e delle radiazioni solari che il Sole emette nello spazio circostante, il materiale ghiacciato va incontro a sublimazione e forma un sottile velo di gas, detto chioma e una lunga coda di materiale gassoso che non segue più la cometa. Questa coda lunga migliaia di km rende la cometa visibile con una scia nel cielo. La conseguenza è che ad ogni passaggio vicino al Sole, le comete periodiche perdono massa e diventano più piccole.

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I meteoriti sono gli oggetti che dopo aver attraversato l’atmosfera precipitano al suolo. Hanno una massa variabile da pochi grammi a decine di tonnellate. L’area che forse è più favorevole alla raccolta di questi materiali è l’Antartide. I meteoriti più grandi hanno scavato sulla Terra imponenti crateri e si presume anche che alcuni di essi siano importanti disastri ecologici.

Le Meteore, invece, sono frammenti di comete o di asteroidi che entrano nell’atmosfera terrestre e si bruciano a causa dell’attrito. La traccia luminosa che per un attimo si nota nel cielo notturno al loro passaggio ha valso loro la denominazione di stelle cadenti.
Nel corso dell’anno vi sono periodi in cui la Terra attraversa zone dello spazio dove ci sono maggiori concentrazioni di particelle solide.

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Gli asteroidi sono un gruppo molto numeroso di piccoli corpi celesti, rocciosi e metallici, dalla forma irregolare e molto più piccola rispetto i pianeti, che ruotano attorno al Sole internamente all’orbita di Giove, seguendo ognuno il proprio moto di rivoluzione attorno alla stella.
La maggior parte degli asteroidi si trova in una zona, chiamata fascia principale, compresa tra le orbite di Marte e Giove.
I più grandi di essi, quelli con diametro superiore a 120 km, si pensa si siano formati per progressivo accrescimento durante le prime fasi della formazione del Sistema solare, mentre i corpi più piccoli sarebbero i frammenti degli innumerevoli urti tra corpi più grandi preesistenti.

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La prima legge di Keplero ha per argomento la forma dell’orbita.
L’orbita descritta da ogni pianeta nel suo moto di rivoluzione è un’ellisse di cui il Sole occupa uno dei fuochi.
La distanza del pianeta dal Sole non è quindi sempre la stessa; il punto in cui il pianeta è più vicino al Sole si chiama perielio, il punto in cui è più distante afelio.
Con questa legge, Keplero propose un modello eliocentrico in cui le orbite non sono circolari ma ellittiche, e in questo modo fu il primo a rinunciare alla forma perfetta; egli fu supportato, nel farlo, dai dati osservativi ottenuti da Tycho Brahe, suo maestro. Questa legge è molto importante perché separa definitivamente la teoria eliocentrica di Nicolò Copernico dalla teoria geocentrica di Tolomeo.

Poiché l'ellisse è una figura piana, i moti dei pianeti avvengono in un piano, detto piano orbitale. Per la Terra tale piano è detto eclittica.

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Mercurio è il più piccolo pianeta del nostro sistema solare ed il più vicino al Sole. In termini di dimensioni è più piccolo anche di Titano e Ganimede, satelliti naturali di Saturno e Giove e, a causa delle dimensioni ridotte e della sua vicinanza al Sole, l'attrazione gravitazionale del pianeta non è riuscita a trattenere un'atmosfera consistente.

Conosciuto sin dal tempo dei Sumeri, il suo nome è tratto dalla mitologia romana.
Il pianeta è stato associato a Mercurio, messaggero degli dèi, probabilmente a causa della rapidità del suo movimento nel cielo.

Dalla superficie del pianeta, il Sole risulta essere tre volte più grande rispetto a quanto appare dalla Terra e ben sette volte più luminoso. Nonostante la sua vicinanza alla nostra stella, Mercurio non è il pianeta più caldo. Infatti Venere detiene questo primato a causa di uno spaventoso effetto serra. Ma Mercurio è il più veloce: completa, infatti, un’orbita intorno al Sole ogni 88 giorni terrestri.

Mercurio ha un raggio di 2.440 chilometri, 1/3 di quello della Terra, ed è poco più grande della Luna. Orbita intorno al Sole ad una distanza media di 58 milioni di chilometri: la luce solare impiega circa 3,2 minuti per raggiungere il pianeta. L’orbita è fortemente eccentrica e lo porta da 47 milioni di chilometri fino a 70 milioni di chilometri dal Sole. Completa una rivoluzione ogni 88 giorni con una velocità media di 47 chilometri al secondo, più veloce di qualsiasi altro pianeta. Al contrario, Mercurio ruota molto lentamente intorno al proprio asse: completa una rotazione ogni 59 giorni terrestri. L’asse di rotazione è inclinato di soli 2 gradi rispetto al piano della sua orbita attorno al Sole. Ciò significa che ruota quasi perfettamente in posizione verticale e quindi non ha le stagioni.

La sua forma è grossomodo sferica e non presenta la caratteristica forma geoidale degli altri pianeti.

Il pianeta non possiede né satelliti naturali né anelli planetari.

Mercurio possiede un grande nucleo metallico con un raggio di circa 2.074 chilometri ossia l’85% del raggio del pianeta. Inoltre studi affermano che il nucleo è parzialmente fuso o liquido. Il guscio esterno di Mercurio è spesso solo 400 chilometri. Il pianeta si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa quando la gravità ha unito gas e polveri vorticosamente. Le temperature sono estreme: si passa da 430 gradi Celsius di giorno fino ai meno 180 gradi Celsius di notte. Questo perché il pianeta quasi non possiede un’atmosfera.

Malgrado la sua grande somiglianza con la Luna, Mercurio è molto più denso: infatti secondo gli astronomi è composto da un grosso nucleo di ferro, parte del quale forse allo stato liquido, con un raggio di 1.800-1.900 km, che contiene circa l'80% della massa del pianeta.
La mancanza di atmosfera è dovuta anche all'aspetto della superficie di Mercurio. Il pianeta, infatti, è ricoperto, come la Luna, di crateri grandi e piccoli e di enormi scarpate. Essi si sono formati (e continuano a formarsi ancora oggi) nell'impatto con i meteoriti caduti sul pianeta. Queste si disgregano in minuscoli frammenti e formano la polvere che ricopre il suolo.
I crateri più grandi hanno diametri anche di 200 Km e vengono detti bacini.

Ci sono anche “catene montuose” lunghe alcune centinaia di chilometri ed alte oltre il chilometro. Sono nate durante il raffreddamento e la contrazione del pianeta nel corso di miliardi di anni. Le strisce luminose visibili nelle foto sono chiamate “raggi del cratere“: si formano quando asteroidi o comete colpiscono la superficie. Gli impatti generano ampi crateri e parte del materiale frantumato viene lanciato lontano per poi ricadere sulla superficie, formando i raggi. Le particelle fini di roccia frantumata sono più riflettenti di pezzi di grandi dimensioni, quindi i raggi sono molto luminosi.

Mercurio potrebbe avere ghiaccio d’acqua ai suoi poli all’interno di crateri profondi, ma solo in regioni di ombra permanente. Lì la temperatura potrebbe essere tale da poterlo preservare.

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Venere è il secondo pianeta dal Sole e il nostro vicino planetario più prossimo. Simile per struttura e dimensioni alla Terra, ruota lentamente nella direzione opposta rispetto alla maggior parte dei pianeti. La sua atmosfera densa intrappola il calore in un effetto serra, rendendolo il pianeta più caldo del nostro sistema solare con temperature superficiali tali da fondere il piombo.

Venere prende il nome dalla dea romana dell’amore e della bellezza, conosciuta come Afrodite dagli antichi greci.

La rotazione e l’orbita sono insolite in diversi modi. Venere è uno dei due soli pianeti (l’altro è Urano) che ruotano da est a ovest (moto retrogrado). Completa una rotazione in 243 giorni terrestri, il giorno più lungo di qualsiasi pianeta nel nostro sistema solare, anche più lungo di un anno intero. Ma il Sole non sorge e tramonta ogni “giorno” come fa sulla maggior parte degli altri pianeti.

Su Venere, un ciclo giorno-notte richiede 117 giorni terrestri perché ruota nella direzione opposta alla sua rivoluzione orbitale attorno al Sole. Compie un’orbita completa attorno al Sole in 225 giorni terrestri o poco meno di due cicli venusiani giorno-notte. La sua orbita attorno al Sole è la più circolare di qualsiasi pianeta, quasi un cerchio perfetto (le orbite di altri pianeti sono più ellittiche). Con un’inclinazione assiale di soli 3 gradi, Venere ruota quasi in posizione verticale e quindi non ha stagioni.

Venere è per molti versi simile alla Terra nella sua struttura. Ha un nucleo di ferro con un raggio di circa 3.200 chilometri. Al di sopra c’è un mantello fatto di roccia calda che si agita lentamente a causa del calore interno del pianeta. La superficie è una sottile crosta di roccia che si gonfia e si muove mentre il mantello si sposta e crea vulcani.
Anche se Venere ha un nucleo di ferro di dimensioni simili alla Terra, il campo magnetico è molto più debole di quello terrestre a causa della sua lenta rotazione.

In superficie, le rocce sono di diverse sfumature di grigio, come le rocce sulla Terra, ma la densa atmosfera filtra la luce del Sole in modo che tutto sembrerebbe arancione stando su Venere. Possiede montagne, valli e decine di migliaia di vulcani. Venere è ricoperta anche di crateri.

L’atmosfera di Venere è costituita principalmente da anidride carbonica, con nuvole di goccioline di acido solforico. La spessa atmosfera intrappola il calore del Sole, con conseguente temperature della superficie superiori a 470 gradi Celsius.

Dallo spazio, Venere è di un bianco brillante perché è ricoperta di nuvole che riflettono e disperdono la luce solare.

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Il nostro pianeta è il terzo in ordine di distanza dal Sole ed il quinto più grande del sistema solare. E’ l’unico mondo con acqua liquida sulla superficie oltre che l’unico dove è presente vita (ad oggi conosciuta). La Terra è leggermente più grande del vicino Venere ed è la più grande dei quattro pianeti del sistema solare interno.
Con un raggio di 6.371 chilometri, la Terra è il più grande dei pianeti terrestri ed il quinto più grande in assoluto del sistema solare.

Mentre la Terra orbita attorno al Sole, completa una rotazione su se stessa ogni 23,9 ore. Sono necessari 365,25 giorni per completare una rivoluzione intorno al Sole. Le 4 ore in più vengono recuperate ogni quattro anni aggiungendo un giorno. Quel giorno e quell’anno sono chiamati bisestili.

L’asse di rotazione terrestre è inclinato di 23,4 gradi rispetto al piano dell’orbita terrestre attorno al Sole. Questa inclinazione provoca il ciclo annuale delle stagioni.

Come gli altri pianeti terrestri, il nostro pianeta ha un nucleo centrale, un mantello roccioso e una solida crosta.

Il nucleo interno è una sfera solida con un raggio di 1.221 chilometri composta da ferro e nichel. Lì la temperatura raggiunge i 5.400 gradi Celsius. Intorno al nucleo interno, c’è il nucleo esterno. Tra il nucleo esterno e la crosta si trova il mantello, lo strato più spesso. Lo strato più esterno è la crosta terrestre. Sul fondo degli oceani, la crosta è più sottile e si sviluppa per circa 5 chilometri fino alla cima del mantello.

Come Marte e Venere, la Terra ha vulcani, montagne e valli. La litosfera terrestre, che comprende la crosta e il mantello superiore, è divisa in enormi placche che si muovono costantemente. I terremoti si verificano quando le placche si sollevano l’una sull’altra, si scontrano per creare montagne o si dividono e si separano.

L’oceano globale terrestre copre quasi il 70% della superficie ed ha una profondità media di circa 4 chilometri. Inoltre contiene il 97% dell’acqua terrestre. Quasi tutti i vulcani della Terra si trovano nei fondali oceanici. Il vulcano Mauna Kea delle Hawaii è più alto dell’Everest ma la maggior parte della sua struttura è sommersa. Anche la catena montuosa più lunga della Terra è sottomarina: è situata nella parte inferiore degli oceani Artico e Atlantico.

La Terra ha un’atmosfera composta da 78% di azoto, 21% di ossigeno e 1% di altri gas come argon, anidride carbonica e neon. L’atmosfera influisce sul clima a lungo termine della Terra e sul clima locale a breve termine e ci protegge da gran parte delle radiazioni nocive provenienti dal Sole. Ci difende anche dai meteoroidi, la maggior parte dei quali brucia proprio nell’atmosfera.

La rapida rotazione del nostro pianeta e il nucleo di ferro-nichel fuso danno origine al campo magnetico, che il vento solare distorce in una forma a goccia nello spazio. Quando le particelle cariche del vento solare vengono intrappolate nel campo magnetico terrestre, si scontrano con le molecole d’aria sopra i poli magnetici del nostro pianeta. Queste molecole d’aria iniziano quindi a brillare generando le aurore polari.
Gli aghi delle bussole puntano verso il Polo Nord proprio per il campo magnetico. Ma la polarità magnetica della Terra può cambiare, invertendo la direzione.

La Terra è l’unico pianeta che ha un solo satellite, la Luna.

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La Luna è il corpo celeste più vicino alla Terra e l’unico, finora, parzialmente esplorato dall’uomo, durante le missioni Apollo. E’ per noi l’astro più brillante in cielo dopo il Sole, anche se si tratta di luce solare riflessa. La luminosità apparente della Luna è 450000 volte minore di quella del Sole.

La superficie della Luna è ben visibile a causa della mancanza di un’atmosfera. La sua massa, infatti, è pari a 73,5 miliardi di miliardi di tonnellate, insufficiente per trattenere le molecole di un gas. Questo provoca grandi sbalzi di temperatura sulla superficie del satellite: essa varia tra la notte e il giorno da -233 °C a +123 °C.

L’aspetto della Luna testimonia la grande importanza che hanno avuto gli urti meteoritici nel passato del nostro Sistema Solare. Già ad occhio nudo vi si possono distinguere regioni chiare ed altre più scure. In passato, le prime vennero impropriamente dette “continenti” e le seconde “mari”, in analogia con la superficie terrestre. In realtà i mari sono aree pianeggianti, più scure e poste a quote inferiori a quelle più chiare. Il più grande dei mari lunari è l’Oceanus Procellarius (oceano delle tempeste), due volte più esteso del Mar Mediterraneo. I mari si sono formati probabilmente per collasso di zolle di roccia sottostante. I continenti sono invece delle zone pianeggianti in rilievo, dalla morfologia varia.

Sia i mari che i continenti sono cosparsi da una miriade di crateri, strutture circolari a fondo piatto e dai bordi in rilievo, del diametro di 30-40 km. I crateri più grandi prendono il nome di circhi, e arrivano a diametri di 240 km, con profondità fino a 5 km.

I crateri e i circhi si sono formati per impatto di meteoriti sulla superficie lunare o, meno probabilmente, per fenomeni vulcanici. Sulla Luna, come su altri satelliti e su Mercurio, gli impatti sono stati particolarmente violenti perché i meteoriti non sono stati frenati dall’attrito di un’atmosfera. Essi avvengono tuttora, anche se con minore frequenza rispetto al passato.

Oltre ai crateri, sul nostro satellite si distinguono faglie e dorsali di lunghezza di decine di km, cioè fratture della crosta con scorrimento di masse rocciose in senso verticale e orizzontale, formate forse durante il raffreddamento della Luna.

Inoltre vi si trovano vere e proprie catene montuose che costituiscono le pareti dei mari, formate per accumulo di materiale ai bordi dall’impatto di grossi meteoriti. Le cime più elevate raggiungono i 9000 metri di altezza.

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Marte è il quarto pianeta del Sistema Solare, quello che conosciamo meglio. Esso deve il suo nome al dio romano della guerra, forse a causa del suo colore rosso. Il suolo di Marte è infatti ricco di ossidi di ferro, che gli danno il caratteristico colore. É detto anche "pianeta rosso".
Marte è uno dei pianeti più piccoli del sistema solare: il suo diametro misura 6.840 Km (poco più di metà di quello terrestre) e la sua massa è circa un decimo di quella della Terra.

Con un raggio medio di 3.390 chilometri, Marte è circa la metà nelle dimensioni rispetto alla Terra. Il Pianeta Rosso dista mediamente dal Sole 228 milioni di chilometri equivalenti a 1,5 unità astronomiche (un’unità astronomica “AU” è la distanza Terra – Sole cioè 150 milioni di chilometri).  Marte completa una rotazione ogni 24,6 ore ed è molto simile a un giorno sulla Terra (23,9 ore). I giorni marziani sono chiamati sol ed un anno su Marte dura 669,6 sol equivalente a 687 giorni terrestri.

L’asse di rotazione è inclinato di 25 gradi rispetto al piano della sua orbita attorno al Sole. Questa è un’altra somiglianza con la Terra, che ha un’inclinazione assiale di 23,4 gradi. Marte ha stagioni distinte, ma durano più a lungo delle stagioni terrestri poiché impiega più tempo ad orbitare attorno al Sole (è più lontano). Inoltre la lunghezza delle stagioni varia a causa della sua orbita ellittica.

Marte ha un ciclo stagionale come il nostro. Lo possiamo notare dalla presenza di due calotte di ghiaccio sui poli del pianeta. Queste calotte sono composte di acqua e anidride carbonica ghiacciate e la loro dimensione varia con le stagioni.

Marte possiede, al suo interno, un nucleo denso formato da ferro, nichel e zolfo. Intorno al nucleo vi è un manto roccioso spesso tra i 1.240 a 1.880 chilometri e una crosta di ferro, magnesio, alluminio, calcio e potassio con una profondità compresa tra 10 e 50 chilometri. Marte ha un’atmosfera sottile costituita principalmente da anidride carbonica, azoto e gas argon e non offre molta protezione dagli impatti di oggetti come meteoriti, asteroidi e comete.

Ciò che manca, però, è l'acqua. Essa non è presente allo stato liquido sul pianeta, ma solo in forma di ghiaccio.
L'atmosfera marziana è molto sottile. Essa è composta quasi del tutto da anidride carbonica, con tracce di azoto e pochissimo ossigeno: quindi non è respirabile per un essere umano. Il cielo di Marte non è azzurro come quello della Terra: un astronauta che si trovasse sul pianeta vedrebbe un cielo rossastro, infatti nell'atmosfera è sospesa una polvere contenente ferro.

Marte possiede due lune chiamate Phobos e Deimos e non ha anelli. Tuttavia, entro 50 milioni di anni, Phobos si schianterà sul pianeta o si disgregherà e formerà un anello attorno al pianeta. Questo accadrà quando Phobos raggiungerà il limite di Roche ovvero la distanza minima dal centro di un corpo celeste (Marte in questo caso) al di sotto della quale un secondo corpo celeste minore che vi orbita attorno e che si mantenga coeso solo grazie alla propria forza di gravità si frammenta per effetto delle forze di marea.

Curiosità ⬇
Nessun pianeta, oltre alla Terra, è studiato così intensamente come Marte. Le osservazioni del Pianeta Rosso risalgono all’antico Egitto ovvero ad oltre 4.000 anni fa, quando venivano descritti i movimenti del pianeta nel cielo. Oggi sonde e rover studiano Marte da tutte le angolazioni:
Sei veicoli spaziali sono in orbita;
Due rover attivi sono presenti sulla superficie.

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Giove è il quinto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e il più grande di tutto il sistema planetario in quanto la sua massa corrisponde a due volte e mezzo la somma di quelle di tutti gli altri pianeti messi insieme. È classificato, al pari di Saturno, Urano e Nettuno, come "gigante gassoso".

Rispetto al sole ha un diametro dieci volte minore, una massa 1.000 volte inferiore con densità quasi uguale. Nonostante ciò Giove è ancora troppo piccolo per raggiungere temperature e pressioni sufficienti all'innesco delle reazioni di fusione dell'idrogeno in elio per diventare una nana rossa, il che avrebbe reso il sistema solare un sistema stellare binario.

Grazie alla sua massa il baricentro del sistema Sole-Giove cade a 47.500 km dalla superficie solare per cui sarebbe da considerare un sistema binario. La sua massa genera unintenso campo gravitazionale che influenza il sistema solare nella sua struttura perturbando le orbite non solo di degli asteroidi e comete, ma anche degli altri pianeti, ripulendolo da detriti che altrimenti rischierebbero di colpire i pianeti più interni.

Intorno a Giove orbitano numerosi satelliti e un sistema di anelli scarsamente visibili.

Giove è costituito principalmente da idrogeno ed elio, come il sole, con piccole quantità di altri composti, quali ammoniaca, metano ed acqua. Anche per la sua composizione viene considerato una "stella mancata".

L'atmosfera esterna è caratterizzata da numerose bande e zone di tonalità variabili dal color crema al marrone, costellate da formazioni cicloniche ed anticicloniche, tra le quali spicca la Grande Macchia Rossa.
Si pensa che la colorazione della macchia sia dovuta a fosforo di colore rosso o a composti del carbonio.
Giove è circondato da un'atmosfera nuvolosa alta circa 1000 km, costituita da due strati di nubi di ammoniaca, uno strato inferiore denso ed uno superiore rarefatto.
Le nubi di diversa composizione si formano a vari livelli a seconda della temperatura e della pressione, che aumentano andando in profondità. Sotto le nubi non esiste una superficie solida, ma l'idrogeno e l'elio si mantengono in forma liquida per l'alta pressione conseguente alla grande forza gravitazionale del pianeta. Molto in profondità, l'idrogeno liquido si comporta come un metallo fuso, ed i moti convettivi originano un intenso campo magnetico che si fa sentire per milioni di km nello spazio. Il centro di Giove è composto da un nucleo probabilmente roccioso, costituito da carbonio e silicati di ferro, sul quale gli strati soprastanti esercitano altissime pressioni.

Giove è il pianeta più luminoso dopo Venere ed il quarto oggetto più brillante nel cielo, dopo il Sole, la Luna e Venere. Ad occhio nudo appare come un astro biancastro molto brillante.

Giove possiede un debole sistema di anelli planetari, che si estende oltre 100 000 chilometri, il terzo ad esser stato scoperto nel sistema solare, dopo quelli di Saturno e di Urano. Fu osservato per la prima volta solo nel 1979 dalla sonda Voyager 1, e analizzato approfonditamente negli anni novanta dalla sonda Galileo e dal telescopio spaziale Hubble. Esso consiste principalmente di polveri come le particelle di fumo.

Il suo movimento di rivoluzione dura 12 anni, mentre il suo periodo di rotazione è inferiore a 10 ore. Questa elevata velocità di rotazione comporta un forte schiacciamento dei poli.

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Saturno è il sesto pianeta partendo dal Sole e il secondo pianeta più grande del nostro sistema solare. Adornato con un bellissimo sistema di anelli ghiacciati, Saturno è unico tra i pianeti. Non è il solo ad avere anelli (li posseggono anche Giove, Nettuno e Urano). E’ circondato da più di 80 lune conosciute e ospita alcuni dei paesaggi più affascinanti del nostro sistema solare. Dai getti d’acqua che spruzzano da Encelado ai laghi di metano su Titano, il sistema di Saturno è una ricca fonte di scoperte scientifiche e contiene ancora molti misteri.

Saturno possiede un raggio di 58.232 chilometri, oltre 9 volte quello della Terra, e dista 9,5 unità astronomiche dal Sole (1,4 miliardi di km). Da questa distanza, la luce solare impiega 80 minuti per viaggiare dal Sole a Saturno.

Possiede il secondo giorno più corto tra i pianeti del sistema solare (dura solo 10,7 ore). Una rivoluzione dura 29,4 anni terrestri. Il suo asse è inclinato di 26,73 gradi rispetto alla sua orbita attorno al Sole, che è simile all’inclinazione di 23,5 gradi della Terra. Ciò significa che, come la Terra, Saturno possiede le stagioni.

Come Giove, Saturno è composto principalmente da idrogeno ed elio, gli stessi due componenti principali che compongono il Sole. Al centro di Saturno c’è un nucleo denso di metalli come ferro e nichel circondato da materiale roccioso e altri composti solidificati dall’intensa pressione e dal calore.
Il nucleo è avvolto da idrogeno metallico liquido all’interno di uno strato di idrogeno liquido (è simile a quello di Giove ma notevolmente più piccolo). È difficile da immaginare, ma Saturno è l’unico pianeta nel nostro sistema solare la cui densità media è inferiore all’acqua. Il gigantesco pianeta gassoso potrebbe galleggiare in un oceano che fosse capace di contenerlo.

Il “signore degli anelli” si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa diventando il gigante gassoso odierno. Circa 4 miliardi di anni fa, si stabilì nella sua posizione attuale nel sistema solare esterno, dove è il sesto pianeta dal Sole.

A causa della bassa densità e della rapida rotazione, Saturno è un po' schiacciato. La forza centrifuga dovuta alla rotazione, infatti, spinge verso l'esterno le regioni del pianeta che ruotano più velocemente, cioè quelle più vicine all'equatore, producendo una forma schiacciata ai poli.

La peculiarità principale di Saturno è il suo sistema di anelli disposti sul piano equatoriale del pianeta. Essi si estendono dalla quota di 6600, fino a 120.000 km e hanno uno spessore medio di 10 metri ma, in alcune zone, possono arrivare a 3-5 km.

Gli anelli sono costituiti da una miriade di particelle di roccia, polvere e ghiaccio: silicati, materiali ferrosi e anidride carbonica ghiacciata. Le ipotesi indicano la possibile collisione di una luna con un altro corpo celeste, un cometa o un asteroide, ma si pensa anche che possano essere i residui della formazione del pianeta.
La loro bellezza non è dovuta solo ai colori o all'ampiezza, ma anche al fatto che sono molto luminosi. Gli anelli più grossi sono in realtà costituiti da migliaia di anelli più sottili.

Saturno possiede almeno 18 satelliti, dei quali il più grande è Titano. Esso è il secondo più grande satellite del Sistema Solare (anche più grande di Mercurio), dopo Ganimede.
Saturno ha molti satelliti di piccole dimensioni, nascosti tra gli anelli. Si suppone che ce ne possano essere molti altri che ancora non conosciamo.

Curiosità ⬇
Il polo nord di Saturno ha un’interessante caratteristica atmosferica: una corrente a getto su sei lati. Questo modello a forma di esagono è stato notato per la prima volta nelle immagini della sonda Voyager I e da allora è stato osservato più da vicino dalla sonda Cassini. Coprendo circa 30.000 chilometri di diametro, l’esagono è una corrente a getto con venti a circa 322 chilometri all’ora e con una massiccia tempesta rotante al centro.

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Urano è il settimo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole ed il terzo in ordine di grandezza.

Il gigante di ghiaccio è circondato da 13 deboli anelli e 27 piccole lune: ruota con un angolo di quasi 90 gradi dal piano della sua orbita. Questa inclinazione, unica nel suo genere, fa ruotare Urano su di “un fianco” come una palla che rotola. Urano fu scoperto nel 1781 dall’astronomo William Herschel, sebbene in origine lo studioso pensasse che fosse una cometa o una stella. Fu il primo pianeta ad essere scoperto grazie ad un telescopio.

Urano ha un aspetto "liscio", privo di strutture, ed un colore verde-azzurro. La sua forza di gravità non è stata sufficiente a trattenere i gas leggeri della sua atmosfera, l'idrogeno e l'elio.

Un giorno su Urano dura circa 17 ore ed il pianeta compie un’orbita completa attorno al Sole in circa 84 anni terrestri. Come detto, Urano è l’unico pianeta il cui equatore è quasi ad angolo retto rispetto alla sua orbita, con un’inclinazione di 97,77 gradi, probabilmente per il risultato di una passata collisione con un oggetto di dimensioni simili alla Terra.
Questa inclinazione genera le stagioni più estreme del sistema solare: per quasi un quarto di ogni anno uraniano, il Sole splende direttamente su ciascun polo, immergendo l’altra metà del pianeta in un inverno buio di 21 anni. Inoltre la rotazione di Urano è retrograda (come Venere): ruota su sé stesso in senso orario.

Urano è uno dei due giganti di ghiaccio del sistema solare esterno (l’altro è Nettuno). La maggior parte della massa del pianeta (circa 80%) è costituita da acqua, metano e ammoniaca. Il suo tipico colore blu-verde è causato dal metano presente nell’atmosfera: la luce del Sole la attraversa e viene riflessa dalle nuvole di Urano. Il metano assorbe la parte rossa della luce, ottenendo così un colore blu-verde.

Come un gigante di ghiaccio, Urano non ha una vera superficie ma possiede solo un piccolo nucleo roccioso. Una navicella spaziale non potrebbe né atterrarci e né volare incolume nella sua atmosfera: le pressioni e le temperature estreme (−210 °C circa) la distruggerebbero. Urano si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa, come Nettuno, vicino al Sole per poi migrare nel sistema solare esterno circa 4 miliardi di anni fa.

L’atmosfera di Urano è prevalentemente composta da idrogeno ed elio, con una piccola quantità di metano e tracce di acqua e ammoniaca. Ha una temperatura minima di -224,2 gradi Celsius che la rende ancora più fredda di quella di Nettuno in alcuni punti. La velocità del vento può raggiungere i 900 km/h ed inoltre i venti sono retrogradi all’equatore (a differenza dei poli), soffiando nella direzione opposta alla rotazione del pianeta.

Urano possiede una insolita magnetosfera di forma irregolare. I campi magnetici sono in genere in linea con la rotazione di un pianeta, ma il campo magnetico di Urano è inclinato di circa 60 gradi rispetto all’asse di rotazione. Urano, come Giove, Saturno e Nettuno possiede anelli sia interni che esterni. Essi sono più piccoli e meno luminosi di quelli di Saturno: riflettono infatti solo il 3 % della luce che ricevono dal Sole.

Urano è stato visitato nel 1986 dalla sonda Voyager 2, la quale ha raccolto molte informazioni sul pianeta e sui suoi anelli. Più recentemente, anche il Telescopio Spaziale Hubble ha inviato delle belle immagini.
E' stato proprio grazie al Voyager che sono stati scoperti la maggior parte dei 15 satelliti di Urano. Infatti soltanto i 5 satelliti più grandi erano già conosciuti prima della missione. E' anche probabile che ce ne siano molti altri, più piccoli.

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Scuro, freddo e sferzato da venti supersonici, il gigante di ghiaccio Nettuno è l’ottavo e più distante pianeta del nostro sistema solare. Nel 2011 Nettuno ha completato la sua prima orbita di 165 anni dalla sua scoperta nel 1846.

E’ così lontano dal Sole che il mezzogiorno sul grande pianeta blu ci sembrerebbe un debole crepuscolo. La luce calda che vediamo qui sul nostro pianeta è circa 900 volte più brillante della luce solare su Nettuno. Il gigante di ghiaccio è stato il primo pianeta ad essere individuato attraverso calcoli matematici.

Un giorno su Nettuno dura circa 16 ore e il pianeta compie un’orbita completa attorno al Sole in circa 165 anni terrestri. A volte Nettuno è anche più lontano dal Sole del pianeta nano Plutone. L’orbita ellittica altamente eccentrica di Plutone lo porta all’interno dell’orbita di Nettuno per un periodo di 20 anni ogni 248 anni terrestri. Questo passaggio, in cui Plutone è più vicino al Sole di Nettuno, è avvenuto dal 1979 al 1999. Plutone non potrà mai schiantarsi contro il gigante di ghiaccio, perché per ogni tre giri che Nettuno fa intorno al Sole, Plutone ne fa due. Questo modello ripetuto lo impedisce.

L’asse di rotazione di Nettuno è inclinato di 28 gradi rispetto al piano della sua orbita attorno al Sole, che è simile alle inclinazioni assiali di Marte e della Terra. Ciò significa che il pianeta ha le stagioni proprio come noi sulla Terra; tuttavia, poiché il suo anno è così lungo, ognuna delle quattro stagioni dura per oltre 40 anni.

Nettuno è uno dei due giganti di ghiaccio del sistema solare esterno (l’altro è Urano). La maggior parte (l’80% o più) della massa del pianeta è costituita da un fluido denso e caldo di materiali “ghiacciati” (acqua, metano e ammoniaca) al di sopra di un piccolo nucleo roccioso. Dei pianeti giganti, Nettuno è il più denso. Gli scienziati pensano che potrebbe esserci un oceano di acqua super calda sotto le fredde nuvole. Non bolle perché una pressione incredibilmente alta lo tiene bloccato all’interno.

Nettuno non ha una superficie solida. La sua atmosfera (composta principalmente da idrogeno, elio e metano) si estende a grandi profondità, fondendosi gradualmente in acqua e altri ghiacci sciolti su un nucleo più pesante e solido con circa la stessa massa della Terra.

L’atmosfera di Nettuno è composta principalmente da idrogeno, elio e tracce di metano. Il vicino Urano è di un colore blu-verde a causa del metano atmosferico, ma Nettuno è di un blu più vivido e luminoso, quindi deve esserci una componente sconosciuta che causa il colore più intenso. Tra le nubi di Nettuno spirano i venti più forti di tutto il sistema solare.

Nonostante la sua grande distanza e il basso input di energia dal Sole, i venti possono essere tre volte più forti rispetto a quelli di Giove e nove volte più forti di quelli della Terra. Questi venti sferzano nuvole di metano ghiacciato attraverso il pianeta a velocità di oltre 2.000 chilometri all’ora. Nel 1989 una grande tempesta di forma ovale nell’emisfero meridionale di Nettuno, soprannominata “Great Dark Spot“, era abbastanza grande da contenere l’intera Terra. Da allora quella tempesta è scomparsa, ma ne sono apparse di nuove in diverse parti del pianeta.

Nettuno ha almeno cinque anelli principali e quattro archi di anelli sporgenti. I suoi archi sono strani perché per le leggi del moto dovrebbero estendersi in modo uniforme piuttosto che rimanere raggruppati insieme. Gli scienziati pensano che gli effetti gravitazionali di Galatea (una luna appena all’interno dell’anello) li stabilizzano.

Tritone è l’unica grande luna del sistema solare che orbita in direzione opposta rispetto alla rotazione del pianeta. Questo suggerisce che potrebbe essere stata catturata da Nettuno. Tritone è estremamente freddo, con temperature superficiali intorno a meno 235 gradi Celsius. Eppure la Voyager 2 ha scoperto dei geyser che eruttavano materiale ghiacciato verso l’alto per più di 8 chilometri. La sottile atmosfera di Tritone, si sta riscaldando, ma gli scienziati non sanno ancora il perché.

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Con un diametro di 2.376 chilometri e una distanza media dal Sole di 5,9 miliardi di chilometri, Plutone è un piccolo e lontanissimo mondo che fa parte del nostro sistema solare.
La scoperta di questo corpo celeste fu una mezza coincidenza. Anzi, per dirla tutta è stato grazie alle osservazioni di Urano e Nettuno che si riuscì a capire che c’era qualcos’altro ai confini del sistema solare. Quando fu scoperto Urano, nel 1780, gli astronomi rilevarono irregolarità nella sua orbita. Doveva essere l’attrazione gravitazionale di un altro pianeta. Stessa cosa avvenne quando fu scoperto Nettuno, nel 1800. Poi, dopo oltre un secolo di ricerche a vuoto, Clyde Tombaugh scoprì un oggetto oltre l’orbita di Nettuno, che fu presto chiamato Plutone dal dio romano degli inferi.

L'asse di rotazione di Plutone è inclinato di 122 gradi sul suo piano orbitale.

A causa della forma molto ellittica della sua orbita, ogni 248 anni Plutone penetra in quella di Nettuno e vi rimane per circa 20 anni. Attualmente siamo in questa fase, quindi Nettuno è più distante di Plutone.

La massa di Plutone è pari a due millesimi di quella terrestre. La sua gravità è  così debole che un uomo di 70 Kg su Plutone ne peserebbe solo 4 e mezzo, meno di quanto peserebbe sulla Luna. Sul nostro satellite, infatti, la gravità è sei volte più piccola che sulla Terra: un uomo di 70 Kg ne peserebbe meno di dodici.

Plutone è composto per l'80% di roccia e per il resto di acqua e metano ghiacciati. Quando si avvicina al Sole, una parte di questo ghiaccio evapora e intorno al pianeta si forma una tenue atmosfera. Essa è destinata a scomparire non appena Plutone si sarà allontanato ancora dal Sole.

Plutone possiede un unico satellite: Caronte. La sua massa è un tredicesimo di quella di Plutone e il suo diametro circa la metà.
Per questo motivo, i due vengono considerati più come un sistema di due pianeti che come un pianeta e un satellite. Infatti di solito i satelliti sono molto più piccoli dei pianeti attorno ai quali orbitano.
Caronte possiede anch'esso acqua e metano ghiacciati sulla sua superficie.

Curiosità ⬇
Plutone è stato classificato come pianeta nano nel 2006.
Questa scelta deriva dal fatto che gli astronomi avevano osservato altri oggetti di dimensioni e massa simili a quelle di Plutone, che orbitavano nella fascia di Kuiper. Ci si chiese se fosse giusto che questo corpo celeste fosse definito come un vero e proprio pianeta. A declassarlo definitivamente la scoperta, nel 2005, di un oggetto della fascia di Kuiper che aveva una massa molto più grande di Plutone. L’anno successivo l’Unione Astronomica Internazionale decise fosse giunto il momento di definire cosa fosse un pianeta e usò tre criteri: doveva orbitare attorno al Sole, avere un’attrazione gravitazionale tale da dargli forma sferica e una massa sufficiente a liberare dai detriti il suo percorso orbitale. Il pianeta soddisfaceva i primi due criteri, ma non era abbastanza massiccio. Venne quindi declassato a pianeta nano e il sistema solare si è ridotto così ad otto pianeti.

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La seconda legge di Keplero stabilisce come varia la velocità di un pianeta mentre si sposta lungo la sua orbita.
Durante il movimento del pianeta, il raggio che unisce il centro del Sole al centro del pianeta stesso (raggio vettore) descrive aree uguali in tempi uguali.
Il pianeta non avrà sempre la stessa velocità: essa è massima al perielio e minima all’afelio.
Come conseguenza della seconda legge di Keplero, nel nostro emisfero la primavera e l’estate (quando il Sole è più lontano) sono sette giorni più lunghe dell’autunno e dell’inverno. Se la Terra percorresse un’orbita perfettamente circolare con una velocità di valore costante, le quattro stagioni avrebbero esattamente la stessa durata.

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La terza legge di Keplero mette in relazione le distanze dei pianeti dal Sole con i tempi di percorrenza dell’orbita.
Il quadrato del tempo necessario a percorrere l’intera orbita attorno al Sole (periodo di rivoluzione) è proporzionale al cubo della sua distanza media dal Sole.
Quindi, quanto più un pianeta è lontano dal Sole, tanto più tempo impiega a percorrere la sua orbita.
Giovanni Keplero però non riuscì a comprendere quali forze costringessero i pianeti a muoversi secondo queste leggi. Fu Isaac Newton (1642-1727) che, cinquant’anni dopo, le dimostrò enunciando la legge della gravitazione universale.