ITINERARI - LE ORIGINI - ASTRONOMIA - IL SISTEMA SOLARE

L'ORIGINE DEL SISTEMA SOLARE

Le ipotesi di tipo uniformitario considerano la formazione dei pianeti come un processo lungo e continuo; le ipotesi catastrofiche ritengono che i pianeti si siano formati in conseguenza di un fatto astronomico insolito e violento.
Immanuel Kant e Pierre-Simon de Laplace proposero nel secolo XVIII una delle prime ipotesi uniformitarie; secondo questa ipotesi, detta appunto di Kant e Laplace, una massa di gas caldo che ruotava intorno a se stessa si contrasse e si condensò per raffreddamento e aumentò la propria velocità di rotazione. Da questa massa rotante si sarebbero staccate per effetto della forza centrifuga una serie di anelli che hanno formato i pianeti, mentre il corpo centrale formava il Sole.
Questa teoria incontra insormontabili difficoltà. Tra l'altro un anello di materia ruotante non si condenserebbe in un corpo unico ma in una miriade di piccoli corpi, come si osserva nell'anello che circonda Saturno.
Thomas C. Chamberlin e Forest R. Moulton esposero nel 1905 la prima ipotesi catastrofica: essi immaginarono che una stella fosse passata intorno al Sole causando con la sua attrazione una protuberanza gassosa; questa massa incandescente si sarebbe staccata e condensandosi avrebbe formato un gran numero di piccoli pianeti, i planitesimi, che poi si sarebbero aggregati formando gli attuali pianeti. L'astronomo Jeans modificò questa teoria e immaginò che una stella passando vicino al Sole avesse provocato un lungo filamento gassoso, che si sarebbe poi diviso formando i pianeti. Vi furono anche astronomi che supposero che il Sole fosse stato all'inizio una stella binaria, cioè una stella con una gemella vicino, e che una terza stella passando accanto a quelle due avesse provocato l'attrazione di materiali. Questi si sarebbero poi combinati a formare i pianeti. Di questa stella gemella non vi è però traccia alcuna.
Successivamente fu avanzata la teoria che i pianeti si sarebbero potuti formare per l'unione progressiva di piccole particelle, i meteoriti. Questo spiegherebbe la diversa composizione chimica del Sole e dei pianeti (il Sole, ad esempio, contiene pochissimo ferro, mentre Mercurio, la Terra, Venere e Marte ne contengono molto): la composizione chimica sarebbe diversa anche perché i pianeti non sarebbero derivati dal sole.
Questa ipotesi, come la precedente, presenta difficoltà: supponendo che i meteoriti fossero stati in quantità mille volte superiore a quella che attualmente bombarda ogni giorno la Terra, per formare tutti i pianeti sarebbe trascorso un periodo superiore all'età dell'universo.
Altri astronomi hanno ripreso la teoria di Kant e Laplace, adattandola alle nuove conoscenze scientifiche. L'astrofisico austriaco Carl Friedrich Weizsäcker ha proposto l'ipotesi dei vortici. Secondo questa ipotesi il Sole attraversando una regione ricca di polvere cosmica si sarebbe ricoperto di un involucro gassoso che poi si sarebbe frantumato in una serie di anelli ruotanti intorno al Sole. All'interno degli anelli si sarebbero poi formati vortici ruotanti anch'essi, da cui per condensazione sarebbero venuti i pianeti.
Il sistema solare

La struttura del Sole

Struttura del sistema solare

I PIANETI DEL SISTEMA SOLARE

+----------------------------------------------------------------+
¦              ¦ MERCURIO¦ VENERE  ¦  TERRA  ¦  MARTE  ¦  GIOVE  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Distanza media¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ dal Sole (mi-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ lioni di km) ¦   57,9  ¦  108,2  ¦  149,6  ¦  227,9  ¦  778,3  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Distanza media¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦dal Sole (U.A.)  0,387  ¦  0,723  ¦    1    ¦  1,524  ¦  5,203  ¦
+------------------------+---------+---------+---------+---------¦
¦Periodo di ri-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦voluz. (anni) ¦  0,241  ¦  0,615  ¦  1,000  ¦  1,881  ¦ 11,862  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Periodo di   ¦    59   ¦- 243 gg.¦ 23 ore  ¦ 24 ore  ¦  9 ore  ¦
¦ rotazione    ¦  giorni ¦ rotaz.  ¦ 56 min. ¦ 37 min. ¦ 50 min  ¦
¦              ¦         ¦ retrogr.¦  4 sec. ¦ 23 sec. ¦ 30 sec. ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Inclinazione ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ dell'orbita  ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦sull'eclittica¦    7°   ¦   3,4°  ¦    0°   ¦   1,9°  ¦   1,3°  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Diametro equa-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦toriale (km)  ¦  4880   ¦ 12.104  ¦  12.756 ¦  6787   ¦ 142.800 ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Massa        ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦  0,055  ¦  0,815  ¦    1    ¦  0,108  ¦  317,9  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Volume       ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦   0,06  ¦   0,88  ¦    1    ¦   0,15  ¦   1316  ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Densità      ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Acqua = 1)  ¦   5,4   ¦   5,2   ¦   5,5   ¦   3,9   ¦   1,3   ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Atmosfera    ¦ nessuno ¦anidride ¦  azoto  ¦ anidride¦idrogeno,¦
¦ (componenti  ¦         ¦carbonica¦ ossigeno¦carbonica¦  elio   ¦
¦ principali)  ¦         ¦         ¦         ¦ argo (?)¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Gravità della¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ superficie   ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦   0,37  ¦   0,88  ¦    1    ¦   0,38  ¦  2,64   ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Satelliti    ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ noti         ¦    0    ¦    0    ¦    1    ¦    2    ¦   13    ¦
+----------------------------------------------------------------¦
+----------------------------------------------------------------¦
+----------------------------------------------------------------¦
¦              ¦ SATURNO ¦  URANO  ¦ NETTUNO ¦ PLUTONE ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Distanza media¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ dal Sole (mi-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ lioni di km) ¦  1427   ¦ 2869,6  ¦  4496,6 ¦   5900  ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Distanza media¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦dal Sole (U.A.)  9,539  ¦  19,18  ¦  30,06  ¦  39,44  ¦         ¦
+------------------------+---------+---------+---------+---------¦
¦Periodo di ri-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦voluz. (anni) ¦  29,458 ¦ 84,015  ¦ 164,788 ¦  247,7  ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Periodo di   ¦ 10 ore  ¦ - 11 ore¦ 16 ore  ¦ 6 giorni¦         ¦
¦ rotazione    ¦ 14 min. ¦ rotaz.  ¦         ¦ 9 ore   ¦         ¦
¦              ¦         ¦ retrogr.¦         ¦         ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Inclinazione ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ dell'orbita  ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦sull'eclittica¦  2,5°   ¦   0,8°  ¦  1,8°   ¦  17,2°  ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦Diametro equa-¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦toriale (km)  ¦ 120.000 ¦  51.800 ¦ 49.500  ¦6.000 (?)¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Massa        ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦  95,2   ¦  14,6   ¦  17,2   ¦  0,1 (?)¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Volume       ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦   755   ¦   67    ¦   57    ¦ 0,1 (?) ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Densità      ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Acqua = 1)  ¦   0,7   ¦   1,2   ¦   1,7   ¦   (?)   ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Atmosfera    ¦idrogeno,¦idrogeno,¦idrogeno,¦   (?)   ¦         ¦
¦ (componenti  ¦  elio   ¦  elio,  ¦  elio,  ¦         ¦         ¦
¦ principali)  ¦         ¦ metano  ¦ metano  ¦         ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Gravità della¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ superficie   ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ (Terra = 1)  ¦   1,15  ¦   1,17  ¦  1,18   ¦   (?)   ¦         ¦
+--------------+---------+---------+---------+---------+---------¦
¦ Satelliti    ¦         ¦         ¦         ¦         ¦         ¦
¦ noti         ¦   10    ¦    5    ¦    2    ¦    0    ¦         ¦
+----------------------------------------------------------------+

I pianeti del sistema solare


ASTEROIDI

Asteroidi o pianetini sono piccoli pianeti che ruotano intorno al Sole seguendo un'orbita situata tra quella di Marte e quella di Giove.
Nel 1801 l'astronomo Giuseppe Piazzi scoprì il primo asteroide e lo chiamò Cerere.
Cerere ha un diametro stimato di soli 950 km e si muove attorno al Sole ad una distanza media di 414 milioni di km. In seguito furono scoperti molti altri asteroidi: Pallade, Giunone, Vesta ecc. Oggi se ne conoscono circa 2000: si calcola però che il loro numero totale sia circa 20 milioni. Pare che solo Cerere, Pallade e Vesta siano perfettamente rotondi, mentre gli asteroidi più piccoli sarebbero solamente zone di materia di forma irregolare con dimensioni di pochi km. Dei 2000 catalogati sembra che solo una trentina abbiano diametro superiore ai 100 km. Cerere è il più grande, Vesta è il più luminoso (al limite della visibilità a occhio nudo).
Gli asteroidi ruotano intorno al Sole ad una distanza media di 418,88 milioni di km, cioè 2,8 Unità Astronomiche.
Un'ipotesi, detta di Olbers dal nome dello scopritore di Pallade (1802), ritiene che gli asteroidi abbiano avuto origine dall'esplosione di un pianeta che si trovava tra Marte e Giove. Oggi è noto che gli asteroidi non hanno la composizione e la struttura che dovrebbero avere se provenissero dal centro di un pianeta; inoltre non esiste una spiegazione plausibile per l'energia che, vincendo la forza di gravità, avrebbe causato l'esplosione. L'ipotesi più seguita sull'origine degli asteroidi è che essi rappresentino i residui rimasti nel sistema solare dopo la formazione dei pianeti maggiori, cioè materia che non si riunì mai in una grande pianeta forse a causa dell'effetto disgregatore di Giove.
Alcuni asteroidi, probabilmente in seguito alle perturbazioni gravitazionali che subiscono dai pianeti hanno orbite molto inclinate sul piano dell'eclittica e molto eccentriche, e possono giungere molto vicino al Sole. Alcuni di questi non sono situati nello «sciame principale» tra Marte e Giove: sono Eros, Icaro, Hermes. Icaro è così chiamato perché è l'asteroide che si avvicina di più al Sole. Può anche avvicinarsi molto alla Terra (fino a 6,5 milioni di km). I passaggi ravvicinati avvengono ogni 19 anni.

ROTONDITÀ DELLA TERRA

Oggi non c'è bisogno di molte prove per dimostrare che la Terra è sferica; una fotografia presa da un satellite o da un'astronave mostra con tutta evidenza la forma del nostro pianeta. Per gli astronomi dell'antichità definire la forma della Terra era un problema.
Tra le prove della sfericità della Terra ricordiamo quella relativa all'eclisse di Luna per la quale la Terra proietta sul suo satellite un'ombra rotonda, e quella relativa al movimento di un oggetto all'orizzonte. Alla prima si può obiettare che anche un disco potrebbe proiettare un'ombra. Ma se la Terra fosse un disco piatto in qualunque parte della Terra tutte le stelle sarebbero ugualmente visibili, mentre già in antico si sapeva che viaggiando verso Sud o verso Nord alcune stelle scomparivano sotto l'orizzonte. Quanto alla seconda, era una osservazione comune che quando una nave compare all'orizzonte se ne scorge prima la parte più alta, gli alberi, le vele, e poi si vede intera come se sorgesse dal mare. Lo stesso accade quando una persona sbuca da una collinetta: se ne vede prima la testa e poi il resto. La differenza è che le navi appaiono nello stesso modo qualunque sia la direzione in cui si muovono. Il mare e dunque una specie di collina che però curva ugualmente in ogni suo punto; ma il solo corpo che curva ugualmente in ogni punto è appunto la sfera.
Tra le prove della rotondità della Terra c'era la circumnavigazione del globo.

MISURE DELLA TERRA

La Terra è approssimativamente rotonda. Vi sono molti metodi che permettono di valutare tale approssimazione o, in altri termini, di determinare la forma della Terra.
Il metodo gravimetrico è basato sulla misura dell'accelerazione di gravità che per la legge di Newton è tanto più piccola quanto maggiore è la distanza dal centro della Terra, perciò se la Terra fosse perfettamente sferica l'accelerazione di gravità dovrebbe essere esattamente la stessa in tutti i punti della superficie terrestre. Le misure dimostrano che la Terra non è perfettamente sferica, ma presenta un lieve rigonfiamento all'Equatore e quindi è leggermente schiacciata ai Poli.
Il metodo geodetico consiste nella misura del grado di meridiano; se la Terra fosse sferica la lunghezza del grado di meridiano sarebbe sempre la stessa. Si osserva invece che essa aumenta in vicinanza dei Poli, dimostrando così che vicino al polo la curvatura è maggiore. Lo schiacciamento polare che risulta da questa misure è molto piccolo.
Il globo terrestre ha dunque non la forma sferica ma quella di un solido che i matematici chiamano elissoide di rotazione che è la superficie geometrica che rappresenta la forma ideale della Terra, forma che era stata prevista da Newton come conseguenza della rotazione della Terra intorno al proprio asse. Gli scienziati tuttavia nel tentativo di definire una superficie che permetta calcoli esatti, hanno trovato che la forma che più si avvicina a quella reale è il geoide. Il geoide è un solido ideale approssimativamente sferico che si ottiene livellando il rilievo e considerando la superficie media dei mari estesa su tutto il globo.
Notevole importanza hanno avuto in questi ultimi decenni i satelliti artificiali e le sonde cosmiche nello studio della forma e delle dimensioni della Terra. È stato possibile ottenere fotografie da grandi distanze e soprattutto calcolare la forma del pianeta con precisione altissima perché le orbite di questi satelliti artificiali sono sensibilissime alle variazioni di gravità.
Si può dire che i nuovi metodi di indagine hanno confermato i calcoli già ottenuti; solo qualche misura è stata ritoccata. Sembra, ad esempio che lo schiacciamento polare sia più accentuato al Polo Sud che al Polo Nord di qualche decina di metri. Come si vede è una variazione minima, se si tiene presente che il raggio della Terra è di oltre 6000 km.
La massa della Terra si può determinare utilizzando la legge di gravitazione universale di Newton: confrontando l'attrazione che la Terra esercita su un piccolo corpo con l'attrazione che sullo stesso corpo esercita una grossa sfera metallica di massa nota, si riesce con calcoli algebrici non molto complicati, a trovare la massa. Essa risulta di circa 6 mila miliardi di tonnellate.
Dividendo la massa per il volume si ottiene la densità media della Terra: circa 5,5. Vale a dire che la Terra ha una massa cinque volte e mezza maggiore di quella di una sfera d'acqua dello stesso volume.
Le misure della Terra risultano:

raggio equatoriale: 6378 km
raggio polare: 6375 km
raggio medio: 6370 km
Equatore: 40.076 km
meridiano: 40.009 km
volume: 1083 miliardi di km cubi
densità: 5,5
superficie: 510 milioni di km²

MOTI DELLA TERRA

La Terra è dotata di un moto di rivoluzione intorno al Sole che avviene lungo un'ellisse quasi circolare ad una distanza media di circa 150 milioni di Km. Questo moto si compie in un periodo di circa 365 giorni (anno). Inoltre la Terra possiede un moto di rotazione intorno al proprio asse, inclinato rispetto al piano dell'orbita di un angolo di 66° e 30' in un periodo di 24 ore (giorno). Le conseguenze di questi due movimenti e della continua variazione di posizione che ne deriva tra ogni punto della Terra e il Sole sono di importanza capitale per la vita.
I raggi solari illuminano e riscaldano la metà della superficie terrestre affacciata al Sole lasciando in ombra l'altra metà: la rotazione fa sì che l'emisfero illuminato non sia sempre lo stesso, ma cambi continuamente, cioè che in ogni punto della superficie della Terra il periodo di luce (dì) si alterni al periodo di oscurità (notte). La durata del dì e della notte non è però uguale in tutti i punti della Terra, né è uguale, in una data località, in ogni periodo dell'anno a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre e del moto di rivoluzione attorno al Sole.
Se l'asse della Terra fosse perpendicolare all'orbita di rivoluzione, il circolo di illuminazione (quel cerchio che separa la parte della Terra illuminata da quella in ombra) coinciderebbe con un meridiano e taglierebbe tutti i paralleli in due parti uguali, perciò in ogni punto della Terra e in ogni stagione dì e notte durerebbero 12 ore ciascuno. Invece l'asse è inclinato e questo fa sì che il circolo di illuminazione cambi continuamente posizione mentre la Terra percorre la sua orbita. Solo due giorni all'anno, il 21 marzo (equinozio di primavera) e il 23 settembre (equinozio d'autunno), per la particolare posizione della Terra rispetto ai raggi solari, ogni suo punto ha 12 ore di dì e 12 di notte; tutti gli altri giorni questo capita solo all'equatore.
Si è soliti dividere l'anno nelle stagioni astronomiche:

Primavera: 21 marzo - 21 giugno
Estate: 21 giugno - 23 settembre
Autunno: 23 settembre - 22 dicembre
Inverno: 22 dicembre - 21 marzo

Si considerino per maggior chiarezza le due situazioni estreme del 21 giugno (solstizio di estate) e del 22 dicembre (solstizio d'inverno): il circolo di illuminazione taglia solo l'equatore in due parti uguali, mentre per i paralleli boreali la zona illuminata è maggiore di quella in ombra (cioè il dì è più lungo della notte) al solstizio d'estate e minore al solstizio d'inverno; per i paralleli australi succede il contrario. Se poi osserviamo i paralleli al di là dei circoli polari, ci accorgiamo che d'estate la zona polare Nord è sempre illuminata dal sole e la zona polare Sud è sempre in ombra, mentre d'inverno succede il contrario: al Polo Nord e al Polo Sud il dì e la notte durano sei mesi consecutivi e ogni anno vi è un solo dì e una sola notte.

ECLISSI

Le eclissi del Sole e della Luna consistono rispettivamente nell'oscurarsi per qualche ora o per parecchi minuti del Sole e della Luna.
Soprattutto l'oscurarsi del Sole in pieno giorno (eclissi di Sole) è un fenomeno spettacolare anche se è semplice da spiegare e da prevedere, una volta che si conosca la struttura del sistema solare. Basta calcolare quando la Luna nel suo moto intorno alla Terra si interporrà tra la Terra stessa e il Sole, in modo che Terra, Luna e Sole siano perfettamente allineati nello spazio. Allora l'ombra della Luna cadrà su una parte della superficie terrestre, che non riuscirà più a ricevere i raggi del Sole.
Formazione dell'eclissi di Sole e di Luna

MOTI DELLA LUNA

Pur non raggiungendo la straordinaria importanza dell'azione del Sole, quella della Luna sulla Terra non è trascurabile. La Luna è un satellite della Terra e i suoi movimenti sono di rivoluzione intorno al nostro pianeta e di rotazione. A differenza dei movimenti della Terra rispetto al Sole, i due moti della Luna hanno lo stesso periodo di circa 29 giorni (mese lunare); in questo modo essa rivolge verso la Terra sempre la stessa faccia. Fino al 7 ottobre 1959, giorno in cui fu lanciata la sonda sovietica Lunik III, la faccia «nascosta» della Luna ci era completamente sconosciuta.
Nel corso di questi suoi movimenti tutti i punti della superficie lunare vengono a mano a mano illuminati dal Sole in un giorno lunare che dura 29 giorni terrestri; durante questo periodo la Luna si presenta ad un osservatore sulla Terra in un ciclo caratteristico di fasi.
Molte sono le credenze che attribuiscono alla Luna un influsso su avvenimenti terrestri; in alcuni casi è scientificamente provato che esiste una relazione tra fenomeni che si manifestano sulla Terra (le maree, ad esempio) e la forza di attrazione della Luna.
In altri casi l'azione diretta della Luna su attività, come ad esempio la coltivazione dei campi, la messa a coltura delle piante, l'imbottigliamento del vino, ecc. è da considerare con cautela; decisamente da respingere sono le credenze attorno agli influssi che la Luna potrebbe esercitare sugli umori delle persone. È vero che si parla di «lunatici», ma con questa espressione si intende solo indicare la evidente mutabilità di comportamento di individui poco costanti.
Le fasi lunari

LE COMETE

Non solo pianeti e satelliti popolano il sistema solare. Ci sono anche altri oggetti come le comete.
Le comete sono astri dalle traiettorie in genere molto allungate, che nel loro percorso escono addirittura dai limiti del sistema solare. Lontano dal Sole hanno una forma tondeggiante, mentre quando gli si avvicinano assumono una caratteristica struttura costituita da un nucleo molto luminoso circondato da una chioma che si prolunga in una coda rarefatta estesa spesso anche per milioni di chilometri (in greco kométes = «chiomato», «capelluto», «coi capelli»).
Alcune comete hanno orbite ellittiche allungate ed un periodo che può essere anche molto grande, altre addirittura sembra che abbiano orbite aperte (paraboliche o iperboliche), e siano perciò non periodiche ma compaiano una volta sola nel sistema solare.
La coda delle comete è sempre rivolta in direzione opposta al Sole. La strana struttura di questi astri sembra dovuta alla pressione della radiazione solare che ha un'azione molto più potente sulle particelle leggere, che andrebbero a formare la coda, mentre quelle più pesanti formerebbero la chioma.
Le comete, molto appariscenti quando sono visibili ad occhio nudo, non sembrano causare fenomeni di grande importanza sulla Terra, a meno che tale non si consideri la fioritura di superstizioni legate alle loro apparizioni; basta ricordare la credenza che l'avvicinarsi delle comete preannunci sventure. Ha fatto a tempo a ripassare nel 1986, senza causare danni, la cometa di Halley, che con un ciclo di 76 anni era stata osservata nel 1910, quando vi fu chi temeva che la coda avrebbe investito la Terra con gas velenosi.

METEORITI

Una certa importanza hanno i corpuscoli solidi che vengono a trovarsi vicino alla Terra; essi attraversano a velocità altissime l'atmosfera e per l'attrito diventano incandescenti; se sono piccoli, in pochi istanti bruciano e si consumano nell'atmosfera lasciando una traccia luminosa: le stelle cadenti. Esse si vedono facilmente in determinati periodi, verso il 10 agosto e il 14 novembre, perché in questi periodi la Terra attraversa una zona dello spazio dove si trovano in abbastanza frammenti di corpi celesti. Se questi corpi sono grossi riescono, spesso frazionandosi durante la caduta, a raggiungere la superficie terrestre (meteoriti). Le dimensioni delle meteoriti variano molto; ve ne sono di piccolissimi e ve ne sono di enormi (quello di Hoba nell'Africa sud-occidentale pesa 60 tonnellate).
La caduta di un meteorite è accompagnata da impressionanti fenomeni meccanici, luminosi e acustici, tanto più imponenti quanto maggiori sono la mole e la velocità del bolide. I meteoriti relativamente piccoli (fino ad una tonnellata) e lenti (cioè con velocità dovuta solo alla gravità terrestre: fino a 200 metri al secondo) provocano buchi nel terreno solo un po' più grandi delle loro dimensioni e profondi anche qualche metro. Quelli di massa superiore e che posseggono ancora parte della loro velocità cosmica, non completamente annullata dall'atmosfera, hanno effetti molto più grandiosi: la loro caduta provoca crateri di dimensioni enormemente maggiori delle loro. Nei crateri meteorici più grandi poi (come quello dell'Arizona del diametro di circa un chilometro e mezzo e dalla profondità di quasi 200 metri) non si trovano frammenti meteorici se non all'esterno. Ciò significa che il meteorite al momento dell'impatto conservava un'energia estremamente alta e una velocità di parecchi chilometri al secondo in grado di causare la sua completa vaporizzazione ed esplosione.
La caduta di questi corpi provenienti dagli spazi celesti è accompagnata da luminosità che può superare quella del Sole, fragore, udibile talvolta a decine o centinaia di chilometri e distruzione delle zone vicine. Questi effetti hanno causato spesso un panico superstizioso e nell'antichità hanno fatto pensare a manifestazioni divine.
Vi sono meteoriti che hanno una composizione chimica molto varia; ciò fa ritenere che in questi casi si tratti di residui di fenomeni catastrofici, come la collisione di due pianetini o la disgregazione del nucleo di una cometa.
Non è possibile un calcolo preciso della quantità di materia che sotto forma di meteoriti o di polvere cosmica entra nel campo gravitazionale e viene catturata dalla Terra; le stime degli scienziati danno un peso che supera alcune migliaia di tonnellate all'anno.

I RAGGI COSMICI

Fin dai primi anni del nostro secolo è stata rilevata la presenza di una radiazione nell'atmosfera. L'utilizzazione di palloni aerostatici ha permesso di scoprire che l'intensità di queste radiazioni aumenta con l'altitudine e che esse devono quindi considerarsi di provenienza extraterrestre; per questo vennero chiamate raggi cosmici.
L'origine dei raggi cosmici è ancora incerta, ma sicuramente non solare, perché la radiazione è la stessa di notte come di giorno; si ritiene che essi provengano dagli spazi interstellari, forse soprattutto dalle stelle supernove.
Incontrando il nostro globo i raggi cosmici si comportano in vario modo in dipendenza della loro energia e della loro velocità: alcuni a causa del campo magnetico terrestre formano zone di fortissima radiazione intorno alla Terra (fasce di Van Allen), altri penetrano nell'atmosfera, vengono frenati e causano una cascata di raggi cosmici secondari: perciò sulla superficie terrestre non arriva se non in minima parte la radiazione primaria, mentre quella secondaria, a sua volta in parte assorbita dall'atmosfera, si distingue in una componente molle (relativamente poco energetica: viene completamente assorbita da uno schermo di piombo di pochi centimetri) costituita specialmente da elettroni e fotoni, e in una componente dura (molto più energetica, capace di attraversare uno schermo di diversi metri di piombo) costituita da nucleoni (protoni e neutroni) e soprattutto da mesoni (particelle di massa intermedia tra le particelle leggere come gli elettroni e le particelle pesanti come i nucleoni).

 

 

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