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).