Misteri dell'Universo: I Pianeti rocciosi del nostro Sistema Solare

Noi esseri umani crediamo di conoscere bene pianeti come Mercurio, Venere, Marte... in realtà anche i pianeti rocciosi -o terrestri- del nostro sistema solare nascondono enigmi. In questo nuovissimo articolo andremo a svelare gli enigmi dei pianeti terrestri... se siete curiosi, seguiteci su Eagle sera.

Link per altri articoli sui pianeti del sistema solare:

1. Urano: Misteri svelati
2. Marte: Ultima frontiera?

Pianeti terrestri: cosa sono?

Iniziamo dando una breve definizione di pianeta terrestre (o roccioso): Un pianeta terrestre (detto anche pianeta roccioso o pianeta tellurico) è un pianeta composto perlopiù da roccia e metalli. Il termine deriva direttamente dal nome del nostro pianeta, Terra, ed è stato adottato per indicare i pianeti del sistema solare interno in contrapposizione ai pianeti del sistema solare esterno detti giganti gassosi, che invece sono pianeti privi di una superficie solida, composti da una combinazione di idrogeno, elio e acqua in varie combinazioni di gas e liquido. Il Sistema solare conta quattro pianeti terrestri: Mercurio, Venere, la Terra e Marte. È probabile che un tempo ne esistessero altri, ma la maggior parte sono stati espulsi dal Sistema tramite effetti fionda gravitazionali, o distrutti in seguito ad impatti. Si conosce un solo pianeta terrestre, la Terra, con un'idrosfera attiva. I pianeti terrestri si trovano nella porzione interna del Sistema. Ciò non è un caso, infatti la maggiore temperatura, dovuta alla vicinanza del Sole, ha fatto sì che i componenti più leggeri delle loro atmosfere primitive (idrogeno ed elio) si disperdessero nello spazio, raggiungendo la velocità di fuga dal pianeta. La loro posizione determina inoltre temperature superficiali relativamente alte e moti di rivoluzione più veloci rispetto ai pianeti giganti del Sistema solare esterno, mentre quelli di rotazione sono più lenti. Secondo alcuni astronomi anche Cerere è un significativo corpo di tipo terrestre, sebbene non soddisfi le condizioni dinamiche perché possa essere considerato un pianeta. Altri, invece, guidati soprattutto dal valore della sua densità, suggeriscono che possa presentare maggiori affinità con alcuni satelliti dei giganti gassosi. La missione Dawn della NASA che ha visitato Cerere nel 2015 ha raccolto dati che permettono di fare luce anche su questo aspetto.

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Esploriamo, uno alla volta, i pianeti rocciosi

Terra: la nostra casa

Iniziamo il nostro viaggio dal nostro pianeta, la Terra. Non ci soffermeremo molto sul nostro pianeta, in quanto lo conosciamo già assai bene. La Terra è il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole e il più grande dei pianeti terrestri del sistema solare, sia per massa sia per diametro. Sulla sua superficie, si trova acqua in tutti e tre gli stati (solido, liquido e gassoso) e un'atmosfera composta in prevalenza da azoto e ossigeno che, insieme al campo magnetico che avvolge il pianeta, protegge la Terra dai raggi cosmici e dalle radiazioni solari. È il luogo primigenio degli esseri umani ed, essendo l'unico corpo planetario del sistema solare adatto a sostenere la vita come da noi concepita e conosciuta, è anche l'unico luogo nel quale vivono tutte le specie viventi conosciute. 

La sua formazione è datata a circa 4,54 miliardi di anni fa. La Terra possiede un satellite naturale chiamato Luna la cui età, stimata analizzando alcuni campioni delle rocce più antiche, è risultata compresa tra 4,29 e 4,56 miliardi di anni. L'asse di rotazione terrestre è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica: questa inclinazione combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole causa l'alternarsi delle stagioni. Le condizioni atmosferiche primordiali sono state alterate in maniera preponderante dalla presenza di forme di vita che hanno creato un diverso equilibrio ecologico plasmando la superficie del pianeta. Circa il 71% della superficie è coperta da oceani di acqua salata e il restante 29% è rappresentato dai continenti e dalle isole. La superficie esterna è suddivisa in diversi segmenti rigidi detti placche tettoniche che si spostano lungo la superficie in periodi di diversi milioni di anni. La parte interna, attiva dal punto di vista geologico, è composta da uno spesso strato relativamente solido o plastico, denominato mantello, e da un nucleo diviso a sua volta in nucleo esterno, dove si genera il campo magnetico, e nucleo interno solido, costituito principalmente da ferro e nichel. Tutto ciò che riguarda la composizione della parte interna della Terra resta comunque una teoria indiretta ovvero mancante di verifica e osservazione diretta. Importanti sono le influenze esercitate sulla Terra dallo spazio esterno. Infatti la Luna è all'origine del fenomeno delle maree, stabilizza lo spostamento dell'asse terrestre e ha lentamente modificato la lunghezza del periodo di rotazione del pianeta rallentandolo; un bombardamento di comete durante le fasi primordiali ha giocato un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani e in un periodo successivo alcuni impatti di asteroidi hanno provocato significativi cambiamenti delle caratteristiche della superficie e ne hanno alterato la vita presente. Il simbolo astronomico della Terra è un cerchio con all'interno una croce ⊕ e occasionalmente anche ♁: la linea orizzontale rappresenta l'equatore e quella verticale un meridiano. L'interno della Terra, detto anche geosfera (lo stesso argomento in dettaglio alla pagina Viaggio al centro della Terra: possibile?), è costituito da rocce di diversa composizione e fase (solida, principalmente, ma talvolta anche liquida). Grazie allo studio dei sismogrammi si è giunti a considerare l'interno della Terra suddiviso in una serie di gusci; difatti si è notato che le onde sismiche subiscono fenomeni di rifrazione nell'attraversare il pianeta. La rifrazione consiste nella modifica della velocità e della traiettoria di un'onda quando questa si trasmette a un mezzo con differente densità. Si sono potute così rilevare superfici in profondità in cui si verificano una brusca accelerazione e una deviazione delle onde e in base a queste sono state identificate quattro zone sferiche concentriche: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno. L'interno della Terra, come quello degli altri pianeti terrestri, è diviso chimicamente in una crosta formata da rocce da basiche ad acide, un mantello ultrabasico e un nucleo terrestre composto principalmente da ferro. Il pianeta è abbastanza grande da avere un nucleo differenziato in un nucleo interno solido e un nucleo esterno liquido che produce un debole campo magnetico a causa della convezione del suo materiale elettricamente conduttivo. La capacità elettrica della Terra vale invece 710 μF, abbastanza piccola in rapporto alle sue dimensioni. Dal punto di vista delle proprietà meccaniche, la crosta e la porzione superiore del mantello formano la litosfera, rigida e una porzione intermedia del mantello, che si comporta in un certo senso come un fluido enormemente viscoso, costituisce l'astenosfera. Materiale proveniente dall'astenosfera si riversa continuamente in superficie attraverso vulcani e dorsali oceaniche non conservando però la composizione originale perché soggetto a cristallizzazione frazionata. La superficie terrestre può variare enormemente da luogo a luogo. Circa il 70,8% della superficie è coperta da acqua; inoltre la maggior parte della piattaforma continentale si trova al di sotto del livello marino. Nella parte sommersa del pianeta sono presenti tutte le caratteristiche tipiche di un territorio montuoso, caratteristiche comprendenti un sistema di dorsali medio oceaniche, dei vulcani sommersi, delle fosse oceaniche, dei canyon sottomarini, degli altopiani e delle piane abissali. Il rimanente 29,2% emerso consiste di montagne, deserti, pianure, altopiani e altre zone geomorfologiche minori. La superficie planetaria si modifica costantemente secondo tempi geologici a causa dei movimenti delle varie placche tettoniche e dell'erosione; inoltre le sue caratteristiche geografiche, create o deformate dai movimenti tettonici, sono sottoposte agli influssi meteorologici (pioggia, neve, ghiaccio, vento), a svariati cicli termici (gelo/disgelo delle zone alpine, elevata escursione termica giornaliera nel caso dei deserti) e all'azione chimica. Infine nel modellamento del pianeta sono compresi anche grandi eventi come glaciazioni e impatti meteorici. Durante la migrazione di due placche tettoniche continentali la crosta oceanica viene subdotta al di sotto dei margini di queste ultime. Nello stesso tempo, a causa della risalita di materiale mantellico, nuova crosta oceanica viene generata lungo margini divergenti nelle dorsali medio oceaniche.

Avete notato che, a seconda del criterio di divisione, i continenti possono essere quattro (fisici) o sette (politici)? Ma allora perché si dice che i continenti sono cinque? Perché, se facciamo una divisione politica di Europa, Asia e Africa, ma allo stesso tempo osserviamo le Americhe dal punto di vista fisico (dicendo "America" invece che "America del Nord e America del Sud"), escludendo inoltre la "terra di nessuno", l'Antartide, otteniamo: America, Europa, Asia, Africa e Oceania: cinque continenti! Come abbiamo visto, i continenti sono cinque solo se facciamo una distinzione in parte fisica e in parte politica. Perché, effettivamente, non ha senso considerare uno America del Nord e del Sud -che sono due blocchi, uniti da una sottile striscia di terra- ma contemporaneamente dividere Europa e Asia, la cui distinzione è puramente politica. Ma come si dice...tutto è relativo, anche il numero di continenti.

Curiosità

Se sei curioso e vuoi conoscere aneddoti particolari, guarda il nostro video sulle città sotterranee: resterai stupito.

Se preferisci qualcosa riguardo, invece, il mondo in cui viviamo clicca qui e vai al nostro articolo sulle bellezze europee.

Marte: il pianeta rosso

Lo stesso argomento nel dettaglio: Marte: ultima frontiera?

Finalmente possiamo lasciare la Terra. Allontaniamoci di 0,5 UA dalla Terra e giungiamo su Marte, il pianeta rosso. Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole; è visibile a occhio nudo ed è l'ultimo dei pianeti di tipo terrestre dopo Mercurio, Venere e la Terra. Chiamato pianeta rosso per via del suo colore caratteristico causato dalla grande quantità di ossido di ferro che lo ricopre, Marte prende il nome dall'omonima divinità della mitologia romana e il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata dello scudo e della lancia del dio (; Unicode: ♂). 

Pur presentando temperature medie superficiali piuttosto basse (tra −120 e −14 °C) e un'atmosfera molto rarefatta, è il pianeta più simile alla Terra tra quelli del sistema solare. Le sue dimensioni sono intermedie tra quelle del nostro pianeta e quelle della Luna, e ha l'inclinazione dell'asse di rotazione e la durata del giorno simili a quelle terrestri. La sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari e deserti sabbiosi, e formazioni geologiche che vi suggeriscono la presenza di un'idrosfera in un lontano passato. La superficie del pianeta appare fortemente craterizzata, a causa della quasi totale assenza di agenti erosivi (principalmente, l'attività geologica, atmosferica e idrosferica) e dalla totale assenza di attività tettonica delle placche capace di formare e poi modellare le strutture tettoniche. La bassissima densità dell'atmosfera non è poi in grado di consumare buona parte delle meteore, che pertanto raggiungono il suolo con maggior frequenza che non sulla Terra. Tra le formazioni geologiche più notevoli di Marte si segnalano: l'Olympus Mons, o monte Olimpo, il vulcano più grande del sistema solare (alto 27 km); le Valles Marineris, un lungo canyon notevolmente più esteso di quelli terrestri; e un enorme cratere sull'emisfero boreale, ampio circa il 40% dell'intera superficie marziana. All'osservazione diretta, Marte presenta variazioni di colore, imputate storicamente alla presenza di vegetazione stagionale, che si modificano al variare dei periodi dell'anno; ma successive osservazioni spettroscopiche dell'atmosfera hanno da tempo fatto abbandonare l'ipotesi che vi potessero essere mari, canali e fiumi oppure un'atmosfera sufficientemente densa. La smentita finale arrivò dalla missione Mariner 4, che nel 1965 mostrò un pianeta desertico e arido, animato da tempeste di sabbia periodiche e particolarmente violente. Missioni più recenti hanno evidenziato la presenza di acqua ghiacciata. Intorno al pianeta orbitano due satelliti naturali, Fobos e Deimos, di piccole dimensioni e dalla forma irregolare. A occhio nudo Marte solitamente appare di un marcato colore giallo, arancione o rossastro e per luminosità è il più variabile nel corso della sua orbita tra tutti i pianeti esterni: la sua magnitudine apparente infatti passa da un minimo +1,8 fino a un massimo di −2,91 all'opposizione perielica (anche chiamata grande opposizione). A causa dell'eccentricità orbitale la sua distanza relativa varia a ogni opposizione determinando piccole e grandi opposizioni, con un diametro apparente da 3,5 a 25,1 secondi d'arco. Il 27 agosto 2003 alle 9:51:13 UT Marte si è trovato vicino alla Terra come mai in quasi 60000 anni: 55 758 006 km (0,37271925 au). Ciò è stato possibile perché Marte si trovava a un giorno dall'opposizione e circa a tre giorni dal suo perielio, cosa che lo rese particolarmente visibile dalla Terra. Tuttavia questo avvicinamento è solo di poco inferiore ad altri. Ad esempio il 22 agosto 1924 la distanza minima fu di 0,372846 au e si prevede che il 24 agosto 2208 sarà di 0,37279 au. Il massimo avvicinamento di questo millennio avverrà invece l'8 settembre 2729, quando Marte si troverà a 0,372004 au dalla Terra.  Dal 2012, il rover Curiosity compie misurazioni della composizione atmosferica di Marte. Dai dati raccolti ne emerge uno interessante: durante la primavera e l'estate marziana si registra un anomalo aumento del 30% della quantità di ossigeno rispetto ai livelli previsti. Nel corso della stagione autunnale, poi, il livello di ossigeno ritorna ai suoi valori normali. È un comportamente che lascia perplessi i ricercatori, che stanno cercando di capire quale processo sia in grado di aggiungere ossigeno all'atmosfera nel corso della stagione calda e di sottrarlo rapidamente nei mesi successivi. L'esplorazione di Marte iniziò nel 1960 con una missione dell'agenzia spaziale sovietica con due sonde gemelle Mars 1960A e Mars 1960B che fallirono poco dopo il lancio. Seguirono altri numerosi fallimenti, Mars 1962A, Mars 1964B, Mars 1, Zond 2, Mariner 3, prima di vedere un successo con la sonda statunitense Mariner 4 che il 14 luglio 1965 inviò la prima foto ravvicinata di Marte. Arrivare su Marte è difficile, nel corso della storia circa metà delle missioni sono fallite. La difficoltà aumenta con la precisione richiesta dalla missione: se è un semplice sorvolo ravvicinato, un'entrata in orbita o una discesa sulla superficie del pianeta. Trattare l'argomento in modo dettagliato richiede alcune considerazioni base di meccanica orbitale. Le misurazioni della composizione atmosferica che il rover Curiosity sta compiendo dal suo arrivo su Marte nell'agosto 2012 indicano che, durante la primavera e l'estate marziana, si registra un anomalo aumento del 30% della quantità di ossigeno rispetto ai livelli previsti. Nel corso della stagione autunnale, poi, il livello di ossigeno ritorna ai suoi valori normali. Il comportamento si ripete regolarmente ogni anno marziano e ha lasciato perplessi i ricercatori. Dato che l'aumento della quantità di ossigeno varia di anno in anno, infatti, si dovrebbe chiamare in causa un qualche processo in grado di aggiungere ossigeno all'atmosfera nel corso della stagione calda e di sottrarlo rapidamente nei mesi successivi. Peccato, però, che al momento non sia noto nessun processo in grado di produrre un simile risultato. I motori di una sonda spaziale in viaggio nel sistema solare sono usati molto raramente, solitamente alla partenza e all'arrivo, di rado può accadere una manovra correttiva nello spazio profondo. Il comportamento è simile ad un lancio del giavellotto di precisione, se si vuole raggiungere un punto specifico è necessario lanciare con l'angolatura e la velocità corretta: il corpo durante il suo movimento effettuerà le variazioni di velocità e angolazione previste e arriverà precisamente dove calcolato. Viaggiare nel sistema solare richiede una precisione migliore ma concettualmente simile. Ad esempio, se una sonda in orbita attorno alla Terra deve arrivare su Marte, basta aspettare il momento adatto, accendere i motori per pochi minuti, aspettare qualche mese e la sonda arriverà a destinazione senza dover manovrare durante il viaggio. I motori vanno accesi per un lasso di tempo atto a raggiungere la velocità desiderata; la variazione di velocità tra l'inizio e la fine dell'accensione dei motori è un concetto relativamente semplice, molto utilizzato nella meccanica orbitale ed è chiamato Delta-v (che si abbrevia utilizzando la lettera greca: ∆V). Per arrivare in orbita terrestre bassa, è necessario un ∆V di 9,4 km/s. Per sganciarsi completamente dall'attrazione della gravitazionale della Terra, altri 3,2 km/s. Sono necessari solo 0,4 km/s aggiuntivi per essere immessi correttamente nell'orbita di trasferimento giusta, una volta impressa la velocità sufficiente per lasciare l'orbita terrestre. Questo valore non è molto grande e dà un'idea di quanto l'attrazione gravitazionale terrestre sia forte: una volta abbandonata la Terra più 90% del lavoro è stato fatto. Da notare che il valore tra l'orbita di trasferimento e la cattura del pianeta è più elevato per la Terra che per Marte. Ciò si deve alla minore gravità di Marte, l'energia impressa per lasciare l'influenza del pianeta è minore per Marte che per la Terra, quindi da Marte è necessaria una spinta maggiore per l'immissione corretta nell'orbita di trasferimento. 

Speciale: hai sempre sognato di avere la mappatura completa di Marte a portata di click? Bene: allora clicca sul link sottostante e apri una mappatura completa del Pianeta Rosso: https://www.google.com/maps/space/mars/@11.9327059,44.2892118,15423380m/data=!3m1!1e3

Curiosità

Perché non siamo ancora andati su Marte? Se sei curioso clicca sul bottone sottostante e guarda il nostro video a riguardo.

Se ne vuoi sapere di più, allora continua a leggere: ecco alcune curiosità:

1. Il colore rosso deriva dalla presenza di rame e ruggine sulla superficie.
2.  Nel 1877 l'astronomo italiano Giovanni Schiaparelli osservò quelle che riteneva essere linee rette artificiali sulla superficie di Marte. Notando queste corrugazioni alcuni hanno suggerito che erano troppo dritti e potevano essere solo il frutto di una vita intelligente. La conclusione più suggestiva e senz'altro più popolare sulla natura di queste linee è che si trattava di canali costruiti per l'irrigazione.

3.  Tuttavia, con lo sviluppo di telescopi più potenti all'inizio del ventesimo secolo, gli astronomi sono stati in grado di visualizzare la superficie marziana più chiaramente e determinare che queste linee rette erano solo un'illusione ottica. Di conseguenza, le precedenti rivendicazioni di vita su Marte erano prive di prove e, pertanto, sono state scartate. Sfortunatamente non esistono marziani, ma la vita su Marte non è detta che non sia esistita sotto forma di organismi molto semplici.

4.  Marte è il pianeta più ospitale per la vita al di fuori della Terra. Non è un caso che sia oggetto di studi per una successiva colonizzazione. A spingere verso questi ipotesi: lo stato di salute del nostro pianeta e il suo sovra-affollamento.

5. La missione Viking della NASA, risalente agli anni '70 ha condotto esperimenti sul suolo marziano nella speranza di individuare la presenza di microrganismi. Gli esperimenti dimostrarono l'impossibilità della vita attuale su Marte per assenza di acqua e per la natura fortemente ossidante del suolo marziano.

6.  La composizione dell'atmosfera di Marte è estremamente simile a quella di Venere, una delle atmosfere meno ospitali di tutto il sistema solare. La componente principale in entrambe le atmosfere è l'anidride carbonica (95% per Marte, 97% per Venere), ma un effetto serra isi è impadronito di Venere, producendo temperature superiori ai 480° C, mentre su Marte le temperature non superano mai i 20° C.

7. Anche se i risultati sono orientati verso l'assenza di vita su Marte, gli scienziati hanno ipotizzato che le condizioni siano giuste perché la vita possa esistere sotto la superficie del pianeta.

8.  Marte ha un'atmosfera molto sottile. La pressione atmosferica che ne risulta è solo l'1% circa di quella rilevata a livello del mare sulla Terra. Questa è la pressione equivalente che si trova a 35 km al di sopra della superficie terrestre, nella stratosfera.

9.  Marte è il quarto pianeta del Sole e l'ultimo dei pianeti rocciosi, ed è a circa 227.940.000 km dal Sole. Tra Marte e Giove, il primo dei giganti gassosi c'è una vasta area popolata da asteroidi definita appunto Fascia di Asteroidi. Contrariamente a quanto si pensa, tra un asteroide e l'altro c'è molto spazio, tanto che le sonde possono attraversare la fascia senza alcun problema. L'attrazione di Giove gioca un ruolo decisivo nelle traiettorie degli asteroidi e delle comete.

10.  Il pianeta prende il nome da Marte, il dio romano della guerra. Era conosciuta dagli antichi greci come Ares. Questo nome si deve al colore rosso sangue del pianeta, che è stato utilizzato anche da altre culture antiche in riferimento alla guerra e al coraggio dimostrato in battaglia.

11. La massa terrestre di Marte e della Terra è molto simile. Nonostante Marte sia solo il 15% del volume e il 10% della massa della Terra, in realtà ha una massa simile perché l'acqua copre circa il 70% della superficie terrestre.

12. Solo 16 delle 39 missioni su Marte hanno avuto successo. A partire dal Marsnik 1 dell'URSS, che fu lanciato nel 1960, 39 orbitanti, sonde terrestri e rover sono stati su Marte, ma solo 16 di queste missioni sono state davvero un successo.

13.  Pezzi di Marte sono stati trovati sulla Terra. Si ritiene che le tracce dell'atmosfera marziana fossero all'interno di meteoriti che il pianeta espulse durante il processo di formazione. Questi meteoriti poi hanno orbitato nel sistema solare per milioni di anni, tra gli altri oggetti e detriti solari, prima di entrare nell'atmosfera terrestre e schiantarsi al suolo.

14. Marte non ha un campo magnetico, ma ci sono alcuni scienziati che credono che abbia avuto un campo magnetico circa 4 miliardi di anni fa. Per questo motivo rimanere esposti all'atmosfera marziana comporta problemi irrisolvibili per l'uomo e gli altri esseri viventi.

15. La montagna più alta conosciuta nel sistema solare è su Marte. Il monte Olympus è un vulcano di 21 km di altezza e 600 km di diametro che è stato formato miliardi di anni fa. La grande base del vulcano a forma di scudo lo rende sostanzialmente una sorta di altipiano in costante ascesa. Gli scienziati hanno trovato un sacco di prove recenti di lava vulcanica che suggeriscono che Olympus Mons potrebbe ancora essere attivo. È la seconda montagna più alta dell'intero sistema solare, sormontata solo dal picco principale del cratere Rheasilvia sull'asteroide Vesta, che è alta 22 km dalla base.

16.  Marte subisce enormi tempeste di polvere ben rappresentate nel film The Martian con Matt Damon.

17. Osservandolo da Marte, il Sole è la metà della Terra come dimensioni nel cielo. Quando Marte è più vicino al Sole nella sua orbita, l'emisfero australe punta verso il Sole e questo causa un'estate molto breve ma molto calda. A nord l'inverno è breve ma freddo. Quando il pianeta è più lontano dal Sole, Marte vive un'estate lunga e mite perché l'emisfero settentrionale punta verso il Sole.

18. Marte impiega 687 giorni di terra per orbitare intorno al Sole con il suo raggio d'orbita di 227.840.000 km.

19.  Marte ha stagioni come la Terra, ma durano il doppio. Questo perché Marte è inclinato sul suo asse di circa 25,19 gradi, che è simile all'inclinazione assiale della Terra (22,5 gradi).

20.  L'orbita di Marte è la più eccentrica degli otto pianeti. Ciò significa che è il percorso d'orbita meno circolare dei pianeti.

21. Su Marte si trova il più grande canyon del Sistema Solare: la valle Mariners è un vasto insieme di valli  lungo tre volte l'Italia e largo la metà di  questa stessa nazione, dalle Alpi alla Sicilia. Con i suoi 3000 km di lunghezza, 600 di larghezza e 8 di profondità, costituisce una cicatrice che taglia in due il pianeta lungo l'equatore.

Venere: un inferno o un pianeta gemello?

Ora invertiamo la rotta e lasciamo il pianeta rosso e riavviciniamoci al Sole. Superiamo il nostro pianeta, ma non è il momento di fare soste: continuiamo il viaggio fino a giungere a un pianeta molto particolare: Venere. Venere è il secondo pianeta del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole con un'orbita quasi circolare che lo porta a compiere una rivoluzione in 224,7 giorni terrestri. Prende il nome dalla dea romana dell'amore e della bellezza e il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata della mano di Venere che sorregge uno specchio (; Unicode: ♀).

Con una magnitudine massima di −4,6, è l'oggetto naturale più luminoso nel cielo notturno dopo la Luna e per questo motivo è conosciuto fin dall'antichità. Venere è visibile soltanto poco dopo il tramonto e poco prima dell'alba e per questa ragione è spesso stato chiamato da popoli antichi stella della sera o stella del mattino, fino a quando Pitagora comprese che si trattava dello stesso oggetto. Classificato come un pianeta terrestre, a volte è definito il "pianeta gemello" della Terra, cui è molto simile per dimensioni e massa. Tuttavia per altri aspetti è piuttosto differente dal nostro pianeta. L'atmosfera di Venere è costituita principalmente da anidride carbonica ed è molto più densa dell'atmosfera terrestre, con una pressione al livello del suolo pari a 92 atm. La densità e la composizione dell'atmosfera creano un impressionante effetto serra che rende Venere il pianeta più caldo del sistema solare. Venere è avvolto da uno spesso strato di nubi altamente riflettenti, composte principalmente di acido solforico, che impediscono la visione nello spettro visibile della superficie dallo spazio. Il pianeta non è dotato di satelliti o anelli e ha un campo magnetico più debole di quello terrestre. Poiché il pianeta si trova vicino al Sole, può essere visto di solito soltanto per poche ore e nelle vicinanze del Sole stesso: durante il giorno la luminosità solare lo rende difficilmente visibile. È invece molto brillante subito dopo il tramonto sull'orizzonte a ovest oppure poco prima dell'alba verso est, compatibilmente con la sua posizione. Ha l'aspetto di una stella lucentissima di colore giallo-biancastro, di gran lunga più brillante di qualsiasi altra stella nel firmamento. L'osservazione al telescopio è migliore quando non è completamente immerso nell'oscurità, ma piuttosto nelle luci del crepuscolo o in pieno giorno, in quanto il contrasto col cielo è minore e consente una migliore percezione dei deboli dettagli e delle ombreggiature dell'atmosfera; inoltre il pianeta in questi casi è più alto sull'orizzonte e la stabilità dell'immagine è migliore, in quanto meno disturbata dal riverbero dell'atmosfera terrestre. Particolarmente utile nell'osservazione telescopica di Venere è l'uso di filtri colorati per selezionare la luce a diverse lunghezze d'onda o di filtri neutri e polarizzatori per ottimizzare la quantità di luce nelle osservazioni crepuscolari, permettendo di evidenziare maggiormente le tenui caratteristiche dell'atmosfera venusiana. L'orbita del pianeta è interna a quella della Terra, quindi lo si vede muoversi alternativamente a est e a ovest del Sole. La sua elongazione (distanza angolare tra un pianeta e il Sole) può variare tra un valore massimo a ovest e un valore massimo a est, e può arrivare fino a 47°. Le variazioni della sua elongazione massima sono dovute più alla variazione della distanza tra Terra e Sole che alla forma dell'orbita di Venere e quando l'elongazione è ampia Venere può restare visibile per diverse ore. Periodicamente passa davanti o dietro al Sole entrando quindi in congiunzione: quando il passaggio avviene dietro si ha una congiunzione superiore, mentre quando avviene davanti si ha una congiunzione inferiore e la faccia illuminata del pianeta non è visibile dalla Terra in nessun momento del giorno. Il diametro angolare di Venere durante una congiunzione inferiore è di circa 66 secondi d'arco. L'eclittica sull'orizzonte è un fattore molto importante per la visibilità di Venere. Nell'emisfero boreale l'inclinazione è massima dopo il tramonto nel periodo dell'equinozio di primavera oppure prima dell'alba nel periodo dell'equinozio d'autunno. È importante anche l'angolo formato dalla sua orbita e l'eclittica: infatti Venere può avvicinarsi alla Terra fino a 40 milioni di chilometri e raggiungere un'inclinazione di circa 8° sull'eclittica con un forte effetto sulla sua visibilità. A parte il Sole, la Luna e con difficoltà Giove, Venere è l'unico corpo celeste che è visibile a occhio nudo anche di giorno, sia pure a condizione che la sua elongazione dal Sole non sia troppo piccola e che il cielo sia abbastanza terso.

Apri la mappa 3D di Venere cliccando sul link sottostante: https://www.google.com/maps/space/venus/@11.9327059,44.2892118,19079310m/data=!3m1!1e3

Curiosità

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I vulcani venusiani

Ci sono più vulcani su Venere che su qualsiasi altro pianeta del sistema solare. Probabilmente raggiungono la ragguardevole cifra di 1.600 formazioni, sebbene sia un numero approssimativo dato che gli astronomi sostengono che possano esservi anche crateri troppo piccoli per essere rilevati. Ad ogni modo, si tratta di vulcani dormienti e solo alcuni sarebbero attivi.

Giorni più lunghi degli anni

Un giorno venusiano dura 243 giorni terrestri, mentre un anno è più breve visto che si articola in soli 224,7 giorni terrestri.

Venere gemello della Terra

Tra tutti i pianeti del sistema solare, Venere è quasi sicuramente il più simile alla Terra per dimensioni e composizione. Inoltre, entrambi i pianeti sono relativamente giovani e provvisti di atmosfere che ospitano nuvole per lo più composte di acido solforico.

Un inferno che brucia

L'atmosfera venusiana è composta di anidride carbonica, che crea un effetto serra estremamente caldo. La temperatura, infatti, può raggiungere i 470 gradi, abbastanza per fondere il piombo.

Alta pressione

La pressione sulla superficie del pianeta Venere è circa 90 volte superiore alla pressione raggiunta ad un chilometro sotto il livello degli oceani terrestri.

Venere e il Sole

Raramente Venere orbita davanti al Sole. Evento che, comunque, dal punto di vista terrestre, spetta solo a Venere e Mercurio. I transiti di Venere si verificano ad intervalli di otto anni. L'ultimo è avvenuto tra il 5 e il 6 giugno 2012. Una ulteriore curiosità: è stata la settima volta, dopo l'invenzione del telescopio, che gli esseri umani hanno potuto assistere a un transito di Venere davanti l'incandescente superficie solare.

Il pianeta più luminoso

La sua vicinanza alla Terra lo rende il più luminoso tra i pianeti nel cielo. E il secondo appena dopo la Luna. Da sapere: nel 2011, un pilota di un volo Air Canada lo scambiò per un altro aeromobile, tanto da temere, e poi far di tutto, per scongiurare la collisione.

Un mistero per gli antichi

Sin da tempi immemori, Venere è stato oggetto di osservazioni. Tanto che gli antichi babilonesi ne tracciarono le peregrinazioni nel cielo e si deve al matematico greco Pitagora l'aver considerato per primo il pianeta come l'oggetto più luminoso nel cielo del mattino e della sera.

Pianeta ventoso

Venere è anche un pianeta ventoso, tanto che i suoi venti possono raggiungere i 724 km/h.

Le fasi venusiane

Proprio come la Luna, anche Venere ha le sue fasi ed orbita intorno al Sole. Quando il pianeta si trova sul lato opposto della stella, è nella sua fase piena, mentre se si trova tra la Terra ed il Sole è nella sua fase nuova. A scoprire per primo queste fasi fu Galileo Galilei. Era il 1610.

Mercurio: pianeta più interno

Continuiamo il nostro viaggio tra i pianeti rocciosi giungendo al pianeta più vicino alla nostra stella. Ma sbrighiamoci, porta il nome del dio dei viaggiatori. Esatto: si tratta di Mercurio. Mercurio è il pianeta più interno del sistema solare e il più vicino al Sole. È il più piccolo e la sua orbita è anche la più eccentrica, ovvero la meno circolare, degli otto pianeti. Mercurio orbita in senso diretto (in senso antiorario, come tutti gli altri pianeti del Sistema Solare) a una distanza media di 0,3871 UA dal Sole con un periodo siderale di 87,969 giorni terrestri. Mercurio è anche in risonanza orbitale-rotazionale: completa tre rotazioni intorno al proprio asse ogni due orbite attorno al Sole. L'eccentricità orbitale è abbastanza elevata e vale 0,205, ben 15 volte quella della Terra. Dalla superficie il Sole ha un diametro apparente medio di 1,4°, circa 2,8 volte quello visibile dalla Terra, e arriva a 1,8° durante il passaggio al perielio. Il rapporto fra la radiazione solare al perielio e quella all'afelio è 2,3.

Per la Terra questo rapporto vale 1,07. La superficie di Mercurio sperimenta la maggiore escursione termica tra tutti i pianeti, con temperature che nelle regioni equatoriali vanno da 100 K (-173 °C) della notte a 700 K (427 °C) del dì; le regioni polari invece sono costantemente inferiori a 180 K (-93 °C). Ciò è dovuto all'assenza dell'atmosfera che se presente svolgerebbe un ruolo nella ridistribuzione del calore. La superficie fortemente craterizzata indica che Mercurio è geologicamente inattivo da miliardi di anni. Conosciuto sin dal tempo dei Sumeri, il suo nome è tratto dalla mitologia romana. Il pianeta è stato associato a Mercurio, messaggero degli dei, probabilmente a causa della sua rapidità di movimento nel cielo. Il suo simbolo astronomico è una versione stilizzata del caduceo del dio. Mercurio è il più piccolo pianeta del sistema solare in termini di dimensioni e massa. 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. La sua forma è grossomodo sferica e non presenta la caratteristica forma geoidale (schiacciamento ai poli e rigonfiamento all'equatore) degli altri pianeti. Il pianeta non possiede né satelliti naturali né anelli planetari, sebbene nel 1974 poco prima del sorvolo ravvicinato della sonda Mariner 10 un'errata interpretazione di alcuni dati ricevuti lasciò immaginare la presenza di una luna di notevoli dimensioni. a densità di Mercurio, pari a 5,43 g/cm³, si discosta molto da quella lunare e, al contrario, è molto vicina a quella terrestre. Questo lascia supporre che, nonostante le somiglianze con la Luna, la struttura interna del pianeta sia più vicina a quella della Terra. Mentre l'alta densità terrestre è il risultato della forte compressione gravitazionale, Mercurio è molto più piccolo e le regioni interne non sono compresse come quelle terrestri, pertanto per avere una tale densità, si suppone che il suo nucleo debba essere relativamente grande e ricco di ferro. I geologi stimano che il nucleo di Mercurio occupi circa il 42% del suo volume, mentre per la Terra questa percentuale è del 17%. Una ricerca pubblicata nel 2007, unita alla presenza del debole campo magnetico, suggerisce che Mercurio possieda un nucleo metallico fuso elettricamente conduttore, circondato da un mantello dello spessore di 500-700 km composto da silicati. Sulla base dei dati della Mariner 10 e di osservazioni compiute dalla Terra, la crosta di Mercurio è ritenuta essere spessa 100-300 km. Una caratteristica distintiva della superficie di Mercurio è la presenza di numerose creste strette, che si estendono fino a diverse centinaia di chilometri in lunghezza. Si ritiene che queste si siano formate dal raffreddamento e dalla contrazione di nucleo e mantello, successivi alla solidificazione della crosta.

La struttura interna di Mercurio

Il nucleo di Mercurio ha un contenuto di ferro superiore a quella di qualsiasi altro grande pianeta del sistema solare, e diverse teorie sono state proposte per spiegare questa caratteristica. La teoria più accreditata è che in origine Mercurio avesse un rapporto metalli-silicati simile alle comuni meteoriti condriti, che costituiscono il tipico materiale roccioso presente nel sistema solare, e avesse una massa di circa 2,25 volte quella attuale. Quando il sistema solare si stava formando, Mercurio potrebbe essere stato colpito da un planetesimo di circa 1/6 della sua massa e di diverse migliaia di chilometri di diametro. L'impatto avrebbe spazzato via gran parte della crosta e del mantello presenti a quel tempo, lasciando il nucleo come componente predominante del corpo celeste. Un processo simile, noto come teoria dell'impatto gigante, è stato proposto per spiegare la formazione della Luna. Un'altra ipotesi suggerisce che Mercurio potrebbe essersi formato dalla nebulosa solare prima che la produzione di energia del Sole si stabilizzasse. In questa ipotesi Mercurio avrebbe avuto inizialmente due volte la sua massa attuale, ma dopo la contrazione del protosole, le temperature si alzarono a 2.500-3.500 K e forse anche più (10.000 K). A tali temperature gran parte delle rocce superficiali di Mercurio sarebbero vaporizzate e sarebbero state poi spazzate via dal vento solare. Una terza ipotesi propone che le perturbazioni dovute alla nebulosa solare causarono la perdita delle particelle più leggere, che non furono raccolte da Mercurio. Ciascuna ipotesi predice una diversa composizione della superficie. Una risposta conclusiva potrebbe provenire dal confronto tra i risultati delle osservazioni che saranno condotte dalla missione BepiColombo con quelli ottenuti dalla missione MESSENGER. La sonda MESSENGER ha rilevato in superficie livelli di potassio e zolfo superiori alla norma, che sembrerebbero escludere l'ipotesi dell'impatto gigante, e la conseguente vaporizzazione della crosta e del mantello. I risultati sembrerebbero dunque favorire la terza ipotesi; ad ogni modo, occorrono ulteriori studi per confermarla.

Superficie

Le prime fotografie della superficie si devono all'astronomo greco-francese Eugène M. Antoniadi (1870 - 1944) che all'inizio del ventesimo secolo disegnò delle mappe di questo pianeta. Similmente alla Luna, il suolo di Mercurio è ampiamente craterizzato a causa dei numerosi impatti di asteroidi che hanno contrassegnato il suo passato e presenta bacini riempiti da vecchie colate laviche, ancora evidenti a causa della mancanza quasi assoluta di un'atmosfera. Alcuni crateri sono circondati da raggi. Si esclude la presenza sul pianeta di placche tettoniche. Mercurio, come la Luna, ha subito urti con meteoriti ed è normale che i pianeti in possesso di un'atmosfera consistente risentano in misura assai minore dell'effetto degli impatti, poiché i corpi incidenti vengono fortemente erosi dall'attrito atmosferico. Inoltre l'atmosfera stessa erode lentamente la superficie del pianeta, cancellando le tracce dell'urto. Oltre all'atmosfera ci sono diversi elementi che cancellano i crateri causati da asteroidi che non sono infatti presenti su Mercurio, come il vento e l'acqua. Inoltre un numero così ampio di crateri induce a supporre che il pianeta, come la Luna, manchi da numerosi secoli di attività interna. Sulla superficie di Mercurio l'accelerazione di gravità è mediamente pari a 0,378 volte quella terrestre. A titolo di esempio si potrebbe affermare che un uomo dalla massa di 70 kg che misurasse il proprio peso su Mercurio facendo uso di una bilancia tarata sull'accelerazione di gravità terrestre registrerebbe un valore pari a circa 25,9 kg. La ridotta distanza di Mercurio dal Sole e l'assenza di un'atmosfera consistente lo rendono un pianeta con una grande escursione termica, con temperature superiori a 350 °C nella zona esposta al sole, contro i −170 °C nella parte in ombra. Inoltre, l'insolazione media della superficie mercuriana è pari a circa 6 volte e mezzo quella della Terra; la costante solare ha un valore di 9,2 kW/m².