Il Sistema Solare in miniatura

Vi è mai capitato di notare quanto siano simili apparentemente il diametro del Sole e della Luna piena? un confronto molto sbrigativo lo si può fare osservando la fotografia di un’eclisse totale di Sole, quando il disco lunare copre quasi perfettamente quello solare. Sappiamo tutti che si tratta di due corpi celesti molto diversi sia per costituzione che per dimensioni: il primo è una sfera di gas dal diametro di quasi 1 milione e 400 mila km (potrebbe contenere al suo interno 1 milione e 300 mila Terre), il secondo è un corpo roccioso dal diametro di soli 3476 km (poco più della distanza che separa Roma da Reykjavik in Islanda). Appare subito evidente quanto siano influenti le distanze che ci separano da loro, infatti il Sole dista dalla Terra ben 149.6 milioni di km (distanza media) mentre la Luna circa 350 mila km (a un tiro di schioppo, si fa per dire).

Eclisse totale di Sole ripresa presso Balatonfurer (Ungheria) l'11 agosto 1999. Meade ETX MC90

Eclisse totale di Sole ripresa presso Balatonfurer (Ungheria) l’11 agosto 1999. Meade ETX MC90

Ma quanto è grande l’intero sistema solare? Quando parliamo di migliaia di chilometri la nostra mente può ancora fare delle proiezioni e dei raffronti come ad esempio sulle distanze che separano le maggiori città del mondo, ma quando si parla di migliaia di milioni di chilometri forse cominciamo ad avere qualche difficoltà a rappresentarceli mentalmente. Per poterci fare un’idea delle dimensioni reali del sistema solare dovremmo usare una scala di misura che fosse il più possibile vicino a quella umana, come ad esempio il metro e i suoi sottomultipli. Ecco qui gli ingredienti per costruirci un modello del sistema solare in miniatura utilizzando oggetti con cui abbiamo una certa familiarità:

DISTANZE REALI SOLE- PIANETI (valori approssimati in milioni di km, per i valori esatti v. tabella finale)

  • Mercurio…….60
  • Venere………108
  • Terra…………150
  • Marte………..230
  • Giove………..780
  • Saturno……..1400
  • Urano……….2900
  • Nettuno…….4500
  • Plutone……..6000*

* Valore medio: la sua orbita è molto ellittica, la sua distanza varia tra 4425 e 7375 milioni di km.

SOLE (..sfera di 1 milione e 400 mila km). Potrebbe essere ben rappresentata da un pallone o una zucca di 14 cm di diametro.

A 5 metri dalla zucca troviamo Mercurio, il pianeta più vicino al Sole, non più grande di una capocchia di spillo.

A 10 m troviamo Venere, grande come un granello di miglio.

A 15 m troviamo la nostra Terra, grande anch’essa come un granello di miglio. La Luna è una capocchia di spillo a 4 cm dalla Terra.

A 25 m c’è Marte: metà del granello di miglio.

A 78 m Giove, grande come una pallina da ping-pong (potrebbe contenere nel suo volume 1300 granelli di miglio, ossia 1300 Terre).

Tra Marte e Giove incontriamo la fascia di asteroidi che può essere rappresentata da un fine pulviscolo come quello che si agita in un raggio di luce dentro una stanza buia.

A 150 m troviamo Saturno, grosso come una noce, circondato da sottilissimi anelli il cui diametro potrebbe essere quello di una piccola pesca.

A 260 m troviamo Urano, grande come una nocciola.

A 480 m Nettuno, altra nocciola.

A 700 m circa Plutone, come una capocchia di spillo.

Il nostro modello del Sistema Solare, pur avendo ridotto le dimensioni del nostro Sole a quelle di una zucca e quelle dei più piccoli pianeti rocciosi a capocchie di spillo, risulterebbe pur sempre esteso almeno 700m, 7 campi da calcio regolamentari!* Andare dal Sole a Plutone equivarrebbe a fare 150 mila volte il giro della Terra all’equatore! ..e se volessimo incontrare la stella più vicina “Proxima centauri”? mantenendo le stesse proporzioni del modello, dovremo allontanarci dalla zucca approssimativamente di 4000 km, come andare da New York a Los Angeles.

*In realtà il nostro sistema solare è ben più grande, non si ferma all’orbita di Plutone ma comprende moltissimi altri corpi celesti di piccole dimensioni (di cui fa parte lo stesso Plutone che è stato recentemente declassato dalla lista dei “big”..).

si_1_dimensioni_terra3

Le dimensioni della Terra (Earth, diametro Ø 12.756 km) rispetto a Venere (Venus, Ø 12.104 km), Marte (Mars, Ø 6.794 km), Mercurio (Mercury, Ø 4.880 km) e Plutone (Pluto, Ø 2.274 km). N.B.: la nostra Luna ha un diametro di 3.476 km, qiundi è più grande di Plutone ed è più piccola di Mercurio.

si_2_dimensioni_giove

Le dimensioni dei pianeti giganti gassosi Giove (Jupiter, diametro Ø 142.984 km), Saturno (Saturn, Ø 120.536 km, ovviamente esclusi gli anelli), Urano (Uranus, Ø 51.118 km) e Nettuno (Neptune, Ø 49.532 km) rispetto ai piccoli pianeti rocciosi in basso: Terra (Earth), Venere, Marte, Mercurio e Plutone (Pluto).

si_3_dimensioni_sole

Le dimensioni del Sole (Sun, diametro Ø 1.390.000 km) rispetto ai pianeti.

dati del sistema solare

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~ di grandegiove su 11 maggio 2009.

2 Risposte to “Il Sistema Solare in miniatura”

  1. la rotazione dei pianeti è causata dalla loro stessa attrazione gravitazionale?

  2. Diciamo pure che ne è senz’altro l’innesco: l’attrazione gravitazionale è quella forza che agisce sui corpi dotati di massa macroscopica e li avvicina (vedi la legge di gravitazione universale formulata da Newton:”ogni particella attira ogni altra particella
    con una forza gravitazionale..”).
    Questa forza è responsabile della collisione tra i corpi celesti, che è avvenuta in passato, che avviene tuttora e che avverrà in futuro.
    Se la collisione tra alcuni corpi non avviene o non è avvenuta, è perchè si è instaurato un equilibrio dinamico tra forza di gravità (che funge da forza centripeta) cioè quella forza che spingerebbe un pianeta a cadere verso il Sole, e la forza centrifuga, una forza del tutto fittizia (è un’energia cinetica) che si contrappone alla forza di gravità, che allontana il pianeta dal Sole (come farebbe l’acqua all’interno di una lavatrice durante la centrifuga).
    La rotazione è appunto la conseguenza dell’equilibrio dinamico tra queste due forze (cioè il pianeta, in media, non si avvicina nè si allontana dal Sole).
    La Luna, come pure tutti i veicoli spaziali che orbitano attorno al nostro pianeta, in un certo senso, possono essere considerati in continua caduta sulla Terra: il fatto che non precipitino fino al suolo è perchè possiedono una velocità orizzontale sufficiente a farli viaggiare “sopra l’orizzonte”, ossia mentre cadono, la superficie curva della Terra gli si abbassa sotto, sfuggendogli continuamente davanti.
    Teoricamente sarebbe possibile mettere un oggetto, come ad esempio un masso, in orbita a pochi metri sopra la superficie terrestre, ma la sua energia cinetica sarebbe rapidamente
    dissipata dalla resistenza dell’aria (e magari anche dalle montagne o dagli edifici).
    Il modo con cui vediamo ruotare i pianeti oggi è una conseguenza di tutto quello che è accaduto durante la storia del Sistema Solare, dalla sua formazione, che viene fatta risalire a 4.7 miliardi di anni fa, fino ad oggi.
    La rotazione in definitiva garantisce l’equilibrio con la forza di gravità e si mantiene inalterata sul piano: è il noto principio di conservazione del Momento angolare (che misura, grosso modo, la tendenza di un corpo in moto circolare a persistere nel suo moto circolare senza cambiare nel tempo la direzione del suo asse di rotazione)…così ai pianeti non “piace” cambiare il loro moto di rotazione…a meno che non intervengano forze esterne a variarne questo stato (ovvero non sopraggiungano grosse collisioni o forti perturbazioni gravitazionali causate da altre stelle)!

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