Il Sistema Solare

Osservando il cielo notturno hai certamente notato che le posizioni relative delle stelle sono le stesse notte dopo notte. La forma della costellazione dell'Orsa Maggiore è sempre la stessa anno dopo anno. Più precisamente, i movimenti relativi delle stelle sono talmente piccoli che siamo in grado di rivelarli solo con misure estremamente precise e protratte negli anni.

Ciò è dovuto alla grande distanza che ci separa dalle stelle. Pensa ad esempio ad una corsa automobilistica. Immagina di stare in un punto dal quale puoi vedere diversi tratti del circuito. Le auto si muovono con velocità simile in tutto il circuito, ma nei tratti più lontani sembrano più lente.

Pensa poi alla Luna. La Luna si muove lungo la sua orbita a circa 3700 km/h, eppure guardandola sembra immobile. Ci vuole un'intera notte per rendersi conto del suo movimento.

Oltre alla Luna, ci sono altri corpi visibili di notte di cui possiamo osservare i movimenti senza ricorrere a strumenti sofisticati. Sono i pianeti. L'esempio più evidente è quello di Venere. Questo astro è visibile subito dopo il tramonto del Sole verso Ovest o subito prima del sorgere del Sole verso Est. Osservando per molto tempo la sua posizione in cielo, noteresti un movimento periodico. Prova a farlo! Osserverai quello che quest'animazione ti anticipa.

Supponiamo che tu inizi le tue osservazioni quando Venere è visibile di sera (parte `buia' dell'animazione).

Sera dopo sera, vedresti che da una posizione vicina al Sole lentamente si allontana, arriva ad un massimo e poi si avvicina di nuovo. Ad un certo punto sarà talmente vicino al Sole che la sua luce sarà offuscata e non lo vedrai più. Dopo qualche tempo lo vedrai di nuovo, ma questa volta prima del sorgere del Sole. Si allontanerà e si riavvicinerà di nuovo. Riesci a prevedere cosa succederà in seguito?

Ogni ciclo di Venere dura un po' meno di un anno. Queste osservazioni ti suggeriscono che Venere è trattenuto vicino al Sole proprio come la Luna è trattenuta vicino alla Terra. Venere si trova su di un'orbita attorno al Sole. Usando un binocolo, potresti anche osservare che Venere ha un'ombra proprio come la Luna. Quest'ombra cambia a seconda della posizione di Venere rispetto al Sole. Si parla infatti delle fasi di Venere come delle fasi della Luna.

Dunque anche Venere è un corpo opaco che riflette la luce del Sole. Ad occhio nudo puoi vedere di notte altri corpi che si muovono rispetto alle stelle. Questi astri sono Marte, Giove e Saturno. Inoltre in rare occasioni è possibile osservare Mercurio. Questo astro oscilla attorno al Sole come Venere, ma talmente vicino ad essi che di solito si perde nel bagliore della nostra stella.

Se puoi osservare il loro movimento, significa che questi 5 astri sono molto più vicini alla Terra rispetto alle stelle. È come se tu guardassi delle lucciole muoversi vicino a te, e ci fossero sullo sfondo dei lampioni su una strada lontanissima. Questi astri fanno parte del Sistema Solare. Il Sistema Solare è l'insieme di tutti i corpi celesti legati gravitazionalmente al Sole in orbite chiuse. Il centro di gravità maggiore del Sistema Solare è il Sole. Il Sole è una stella, ed è l'unica stella del Sistema Solare. Il Sole è anche l'unica sorgente di luce del Sistema Solare. Tutti gli altri corpi sono visibili solo perché riflettono la luce del Sole.

Quando Venere è visibile la sera viene anche chiamato Vespero, o stella della sera. Quando viene visto il mattino viene chiamato Lucifero, o stella del mattino. Queste definizioni sono quindi improprie. Venere non è una stella, è un pianeta. E come tutti i pianeti non genera la sua propria luce, ma riflette quella solare.

Dopo il Sole, i corpi maggiori del Sistema Solare sono i pianeti. La Terra è un pianeta. Finora conosci quindi 6 pianeti (la Terra più gli altri 5 pianeti mobili e visibili ad occhio nudo). Questi pianeti e i loro movimenti erano conosciuti anche agli osservatori più antichi. È stato necessario lo sviluppo degli strumenti ottici per scoprire i rimanenti pianeti del Sistema Solare. Nel 1781 Herschel scoprì Urano, nel 1846 Adams e Le Verrier scoprirono Nettuno, indipendentemente l'uno dall'altro; infine nel 1930 Tombaugh scoprì Plutone.

È possibile che attorno al Sole esistano pianeti non ancora scoperti? Per rispondere, devi pensare che i pianeti sono stati scoperti osservandoli (direttamente o su lastre fotografiche) oppure prevedendo la loro posizione in base alle orbite degli altri pianeti. La legge di gravitazione universale ti permette infatti di calcolare le orbite di un certo insieme di pianeti. Se le orbite calcolate non corrispondono a quelle osservate, è possibile che nell'insieme ci sia un pianeta non ancora scoperto.

Sono state fatte ricerche sistematiche su tutto il cielo, e la nostra capacità di rivelare oggetti deboli è via via aumentata, ma nessuna ha avuto esito positivo. Inoltre le orbite dei pianeti sono ormai conosciute con grande esattezza (anche grazie alle sonde interplanetarie) e non è necessario un altro pianeta per giustificare il comportamento di quelli noti. Dunque è improbabile che esista un decimo pianeta.

Certo ora vuoi lanciarti ad esplorare il Sistema Solare! Ma si può partire per un viaggio senza sapere la lunghezza del cammino? Se vuoi organizzare una gita devi informarti sul tempo necessario e sui possibili ostacoli. Puoi chiedere a chi è già andato, oppure scoprire tu stesso come stanno le cose. Ma come fare per determinare le distanze dei pianeti?

Andando avanti, scoprirai le leggi fondamentali che regolano il Sistema Solare, e che ti consentiranno di scoprire qual è la distanza tra noi e i pianeti più vicini.

Scopri allora le leggi del moto dei pianeti.