Il sistema solare consiste nel Sole; gli otto pianeti ufficiali, almeno tre “pianeti nani”, più di 130 satelliti dei pianeti, un gran numero di piccoli corpi (le comete e gli asteroidi), e il mezzo interplanetario. (Probabilmente ci sono anche molti altri satelliti planetari che non sono ancora stati scoperti.)

Orbite

Il sistema solare è composto dal Sole; gli otto pianeti ufficiali, almeno tre “pianeti nani”, più di 130 satelliti dei pianeti, un gran numero di piccoli corpi (le comete e gli asteroidi), e il mezzo interplanetario. (Probabilmente ci sono anche molti altri satelliti planetari che non sono ancora stati scoperti.)

Il sistema solare interno contiene il Sole, Mercurio, Venere, la Terra e Marte:

La fascia principale degli asteroidi (non mostrata) si trova tra le orbite di Marte e Giove. I pianeti del sistema solare esterno sono Giove, Saturno, Urano e Nettuno (Plutone è ora classificato come pianeta nano):

La prima cosa da notare è che il sistema solare è per lo più spazio vuoto. I pianeti sono molto piccoli rispetto allo spazio tra loro. Persino i punti sui diagrammi qui sopra sono troppo grandi per essere in scala corretta rispetto alle dimensioni delle orbite.

Le orbite dei pianeti sono ellissi con il Sole ad un fuoco, anche se tutti tranne Mercurio sono quasi circolari. Le orbite dei pianeti sono tutte più o meno nello stesso piano (chiamato eclittica e definito dal piano dell’orbita terrestre). L’eclittica è inclinata di soli 7 gradi dal piano dell’equatore del Sole. I diagrammi qui sopra mostrano le dimensioni relative delle orbite degli otto pianeti (più Plutone) da una prospettiva un po’ sopra l’eclittica (da cui il loro aspetto non circolare). Orbitano tutti nella stessa direzione (in senso antiorario guardando da sopra il polo nord del Sole); tutti tranne Venere, Urano e Plutone ruotano anche in quello stesso senso.

(I diagrammi qui sopra mostrano le posizioni corrette per ottobre 1996 come generate dall’eccellente programma per planetari Starry Night; ci sono anche molti altri programmi simili disponibili, alcuni gratuiti. Puoi anche usare Emerald Chronometer sul tuo iPhone o Emerald Observatory sul tuo iPad per trovare le posizioni attuali. Queste informazioni sono utili anche per progettare un sistema di pannelli solari.)

Dimensioni

Il composito qui sopra mostra gli otto pianeti e Plutone con dimensioni relative approssimativamente corrette (vedi un altro composito simile e un confronto dei pianeti terrestri o l’Appendice 2 per saperne di più).

Un modo per aiutare a visualizzare le dimensioni relative nel sistema solare è quello di immaginare un modello in cui tutto è ridotto di un fattore di un miliardo. Allora il modello della Terra avrebbe un diametro di circa 1,3 cm (la dimensione di un acino d’uva). La Luna sarebbe a circa 30 cm (circa un piede) dalla Terra. Il Sole sarebbe 1,5 metri di diametro (circa l’altezza di un uomo) e 150 metri (circa un isolato) dalla Terra. Giove avrebbe un diametro di 15 cm (la dimensione di un grosso pompelmo) e 5 isolati di distanza dal Sole. Saturno (la dimensione di un’arancia) sarebbe a 10 isolati; Urano e Nettuno (limoni) a 20 e 30 isolati. Un essere umano su questa scala avrebbe le dimensioni di un atomo, ma la stella più vicina sarebbe a più di 40000 km di distanza.

Non mostrati nelle illustrazioni precedenti sono i numerosi corpi più piccoli che abitano il sistema solare: i satelliti dei pianeti; il gran numero di asteroidi (piccoli corpi rocciosi) che orbitano intorno al Sole, soprattutto tra Marte e Giove ma anche altrove; le comete (piccoli corpi ghiacciati) che vanno e vengono dalle parti interne del sistema solare in orbite molto allungate e con orientamenti casuali rispetto all’eclittica; e i molti piccoli corpi ghiacciati oltre Nettuno nella fascia di Kuiper. Con poche eccezioni, i satelliti planetari orbitano nello stesso senso dei pianeti e approssimativamente nel piano dell’eclittica, ma questo non è generalmente vero per le comete e gli asteroidi. La classificazione di questi oggetti è una questione di piccola controversia. Tradizionalmente, il sistema solare è stato diviso in pianeti (i grandi corpi che orbitano intorno al Sole), i loro satelliti (cioè le lune, oggetti di varie dimensioni che orbitano intorno ai pianeti), gli asteroidi (piccoli oggetti densi che orbitano intorno al Sole) e le comete (piccoli oggetti ghiacciati con orbite altamente eccentriche). Sfortunatamente, si è scoperto che il sistema solare è più complicato di quanto questo suggerisca:

• ci sono diverse lune più grandi di Plutone e due più grandi di Mercurio;
• ci sono molte piccole lune che probabilmente sono nate come asteroidi e sono state solo successivamente catturate da un pianeta;
• le comete a volte si spengono e diventano indistinguibili dagli asteroidi;
• gli oggetti della Fascia di Kuiper (incluso Plutone) e altri come Chirone non si adattano bene a questo schema
• I sistemi Terra/Luna e Plutone/Charon sono talvolta considerati “pianeti doppi”.

Possono essere proposte altre classificazioni basate sulla composizione chimica e/o sul punto di origine che cercano di essere più valide dal punto di vista fisico. Ma di solito finiscono o con troppe classi o con troppe eccezioni. La linea di fondo è che molti dei corpi sono unici; la situazione attuale è troppo complicata per una semplice categorizzazione. Nelle pagine che seguono, userò le categorizzazioni convenzionali.

Gli otto corpi ufficialmente classificati come pianeti sono spesso ulteriormente classificati in diversi modi:

• per composizione:
  • piani terrestri o rocciosi: Mercurio, Venere, Terra e Marte:
    • I pianeti terrestri sono composti principalmente da roccia e metallo e hanno densità relativamente elevate, rotazione lenta, superfici solide, nessun anello e pochi satelliti.
  • pianeti gioviani o gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno:
    • I pianeti gassosi sono composti principalmente da idrogeno ed elio e generalmente hanno basse densità, rotazione rapida, atmosfere profonde, anelli e molti satelliti.
• per dimensioni:
  • piccoli pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte.
    • I piccoli pianeti hanno diametri inferiori a 13000 km.
  • pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
    • I pianeti giganti hanno diametri superiori a 48000 km.
  • I pianeti giganti sono talvolta indicati anche come giganti gassosi.
• per posizione rispetto al Sole:
  • piani interni: Mercurio, Venere, Terra e Marte.
  • pianeti esterni: Giove, Saturno, Urano, Nettuno.
  • La fascia degli asteroidi tra Marte e Giove forma il confine tra il sistema solare interno e il sistema solare esterno.
• per posizione rispetto alla Terra:
  • piani inferiori: Mercurio e Venere.
    • più vicini al Sole che alla Terra.
    • I pianeti inferiori mostrano fasi come quelle della Luna quando sono visti dalla Terra.
  • Terra.
  • piani superiori: Marte attraverso Nettuno.
    • più lontano dal Sole che la Terra.
    • I pianeti superiori appaiono sempre pieni o quasi.
• per storia:
  • piani classici: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno.
    • noto fin dalla preistoria
    • visibile ad occhio nudo
    • nell’antichità questo termine si riferiva anche al Sole e alla Luna; l’ordine era solitamente specificato come: Saturno, Giove, Marte, Sole, Venere, Mercurio e Luna, in base al tempo per loro di fare “tutto il giro” della sfera delle stelle “fisse”).
  • piani moderni: Urano, Nettuno.
    • scoperti in tempi moderni
    • visibili solo con aiuto ottico
  • Terra.
  • La IAU ha deciso che “classico” deve riferirsi a tutti gli otto pianeti (da Mercurio a Nettuno, compresa la Terra ma non Plutone). Questo è contrario all’uso storico ma ha un certo senso da una prospettiva del 21° secolo.

ImmaginiNota: la maggior parte delle immagini in The Nine Planets non sono a colori. La maggior parte di esse sono state create combinando diverse immagini in bianco e nero prese attraverso vari filtri di colore. Anche se i colori possono sembrare “giusti” è probabile che non siano esattamente quelli che il tuo occhio vedrebbe.

• Il montaggio dei nove pianeti (versione più grande della precedente) 36k jpg
• Un altro confronto di dimensioni relative (da LANL) 93k gif
• Confronto tra Sole e grandi pianeti (da Extrema) 15k jpg
• Confronto tra Terra e piccoli corpi (da Extrema) 13k jpg
• Mosaico del sistema solare della Voyager 1 da 4 miliardi di miglia di distanza 36k jpg; html (caption)
• Voyager 1 immagini di 6 pianeti da 4 miliardi di miglia di distanza 123k jpg; html
• Pale Blue Dot, riflessioni sull’immagine precedente di Carl Sagan.

Più panoramica generale

• I corpi più grandi, più piccoli, più luminosi, ecc
• La storia della scoperta del sistema solare
• Introduzione al sistema solare da LANL
• Ritratto di famiglia del sistema solare da NSSDC
• Solar System Live, l’Orrery interattivo del Web.
• note sull’oggetto più distante del sistema solare e sulle temperature superficiali dei pianeti da RGO
• modelli in scala del sistema solare
  • Una meta-pagina dei modelli in scala del sistema solare (link a molti altri)
  • il Voyage Scale Model Solar System sul National Mall a Washington DC
  • Lakeview Museum Community Solar System, il più grande modello al mondo del sistema solare
  • modello in scala di LPI
  • Sagan Planet Walk a Ithaca, NY
  • Build a Solar System, un calcolatore di modelli in scala
  • Silver City, NM Sidewalk Solar System
  • Solar System Walk a Gainesville, Florida
  • Eugene Oregon Scale Model Solar System
  • Bonsall Elementary
  • PlanetTrek, un modello in scala del sistema solare per Pasadena
  • Phenix City Intermediate School
• Walk the Solar System, una bella calcolatrice di confronto delle dimensioni dell’Exploratorium
  Meta Calc, una semplice calcolatrice online
• Your Weight on Other Worlds, un’altra bella calcolatrice dell’Exploratorium
• ConverTable Planets, una piccola applicazione Macintosh per calcolare il tuo peso su altri pianeti
• Galileo SSI Education Module on Planetary Surfaces
• una buona bibliografia di materiale stampato sul sistema solare

The Big Questions

Qual è l’origine del sistema solare? È generalmente accettato che si sia condensato da una nebulosa di polvere e gas. Ma i dettagli sono tutt’altro che chiari.

Quanto sono comuni i sistemi planetari intorno ad altre stelle? (Aggiornato a giugno 2014)
Il numero di pianeti intorno ad altre stelle è aumentato drammaticamente dalle prime scoperte di HD 1144762 b nel 1989 e di gamma Cephei b nel 1988 (confermato nel 2003). exoplanet.eu elenca 1.811 pianeti fino al 25 luglio 2014, compresi oltre 400 sistemi di pianeti multipli. Inoltre ci sono oltre 3.000 ulteriori potenziali pianeti indicati dalla sonda Kepler secondo l’Archivio degli esopianeti della NASA. Il lettore noterà che ci possono essere differenze nei numeri riportati tra i due siti di riferimento.

Quali condizioni permettono la formazione di pianeti terrestri? Sembra improbabile che la Terra sia totalmente unica, ma non abbiamo ancora prove dirette in un senso o nell’altro.

C’è vita altrove nel sistema solare? Se no, perché la Terra è speciale? (Aggiornato a giugno 2014)
Non sappiamo ancora della vita altrove. Una delle cose che rende la Terra speciale di particolare interesse per la ricerca di esopianeti è la nostra posizione rispetto al nostro Sole – la zona abitabile o la cosiddetta “goldilocks zone”. La “zona goldilocks” è l’area intorno a una stella dove l’acqua sarebbe un liquido sulla superficie di un pianeta. La posizione e l’estensione della quale dipenderebbe da una serie di criteri come la dimensione e la temperatura della stella madre. Una volta trovati i pianeti in queste zone abitabili, la dimensione del pianeta viene presa in considerazione. La dimensione è ciò che può consentire un’atmosfera adatta alle nostre forme di vita familiari. Il Planetary Habitability Laboratory dell’Università di Porto Rico ad Arecibo gestisce l’Habitable Exoplanet Catalog

C’è vita oltre il sistema solare? La vita intelligente?

La vita è un evento raro e insolito o addirittura unico nell’evoluzione dell’universo o è adattabile, diffusa e comune?

Le risposte a queste domande, anche parziali, sarebbero di enorme valore. Le risposte alle domande minori nelle pagine che seguono possono aiutare a rispondere ad alcune di queste grandi domande.