Perché i pianeti sono rotondi?

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Il sistema solare è una cosa meravigliosa da vedere. Tra i suoi quattro pianeti terrestri, quattro giganti gassosi, più pianeti minori composti da ghiaccio e roccia e innumerevoli lune e oggetti più piccoli, semplicemente non c'è carenza di cose da studiare e da cui catturare. Aggiungete a ciò il nostro Sole, una Cintura di asteroidi, la Cintura di Kuiper e molte comete e avrete abbastanza per tenervi occupati per il resto della vostra vita.

Ma perché esattamente i corpi più grandi del Sistema Solare sono rotondi? Che si tratti di luna come Titano o del più grande pianeta del Sistema Solare (Giove), i grandi corpi astronomici sembrano favorire la forma di una sfera (sebbene non perfetta). La risposta a questa domanda ha a che fare con il funzionamento della gravità, per non parlare di come è nato il Sistema Solare.

Formazione:

Secondo il modello più ampiamente accettato di formazione stellare e planetaria - alias. Ipotesi nebulosa: il nostro Sistema Solare è iniziato come una nuvola di polvere e gas vorticosi (cioè una nebulosa). Secondo questa teoria, circa 4,57 miliardi di anni fa, accadde qualcosa che fece crollare la nuvola. Questo avrebbe potuto essere il risultato di una stella di passaggio o di onde d'urto da una supernova, ma il risultato finale è stato un crollo gravitazionale al centro della nuvola.

A causa di questo crollo, sacche di polvere e gas iniziarono ad accumularsi nelle regioni più dense. Quando le regioni più dense assorbivano più materia, la conservazione della quantità di moto le faceva iniziare a ruotare mentre l'aumento della pressione le faceva riscaldare. La maggior parte del materiale finì in una palla al centro per formare il Sole mentre il resto della materia si appiattì nel disco che lo circondava - cioè un disco protoplanetario.

I pianeti formati per accrescimento da questo disco, in cui polvere e gas gravitavano insieme e si fondevano per formare corpi sempre più grandi. A causa dei loro punti di ebollizione più alti, solo i metalli e i silicati potrebbero esistere in forma solida più vicini al Sole, e questi alla fine formerebbero i pianeti terrestri di Mercurio, Venere, Terra e Marte. Poiché gli elementi metallici comprendevano solo una frazione molto piccola della nebulosa solare, i pianeti terrestri non potevano crescere molto grandi.

Al contrario, i pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) si formarono oltre il punto tra le orbite di Marte e Giove, dove il materiale è abbastanza freddo da consentire ai composti ghiacciati volatili di rimanere solidi (cioè la linea di gelo). I ghiacci che formavano questi pianeti erano più abbondanti dei metalli e dei silicati che formavano i pianeti interni terrestri, permettendo loro di crescere abbastanza massicci da catturare grandi atmosfere di idrogeno ed elio.

I detriti rimanenti che non sono mai diventati pianeti si sono riuniti in regioni come la Cintura degli asteroidi, la Cintura di Kuiper e la Nuvola di Oort. Quindi, ecco come e perché il Sistema Solare si è formato in primo luogo. Perché gli oggetti più grandi si sono formati come sfere invece di dire quadrati? La risposta a questo ha a che fare con un concetto noto come equilibrio idrostatico.

Equilibrio idrostatico:

In termini astrofisici, l'equilibrio idrostatico si riferisce allo stato in cui esiste un equilibrio tra la pressione termica esterna dall'interno di un pianeta e il peso del materiale che preme verso l'interno. Questo stato si verifica quando un oggetto (una stella, un pianeta o un planetoide) diventa così massiccio che la forza di gravità che esercitano li fa collassare nella forma più efficiente - una sfera.

In genere, gli oggetti raggiungono questo punto quando superano un diametro di 1.000 km (621 mi), anche se questo dipende anche dalla loro densità. Questo concetto è diventato anche un fattore importante nel determinare se un oggetto astronomico verrà designato come pianeta. Ciò si basava sulla risoluzione adottata nel 2006 dalla 26a Assemblea Generale per l'Unione Astronomica Internazionale.

In conformità con la Risoluzione 5A, la definizione di un pianeta è:

  1. Un "pianeta" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua auto-gravità per superare le forze del corpo rigido in modo da assumere una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), e ( c) ha ripulito il quartiere attorno alla sua orbita.
  2. Un "pianeta nano" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha una massa sufficiente per la sua auto-gravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assuma una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda) [2 ], (c) non ha ripulito il quartiere attorno alla sua orbita e (d) non è un satellite.
  3. Tutti gli altri oggetti, tranne i satelliti, che orbitano attorno al Sole devono essere indicati collettivamente come "piccoli corpi del sistema solare".

Allora perché i pianeti sono rotondi? Bene, parte di ciò è perché quando gli oggetti diventano particolarmente massicci, la natura favorisce l'assunzione della forma più efficiente. D'altra parte, potremmo dire che i pianeti sono rotondi perché è così che scegliamo di definire la parola "pianeta". Ma poi di nuovo, "una rosa con qualsiasi altro nome", giusto?

Abbiamo scritto molti articoli sui pianeti solari per la rivista Space. Ecco perché la Terra è rotonda? Perché è tutto sferico? Come è stato formato il sistema solare? Ecco alcuni fatti interessanti sui pianeti.

Se desideri maggiori informazioni sui pianeti, controlla la pagina di esplorazione del sistema solare della NASA, ed ecco un link al simulatore di sistema solare della NASA.

Abbiamo anche registrato una serie di episodi di Cast di astronomia su ogni pianeta del Sistema Solare. Inizia qui, episodio 49: Mercury.

fonti:

  • NASA: Esplorazione del sistema solare - Il nostro sistema solare
  • Wikipedia - Ipotesi nebulare
  • COSMOS - Equilibrio idrostatico
  • Wikipedia - Equilibrio idrostatico

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