Gli astronomi moderni hanno scoperto che intorno al Sole orbitano otto pianeti e milioni di corpi più piccoli chiamati asteroidi. I pianeti e gli asteroidi che orbitano intorno al Sole, con il Sole stesso formano il sistema solare.
I pianeti del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole sono:
Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Uranio, Nettuno.
Dove ora c'è il Sistema solare, 5 miliardi di anni fa c'era una nebulosa, ossia un'immensa nube di idrogeno ed elio. A causa della forza di gravità la nube iniziò a comprimersi e quindi a diventare sempre più densa e calda. Successivamente al centro della nebulosa si formò una sfera di gas compresso alla temperatura di diversi milioni di gradi; questa sfera di gas diede origine ad una stella: il Sole. Nel frattempo i gas e le polveri rimanenti formarono delle sfere più piccole che in successione divennero pianeti e asteroidi.
Una nebulosa
I pianeti si sviluppavano e iniziavano a distinguersi in due categorie:
pianeti rocciosi;
pianeti gassosi.
I pianeti rocciosi, quindi i pianeti formati da rocce, sono piccoli e hanno un'alta densità e sono i primi quattro in ordine di distanza del Sole, quindi:
Mercurio, Venere, Terra e Marte.
Invece i pianeti gassosi sono molto grandi ma hanno una bassa densità, sono gli ultimi in ordine di distanza dal Sole, quindi:
Giove, Saturno, Uranio e Nettuno.
I pianeti gassosi e rocciosi sono divisi da una fascia di asteroidi che orbita insieme ai pianeti intorno al Sole: Inizialmente si credeva che questa fascia di asteroidi era un pianeta che in successione è esploso, ma questa, ad oggi è una teoria al quanto improbabile perché grazie a tecnologie avanzate, gli scienziati sono riusciti ad unire "virtualmente" la fascia di asteroidi in modo da formare un pianeta, che, è molto più piccolo della Luna.
Il Sole è la stella più vicina alla Terra e dista 150 milioni di chilometri, proprio per questo il Sole sembra grande e abbagliante. Attualmente il Sole è una stella gialla di media grandezza.
Anche il Sole ha una struttura interna, formata da:
Il nucleo;
La zona intermedia (anche detta radioattiva);
La zona convettiva;
La zona più esterna (più comunemente chiamata fotosfera).
Nel nucleo si genera tutta l'energia sprigionata dal Sole, qui si ha una temperatura di circa 15 milioni di gradi centigradi.
Nella zona intermedia viene trasmessa l'energia, per l'irraggiamento, agli strati più esterni, qui si ha una temperatura di circa 6 milioni di gradi centigradi.
Nella zona convettiva, con una temperatura di circa 600 mila gradi centigradi, l'energia, per mezzo dei movimenti convettivi, si propaga verso la superficie.
Dalla fotosfera provengono la luce e il calore emessi dal Sole, qui si ha una temperatura di circa 6000 gradi centigradi.
La corona solare
L'atmosfera del Sole è divisa in due zone:
la cromosfera che è un involucro di gas incandescenti spesso alcune migliaia di chilometri;
la corona solare che è la parte più esterna del Sole e che ha uno spessore variabile da 1 a 3 milioni di chilometri, essa può essere osservata quando il disco solare è coperto dalla Luna.
Il nucleo del Sole ha una temperatura talmente elevata che la materia non è né liquida, né solida, né gassosa ma si trova in uno strato particolare, il plasma, che è costituito da:
nuclei di idrogeno (74%);
nuclei di elio ( 25%);
elettroni liberi;
altri elementi a noi ancora sconosciuti.
Il plasma
All'interno del Sole avviene una fusione nucleare per formare un nucleo di elio-4:
Due protoni si fondono per creare un nucleo di deuterio, al loro scontro vengono rilasciati un neutrino e un positrone.
Successivamente il nucleo di deuterio si fonde con un protone per creare un nucleo di elio-3, al loro scontro viene emesso un raggio gamma (queste fasi avvengono due volte)
I due nuclei di elio-3 si scontrano e formano un nucleo di elio 4 al loro scontro vengono rilasciati due protoni.
Come ogni cosa, anche il Sole ha un ciclo vitale. Con il passare del tempo il nucleo del Sole diventerà sempre più piccolo. Il Sole fra 5,5 milioni di anni diventerà una Gigante Rossa e sarà molto diverso in confronto ad oggi. Il suo nucleo sarà molto piccolo, invece la zona convettiva e la zona radioattiva saranno molto più grandi.
Successivamente, quando il Sole sarà una Nana Bianca, il nucleo rimarrà identico, invece la zona radioattiva e la zona convettiva si restringeranno.
Immagine che rappresenta la prima legge di Keplero
Immagine che rappresenta la seconda legge di Keplero
Immagine che rappresenta la terza legge di Keplero
Tutti i pianeti del sistema solare orbitano intorno al Sole con un moto rivoluzione che obbedisce alle tre leggi di Keplero, scoperte all’inizio del seicento dall’astronomo Johannes Kepler (1571-1630).
1. L’orbita di ogni pianeta ha la forma di un’ellisse, con il Sole in uno dei fuochi.
2. Ogni pianeta nel corso della sua orbita si muove più velocemente quando è vicino al Sole, più lentamente e quando ne è lontano.
3. I diversi pianeti percorrono la loro orbita con velocità medie diverse: il moto è più lento per quei pianeti che orbitano a distanza maggiore.
Le leggi di Keplero si limitano a descrivere il moto dei pianeti, senza risalire alle sue cause. Fu Isaac Newton a intuire l'esistenza di una forza di attrazione tra il sole e i pianeti e a formulare la legge di gravitazione universale:
l'attrazione gravitazionale tra due corpi celesti è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
In formula:
F=G (m1 ∙m2)/(d°2)