Il sistema solare

Elenca i componenti del sistema solare e spiega in una frase che cos'è ciascun tipo di corpo.

Lo schema mostra il sistema solare in scala qualitativa (le orbite e le dimensioni non sono reali). Nomina i pianeti indicati con i numeri da 1 a 8, dal più vicino al più lontano dal Sole.

Spiega la differenza tra un pianeta roccioso e un pianeta gassoso e classifica gli otto pianeti del sistema solare in uno di questi due gruppi.

Nel 2006 Plutone è stato classificato come pianeta nano. Spiega quale requisito della definizione di pianeta non soddisfa e nomina un altro pianeta nano del sistema solare.

Che cosa sono la fascia degli asteroidi e la fascia di Kuiper? Indica dove si trova ciascuna e che tipo di corpi contiene.

La Terra è, per ora, l'unico pianeta con vita conosciuta. Spiega tre caratteristiche della Terra che la rendono adatta alla vita, come la distanza dal Sole, la presenza di acqua liquida o la sua atmosfera.

Un telescopio spaziale ha rilevato tre esopianeti rocciosi in orbita attorno a una stella nana rossa più fredda e più piccola del Sole, la cui zona abitabile si trova tra $0,15\ \text{UA}$ e $0,30\ \text{UA}$:

• Pianeta A: Distanza dalla stella: $0,06\ \text{UA}$. Massa: $1,1$ masse terrestri. Atmosfera densa ricca di vapore acqueo.

• Pianeta B: Distanza dalla stella: $0,22\ \text{UA}$. Massa: $0,9$ masse terrestri. Campo magnetico rilevabile e atmosfera con $N_2$, $CO_2$ e vapore acqueo.

• Pianeta C: Distanza dalla stella: $0,25\ \text{UA}$. Massa: $0,02$ masse terrestri (simile alla Luna). Senza atmosfera apprezzabile.

1. a) Analizza con un ragionamento quale di essi è il candidato ideale per ospitare acqua liquida e vita, giustificando perché scarti gli altri due.
2. b) Spiega perché trovarsi all'interno della «zona abitabile» è una condizione necessaria ma non sufficiente affinché un pianeta sia abitabile.

Devi progettare un modello in scala del Sistema solare nel corridoio del tuo liceo, lungo $50\ \text{m}$. Decidi di rappresentare il Sole con un pallone da basket di $24\ \text{cm}$ di diametro (il diametro reale del Sole è di circa $1\,390\,000\ \text{km}$).

1. a) Alla stessa scala, calcola quale diametro dovrebbe avere la Terra (diametro reale: $12\,742\ \text{km}$) e confrontalo con un piccolo oggetto di uso quotidiano (come la capocchia di uno spillo o un granello di sabbia).
2. b) Sapendo che la distanza media Terra-Sole è di $1,5 \times 10^8\ \text{km}$ e quella di Nettuno dal Sole è di circa $4,5 \times 10^9\ \text{km}$, calcola a quale distanza dal pallone dovresti collocare i due pianeti.
3. c) A partire dai risultati, giustifica se il modello completo può stare nel corridoio mantenendo contemporaneamente la scala delle dimensioni e quella delle distanze, e spiega perché i diagrammi del Sistema solare dei libri di testo inducono spesso in errore.

Una sonda robotica sta esplorando Nettuno, a $30\ \text{UA}$ dal Sole ($1\ \text{UA} = 150\ \text{milioni di km}$). In un momento in cui la Terra e Nettuno sono allineati dallo stesso lato rispetto al Sole (distanza minima di $29\ \text{UA}$), la sonda rileva una roccia in rotta di collisione che la raggiungerà in $6\ \text{ore}$.

1. a) Calcola il tempo minimo (in ore) che impiegherebbe un segnale di allarme a viaggiare dalla sonda alla Terra e il comando correttivo a tornare su Nettuno, sapendo che i segnali radio viaggiano a $300\,000\ \text{km/s}$.
2. b) Sulla base del tuo calcolo, prevedi se la sonda sopravvivrebbe se dipendesse da un comando inviato dal centro di controllo a terra e giustifica perché le navicelle del Sistema solare esterno devono operare con sistemi di navigazione autonomi in tempo reale.