In astronomia si definiscono pianeti i corpi celesti che non emanano luce propria e che si muovono lungo un’orbita attorno a una stella (anche se sono stati recentemente scoperti pianeti senza la stella madre). Gli otto pianeti conosciuti che, ruotando attorno al Sole assieme ai loro satelliti e ad altri corpi celesti, formano il sistema solare sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno; a essi si aggiungono i pianeti nani Ceres, Plutone, Haumea, Makemake ed Eris.
Con una classificazione che si riferisce alla posizione rispetto alla Terra e al Sole, i primi due vengono chiamati pianeti interni e gli ultimi cinque pianeti esterni. I pianeti fino a Saturno, essendo visibili senza l’ausilio di strumenti, erano già stati scoperti nell’antichità; Urano e Nettuno furono invece scoperti, rispettivamente, alla fine del XVIII sec. e a metà del XIX sec.; il pianeta nano Plutone fu scoperto nel 1930. Ciascun pianeta compie un movimento di rivoluzione (attorno al Sole) e uno di rotazione (attorno al proprio asse). L’osservazione astronomica consente di determinare sia il periodo di rivoluzione (periodo siderale) che quello di rotazione, mentre l’analisi spettroscopica delle radiazioni emesse permette di acquisire notizie circa la loro atmosfera.
Mercurio
È il pianeta del sistema solare più vicino al Sole, dal quale dista in media 58 milioni di km. Il suo diametro è circa un terzo di quello della Terra e circa l’80% della massa di Mercurio è costituita da ferro. La temperatura varia da oltre 300 °C circa della faccia esposta al Sole, a quasi -200 °C della zona in ombra. È privo di satelliti. È caratterizzato dal fenomeno delle fasi, dovute al fatto che la sua orbita è interna a quella terrestre; grazie alle esplorazioni compiute dalla sonda Mariner, si è potuta scoprire la caratteristica conformazione craterizzata della sua superficie, a causa dell’impatto di meteoriti.
Mercurio
Venere
Secondo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, da cui dista circa 108 milioni di km. Leggermente più piccolo della Terra, ha una superficie solida, di tipo desertico con alcune alture e un’atmosfera costituita quasi completamente da anidride carbonica, con una spessa coltre di nubi costituite principalmente da acido solforico. Appare come astro molto brillante; quando è localizzabile a est del Sole viene detto stella della sera, mentre quando si trova a ovest del Sole, stella del mattino. È caratterizzato dallo stesso fenomeno delle fasi della Luna e di Mercurio. Non ha satelliti.
Venere: “la stella del mattino”
Marte
Quarto pianeta del sistema solare, con orbita esterna a quella della Terra. Settimo pianeta per dimensioni (con un diametro pari a circa la metà di quello terrestre). L’inclinazione del suo asse rispetto alla perpendicolare al piano dell’orbita provoca quattro stagioni, rivelate dalle variazioni di estensione delle calotte polari. Avendo una temperatura media inferiore a quella della Terra, ma compatibile con la vita, già nell’ultimo decennio del XX sec. si è iniziato a discutere con serietà scientifica della presenza della vita su Marte.
Il colore giallo-rossastro della superficie (Marte è detto il pianeta rosso) è dovuto alla polvere molto fine contenente un composto del ferro, la limonite. Le esplorazioni di Marte, condotte con le sonde americane e russe, hanno permesso di evidenziare l’attività geologica di Marte e la presenza di numerosi crateri di origine vulcanica. Oltre a strutture vulcaniche particolarmente alte (fino a 24.000 m), vi sono grandi fratture (i cosiddetti canali di Marte) di origine anche fluviale. All’interno del pianeta è stata rilevata la presenza di acqua, che, insieme all’anidride carbonica, costituisce gran parte delle calotte polari. L’atmosfera di Marte è composta prevalentemente di anidride carbonica e in essa si manifestano nubi, nebbie e venti, che danno a loro volta luogo a tempeste di sabbia. I due satelliti Phobos e Deimos hanno forma irregolare e sono caratterizzati dai numerosi crateri dovuti all’impatto con meteoriti.
Marte, il “pianeta rosso”
Phobos, uno dei satelliti di Marte
Giove
Il pianeta più grande del sistema solare (il suo diametro è circa 11 volte quello della Terra), quinto in ordine di distanza dal Sole, dal quale dista in media 780 milioni di chilometri. La densità di Giove è meno di un quarto di quella del nostro pianeta. È di conseguenza un pianeta allo stadio fluido, formato in gran parte da idrogeno e da elio con tracce di metano, ammoniaca e altri elementi; tutto questo rende Giove più simile a una stella che a un pianeta. L’analogia è confermata anche dall’enorme energia che Giove irradia nello spazio circostante (uguale a circa il doppio di quella che riceve dal Sole), che ne fa presumere un lentissimo, ma inesorabile collasso gravitazionale. Le bande multicolori osservate già in passato sulla sua superficie sono dovute a cause sia meccaniche che chimiche. Le fasce bianche sono dovute all’ammoniaca che, a causa delle basse temperature delle zone atmosferiche più elevate, solidifica in piccoli cristalli di ghiaccio. Le striature di altri colori, tra le quali la più famosa e studiata è la cosiddetta macchia rossa sono dovute a reazioni chimiche che avvengono nell’atmosfera. Possiede infine un campo magnetico quattordici volte più intenso di quello della Terra ed è circondato da decine di satelliti, tra i quali i quattro più grandi (Io, Europa, Ganimede e Callisto) sono noti fin dall’inizio del XVII sec.
Giove
Io è la luna più grande di Giove
Saturno
Sesto pianeta del sistema solare, in relazione alla distanza dal Sole, dal quale dista circa 1.426 milioni di km; ha un diametro polare di circa otto volte quello della Terra ed è quindi il secondo pianeta in ordine di grandezza. Presenta un notevole schiacciamento, con un’atmosfera composta da idrogeno ed elio, contenente anche metano e ammoniaca che sono la causa della struttura a bande chiare e scure della superficie visibile. Ha una struttura interna simile a quella di Giove, con un’elevata percentuale di idrogeno e un lento spostamento dell’elio verso il nucleo, possibile causa di un’emissione di energia superiore a quella che riceve dal Sole. Caratteristica principale di Saturno sono gli anelli (scoperti a metà del XVII sec. da Huygens), divisi in fasce, formati da particelle che si muovono sul piano equatoriale del pianeta e riflettono la luce in modo diverso. Si ritiene che provengano dallo sbriciolamento di satelliti soggetti a forze di marea gravitazionale, o da residui della formazione dello stesso Saturno. Sono separati tra loro da spazi vuoti o divisioni, causati da perturbazioni dei satelliti principali o da quella di un satellite posto al margine dell’anello.
Non è facile quantificare con precisione il numero di satelliti, perché tecnicamente tutti i minuscoli corpi ghiacciati che compongono gli anelli di Saturno sono da considerarsi satelliti. Molte delle lune sono piuttosto piccole e ne sono state identificate più di ottanta, molte delle quali non hanno nome. Titano, il satellite più grande, da solo costituisce oltre il 95% della massa orbitante attorno a Saturno, anelli compresi.
Saturno ha un esteso sistema di anelli che consistono principalmente in particelle di ghiaccio e polveri di silicati.
Rappresentazione dei laghi di idrocarburi su Titano
Urano
Settimo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, da cui dista circa 3.000 milioni di km. Con un diametro circa 4 volte quello della Terra è il terzo pianeta del sistema solare per dimensioni. Insieme a Venere è l’unico pianeta del nostro sistema planetario ad avere un moto di rotazione in senso orario attorno al suo asse. Presenta una decina di anelli. È un pianeta per lo più gassoso, composto da idrogeno, elio e metano e una temperatura massima di circa -210 °C. Ha molti satelliti, di cui 5 principali: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon.
Urano e i suoi principali satelliti
Nettuno
Ottavo pianeta del sistema solare per distanza dal Sole e quarto per dimensioni. La distanza media dal Sole è di circa 4.500 milioni di km e il suo diametro è circa quattro volte quello della Terra. Nella sua atmosfera vi è abbondanza di metano e idrogeno che, a causa della temperatura di circa -220 °C, si trovano normalmente allo stato liquido o solido. Invisibile senza l’ausilio di un telescopio, possiede molti satelliti; i principali sono Tritone (il più grande), Nereide, Proteo e Larissa, scoperto alla fine del XX sec. Possiede quattro anelli (tre dei quali sono molto sottili e luminosi mentre il quarto è più largo e opaco). Sulla superficie dell’emisfero meridionale del pianeta sono presenti due grandi macchie nere che, analogamente alla macchia rossa di Giove, risultano essere vortici che rivelano una turbolenza atmosferica. È stato infine scoperto che il pianeta possiede un nucleo solido il quale, con la sua rotazione, emette onde radio e un debole campo magnetico.
Nettuno e i suoi satelliti
Plutone
Fino alla fine del XX sec. era considerato l’ultimo pianeta del sistema solare (distanza media dal Sole di 5.900 milioni di km ca.) nonché il più piccolo (solo 2.200 km di diametro); oggi lo si considera un pianeta nano, tipico oggetto transnettuniano. Plutone non ruota attorno al proprio asse, ma insieme al suo satellite Caronte (con un diametro di circa la metà di quello di Plutone) si comporta come un pianeta doppio, ruotando attorno al baricentro del sistema pianeta-satellite su un’orbita quasi circolare. I due corpi celesti, distanti fra loro circa 20.000 km, si rivolgono sempre lo stesso emisfero. Proprio tali caratteristiche orbitali e le sue dimensioni ridotte sembrano confermare la teoria che il pianeta fosse in origine un satellite di Nettuno, strappato poi a quest’ultimo da un urto, che avrebbe potuto originare anche Caronte. La maggiore accuratezza delle più recenti osservazioni astronomiche ha permesso di scoprire che il pianeta possiede un’atmosfera estremamente rarefatta costituita prevalentemente di metano che, a causa delle bassissime temperature (-230 °C ca.), solidifica attorno ai due poli.
Plutone
Ricostruzione immaginaria di Plutone e Caronte
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