Astronomia: definizione e argomenti correlati
L'astronomia è la scienza che studia l'aspetto, il moto e la natura dei copri celesti, quei puntini luminosi che possiamo osservare alzando gli occhi al cielo in una notte limpida. Gli elementi celesti noti sono oggi classificati in: stelle, pianeti, satelliti, asteroidi, meteore, meteoriti, comete e nebulose. Il significato etimologico deriva dal greco αστρονομία, composto da άστρον (astro) e da νόμος (legge), letteralmente "legge delle stelle", e dal latino tardo astronomĭa.
Per chi non lo sapesse, un copro celeste è un oggetto che si trova nell'Universo. Alcuni di essi ci appaiono più luminosi di altri perché sono più vicini a noi mentre altri sono più distanti, la distanza può influire anche sulla dimensione percepita. Alcuni ci sembrano infatti più grandi di altri non perché lo sono effettivamente, ma solo perché sono più vicini al pianeta Terra. Non tutti i copri celesti sono luminosi, vediamo in questa tabella come sono suddivisi:
| Corpi celesti luminosi | Corpi celesti non luminosi |
| Stelle | Pianeti |
| Comete | Satelliti |
| Pulsar | Asteroidi |
| Quasar | Meteoriti |
Nella griglia mancano le nebulose, esse sono dei corpi celesti che possono appartenere sia ad una categoria che all'altra (nebulose a emissione e a riflessione). Una domanda che potrebbe sorgere ad alcuni, riguarda il motivo per il quale si vedono brillare anche corpi celesti non luminosi. Se di note si osserva il cielo, si potrebbero scorgere anche pianeti e asteroidi che "emanano luce", questo avviene perché riflettono la luce delle stelle intorno alle quali ruotano.
Che differenza c'è tra astronomia e astrologia? Anche se hanno un'origine comune, astronomia e astrologia sono due discipline molto diverse e non devono essere confuse fra loro. A differenza della prima, la seconda non è fondata su comprovate basi scientifiche ed è basata essenzialmente su credenze popolari finalizzate alla previsione del futuro attraverso lo studio del cielo. Secondo l'astrologia, gli astri e le costellazioni dello zodiaco possono influenzare in qualche modo la vita dell'uomo. Niente a che vedere con l'astronomia alla cui base c'è un metodo scientifico che, dai tempi di Galileo Galilei, si è evoluto considerevole.
L'astronomia comprende diverse branche, tra queste troviamo l'astrofisica, la radioastronomia e l'astrometria. L'astrofisica studia i fenomeni e i processi chimico fisici dei corpi celesti, la radioastronomia esamina le radioonde emesse da essi e l'astrometria studia le variazioni degli astri e le loro posizioni. Grazie a queste discipline, ogni giorno ci sono nuove scoperte astronomiche. Molto interessante è anche la planetologia, una branca dell'astronomia che si occupa della conformazione fisica e delle relative proprietà dei pianeti (e per estensione di tutti gli altri corpi celesti, ad eccezione delle stelle). Questa disciplina, oltre ad esplorare l'Universo, si interroga sull'origine ed evoluzione dei sistemi planetari e sulle possibilità di sviluppo di forme di vita extraterrestri.
Se volete esplorare il cielo di notte, potete trovare numerose informazioni utili nell'archivio della Rivista Coelum Astronomia. Potete inoltre fare un viaggio virtuale nello spazio con Google Sky, una Google map dello spazio interstellare, o con lo storico simulatore NASA del Sistema Solare.
Pianeti Sistema Solare
I pianeti del Sistema Solare sono otto, gli riportiamo qui di seguito ordinati in base alla distanza crescente dalla nostra stella (il Sole):
I più attenti si saranno accorti che abbiamo elencato nove pianeti e non otto. Plutone, scoperto nel 1930, è stato declassato nel 2006 dall'Unione Astronomica Internazionale (International Astronomical Union IAU ) a pianeta nano. Da alcuni anni diversi scienziati stanno però riesaminando tutti i dati e, in base ad alcune pubblicazioni, mancano i presupposti per considerare questo corpo celeste un pianeta nano. Non è quindi detto che in futuro Plutone non possa essere considerato nuovamente un pianeta "normale".
Costellazioni
Le costellazioni sono dei raggruppamenti di stelle, ma non solo, a cui gli antichi diedero nomi di fantasia derivanti da leggende mitologiche. Può essere interessante sapere che le stelle appartenenti ad una medesima costellazione non costituiscono un insieme "legato", in molti casi ci sembrano vicine solo per motivi prospettici. Inoltre, quando si parla di costellazioni, non ci si riferisce solo alle figure ma anche a determinate aree, da esse rappresentate, che oltre alle stelle comprendono altri corpi celesti quali: ammassi stellari, galassie, nebulose, ecc..
Attualmente, l'Unione Astronomica Internazionale (UAI, in inglese IAU) divide il cielo in 88 aree. Fra tutte, le più note sono probabilmente le 12 costellazioni dello zodiaco. Se si vuole osservare il cielo è importante sapere che molto dipende dall'emisfero in cui ci si trova, questo perché non tutte le aree sono visibili da ogni parte della terra.
- 18 costellazioni boreali (emisfero nord)
- 34 costellazioni equatoriali
- 36 costellazioni australi (emisfero sud)
Asteroidi, meteoriti e comete: corpi minori del Sistema Solare
Nel Sistema Solare, oltre al Sole e ai pianeti, sono presenti altri corpi più piccoli (spesso poco considerati o poco conosciuti) che transitano anche oltre l'orbita di Plutone. In astronomia questi oggetti sono classificati come corpi minori del Sistema Solare. Si possono individuare fondamentalmente 3 grandi famiglie:
- asteroidi;
- meteoriti;
- comete.
Un asteroide è un corpo roccioso, relativamente piccolo, in orbita intorno al Sole. Un meteorite è ciò che rimane di un meteoroide, un piccolo asteroide ( frammento di una cometa o di un asteroide), quando raggiunge il suolo dopo il passaggio attraverso l'atmosfera. Non tutte le meteore originano un meteorite, alcune di esse si "consumano" completamente nel momento in cui attraversano l'atmosfera del nostro pianeta. Tutti i meteoroidi, nel momento in cui solcano il cielo, prendono il nome di meteore. Sono le così dette "stelle cadenti" che lasciando una scia luminosa nel cielo generata dall'attrito provocato durante il passaggio violento negli strati dell'atmosfera. Una cometa è un corpo celeste, simile ad un asteroide, composto prevalentemente da ghiaccio.
Galassie
Le galassie sono degli enormi insiemi di stelle (legate dalla reciproca forza di gravità), polvere interstellare e gas. Anche se le une dalle altre sono situate nello spazio a distanze enormi (si parla anche di miliardi di anni luce), possono essere considerate come i mattoni che costituiscono l'universo. La parola galassia ha origine dal latino tardo galaxias, derivato dal greco γαλαξίας che deriva da γάλα -ακτος (di latte, latteo). In antichità, per il suo color biancastro, si riteneva fosse stata creata con il latte della dea Giunone. L'origine della parola è una chiara allusione alla Via Lattea, la galassia di cui fa parte il Sistema Solare. Inizialmente, con il termine galassia, si intendeva solo quella di cui facciamo parte.
Oggi sappiamo che esistono moltissime galassie, secondo alcune stime ce ne sono duemila miliardi. A causa dell'enorme distanza che ci separa dalle più vicine, la loro esistenza è stata confermata solo nel 1924 grazie ad
Nel suo "piccolo", una galassia costituisce un vero e proprio sistema indipendente ed è per questo che viene detta anche universo isola. Si tratta di un sistema autogravitante che, di solito, si evolve separatamente dalle altre galassie. Anche se occupano un'area ridotta rispetto allo spazio, non bisogna dimenticarsi che sono dei sistemi di dimensioni vastissime. Si va dalle piccole galassie, contenenti qualche decina di milioni di stelle, alle galassie giganti, dove possono essere presenti anche mille miliardi di stelle orbitanti attorno ad un centro di massa comune. In alcuni casi, se sono molto vicine, due o più galassie interagiscono fra loro. A causa della reciproca attrazione gravitazionale, esse si deformano e in alcuni casi si possono unire.
Stelle
Tutti i copri celesti visibili e non visibili si chiamano astri: possono essere stelle, pianeti, satelliti, stelle filanti (note anche come stelle cadenti), ecc.. Per stelle, invece, si intendono quei copri celesti che brillano di luce propria, e non sono che immense nubi di gas incandescente disseminate nel vuoto dello spazio. Naturalmente la stella più vicina a noi è il Sole, il quale dista dalla Terra 149,5 milioni di km, che è già una bella distanza. Però, se vogliamo misurare la distanza delle altre stelle, non useremo più il km come unità di misura perché è "troppo piccolo". Ci serviamo allora "dell'anno luce", cioè la distanza che la luce percorre in un anno. La velocità della luce è di 300.000 km al secondo, quindi in un anno un raggio di luce percorre la bellezza di:
| Km 300.000 x 86.400 (n° di secondi in un giorno) x 365 (giorni dell'anno) = 9.460.800.000.000 km (nove trilioni e mezzo di km) |
La stella più vicina a noi dopo il Sole è la stella più luminosa della costellazione del Centauro, Proxima Centauri (Proxima, appunto, perché è la più vicina), la quale dista "solo" 4,1 anni-luce. Questo significa che se fossimo su un'astronave viaggiante alla velocità della luce, impiegheremo più di 4 anni per raggiungere la Proxima Centauri. Ripartiamo con la nostra fantastica astronave e rilanciamoci nell'immensità spaziale: dopo quasi nove anni di viaggio essa ci porterà allo splendido diamante del cielo invernale, Sirio, della costellazione del Cane Maggiore; dopo 16 anni arriveremo alla stella più lucente dell'Aquila, Altair; 26 anni ci porteranno alla bianca-azzurra perla delle nostre noti estive, Vega.
Se vogliamo lanciarci ancora più lontano, dopo 42 anni-luce, raggiungeremo la dorata Capella della costellazione dell'Auriga, dove ci attenderà una spiacevole sorpresa: il nostro Sole, divenuto ormai una piccola stella confusa tra lo sfolgorio delle maggiori sorelle, ci dà l'ultimo suo saluto: d'ora innanzi esso non sarà più visibile ad occhio nudo, e questo ci basta per comprendere che le stelle che incontriamo da questo momento, e che dalla Terra sono visibili ad occhio nudo, debbono essere, necessariamente, tante e tante volte più grandi di lui.
Telescopio
L'osservazione oculare aveva permesso fin dall'antichità di studiare i movimenti dei corpi celesti visibili. Ma la vera scienza astronomica ebbe inizio quando Galileo, nel 1609, puntando al cielo un rudimentale cannocchiale, annunciò le sue prime memorabili scoperte.
La tecnica di questi strumenti sembrava aver raggiunto l'apice della potenza nel 1948 con il Telescopio Hale, il più grande telescopio situato nell'Osservatorio del monte Palomar (California). Per ben 28 anni, fino alla realizzazione del telescopio ottico BTA-6, il suo primato non era mai stato superato. Il telescopio gigante americano del monte Palomar mantenne il suo record con uno specchio di ben cinque metri di diametro. Il tubo è lungo venti metri e il complesso pesa più di quattrocento tonnellate. Un ascensore porta nella "gabbia" d'osservazione l'astronomo di turno. La semplice pressione d'un pulsante elettrico consente il movimento dello strumento in qualsiasi direzione. La cupola dell'osservatorio, con 45 metri di diametro, è grande come quella del Pantheon di Roma.
Il grandioso telescopio, ideato dall'astronomo Hale e inaugurato nel 1948, raddoppiò la profondità ottica dell'esplorazione negli spazi siderali consentita dal precedente telescopio di Monte Wilson, portandolo a "un miliardo di anni luce". Permise, così, di osservare un numero di ammassi stellari e di galassie prima sconosciuti.
Non si deve credere, comunque, che gli strumenti ottici di così grandi dimensioni ingrandiscano come dischi le immagini delle stelle. Sono tanto lontane da noi, le stelle, che anche con i più potenti telescopi l'ingrandimento è insignificante; esse appaiono ancora come piccoli puntini luminosi. Soltanto le immagini della Luna e dei pianeti, più vicini a noi, si vedono con un forte ingrandimento.
Lo scopo essenziale del telescopio è quello di raccogliere molta luce. Lo strumento del Palomar, col suo specchio di cinque metri di diametro, concentra una quantità di luce cinquecentomila volte maggiore di quella normale. In tal modo si riesce a vedere una quantità immensa di stelle, mentre a occhio nudo se ne distinguono solo poche migliaia (sempre che ci si trovi in un ambiente privo di inquinamento luminoso).
Per diversi anni non sono stati costruiti strumenti di diametro più grande. In buona parte perché per realizzare l'osservatorio del Palomar ci sono voluti ben 20 anni a fronte di un miglioramento "modesto". Rispetto al precedente strumento del Monte Wilson, che ha un diametro pari alla metà, e cioè 2,50 metri, la luce raccolta era infatti solo di quattro volte maggiore. E la portata, come si è detto, era soltanto raddoppiata.
Per decenni, si è abbandonata la costruzione di strumenti riflettori di maggior mole e si è puntato su altri sistemi, basati sulle moderne tecniche elettroniche, per raccogliere più luce e, quindi, per vedere più lontano. Questo è stato vero fino al 1975 quando venne costruito il BTA-6 (con un diametro di 6 metri) e, successivamente, il Keck 1 (con un diametro di 10 metri). Nel 2017 è stata annunciata la costruzione del più grande telescopio riflettore del mondo: l'E-ELT (Extremely Large Telescope),con uno specchio primario di ben 39 metri. La cupola avrà un diametro di 85 metri e un peso complessivo di 5.000 tonnellate. Con le attuali tecnologie è però impossibile costruire uno specchio di 39 metri di diametro, per questo motivo verrà ottenuto unendo 798 specchi esagonali.
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