Alzare lo sguardo al cielo

di Alex Arcaro (ISISS A. Giordano, Venafro)

“Quando guardo verso questo cielo, io so che siamo parte di questo universo, noi siamo l’universo, ma forse molto più importante di entrambi è che l’universo è in noi… Molto persone si sentono piccole perché si sentono minute rispetto all’universo, ma io sento di essere grande perché i miei atomi provengono dalle stelle.”    –Neil deGrasse Tyson, Astrophysicist, Time magazine, 2012

Accordato alla teoria del Big Bang, sappiamo che l’universo è nato circa 14 miliardi di anni fa. In un primo momento l’universo si presentava come un piccolo punto nero. Alla temperatura di 10 miliardi di Fahrenheit, non presentava materia ma solo energia. All’inizio questo nascente universo era totalmente opaco. Successivamente iniziarono a raffreddarsi, particelle fondamentali  come quarti e neutrini che iniziarono a condensarsi formando materia. Infine, come l’universo cominciava ad espandersi e a raffreddarsi, protoni, neutroni ed elettroni venivano formati dalle particelle fondamentali. Elettroni e protoni liberi crearono atomi di idrogeno, che illuminavano il vuoto. E nel momento che questi elementi iniziarono a raffreddarsi, l’universo che noi conosciamo cominciò a svilupparsi.

Quando pensiamo e parliamo di universo, spesso intendiamo a ciò che “è oltre il nostro pianeta”, al contrario anche il nostro paese è parte dell’universo.  La Terra, il terzo pianeta del sistema solare, si è formato 4,54 miliardi di anni fa, e ha raggiunto una grande distinzione per la presenza di vita, che richiede la giusta combinazione di temperatura, atmosfera e acqua. Come gli scienziati guardano per altre potenziali vite nel universo, essi concentrano le loro ricerche sui pianeti che sono nella zone perfette, con una giusta distanza dalle loro stelle per il supporto di acqua liquida, che noi consideriamo come indispensabile per la vita. Per le stelle che hanno la stessa luminosità del nostro sole, che ha una distanza approssimata a 150 milioni di km, e mentre per stelle più piccole e fredde i pianeti devono essere più vicini per quelle più calde devono essere più distanti.

La Terra ruota ogni 24 ore, dandoci un giorno. La Terra ruota anche intorno al sole compiendo un’orbita lunga “un anno”. Poiché l’asse della Terra è inclinato, mentre si muove intorno al sole , noi sperimentiamo diversi stagioni in quanto gli emisferi si avvicinano e si allontanano dal Sole. Il 70% della Terra è coperto da oceani. L’atmosfera terrestre è composta dal 78% di idrogeno, 21% da ossigeno, 1% da Argon e il resto da diversi elementi. La massa terrestre consta circa di 6×10^24 kg. Il suo nucleo di ferro e nickel provvede ad un potente campo magnetico, che a sua volta defluisce i venti solari che danneggerebbero la vita.

La maggior parte della materia nell’universo è formata da idrogeno (75%) e elio (23%), che si trova sotto forma di nuvole di gas molecolari, alcuni sono primordiali cioè che si sono creati durante il Big Bang. Quando si ha un urto da un esplosione di una supernova nelle prossimità, si provoca un collasso di una nube di gas che da alla stella la sua forma. Questo collasso causa il riscaldamento del gas (arrivando a  10 milioni di kelvin) fino a diventare plasma, una forma di materia dove elettroni sono stati spogliati dagli atomi. Alla fine con il calore e la pressione i nuclei di idrogeno formano nuclei di elio, questo processo è chiamato fusione nucleare. Questo è il processo che definisce una stella, ma non succede in modo veloce ma impiegando 10 milioni di anni per trasformare il freddo gas interstellare in stella.

Le stelle si presentano in diverse misure e colori. Le più fredde mostrano un colore rossastro mentre quelle fredde un colore bluastro. Le più piccole stelle rosse sono chiamate nane rosse, utilizzano poca energia ma bruciano molto a lungo (circa 10 milioni di anni). Le più grandi stelle , le supergiganti blu, usano molta energia ma molto velocemente.

La nostra stella, il Sole è una nana gialla perché la sua radiazione è forte nello spettro giallo-verde. Sebbene non sia particolarmente larga (con un diametro approssimato a 1,3 milioni di km), è più luminosa del 85% delle stele dell’ universo. Il Sole è in una età di mezzo, ha circa 5 miliardi di anni.

Il nostro sistema solare è costituito dal Sole nel centro e ogni cosa gli orbita, include gli otto pianeti, numerosi pianeti nani (per esempio Pluto), gli asteroidi (tra Marte e Giunone) e un grande numero di piccoli corpi del sistema solare conosciuti come comete.

I quattro pianeti più vicini al Sole, Mercurio, Venere, Terra, Marte, conosciuti come pianeti terrestri perché la loro superficie è solida e composta da rocce e metalli. Gli altri quattro sono dei giganti gassosi: Giunone, Saturno, Urano e Nettuno. I primi due giganti gassosi sono costituiti prevalentemente da idrogeno e elio mentre i rimanenti sono composti in maggior parte da acqua, ammoniaca e metano. Plutone, conosciuto come il nono pianeta, è stato denigrato  a pianeta nano nel 2006.

Le galassie sono enormi gruppi di gas, particelle e stelle. Noi non conosciamo quante ne esistono, ma solo nell’universo visibile, gli scienziati affermano che ce ne siano circa 100 miliardi. E in queste galassie ci sono miliardi di stelle che accompagnano il sistema solare. Conosciamo tre tipi di galassie: a spirale, ellittiche e irregolari.

La nostra Via Lattea è una galassia a spirale. Ha la form di un disco a con estroflessioni a spirale con un bulbo al centro, dove risiedono molte delle più antiche stelle. Tutte le polveri, le stelle e i pianeti ruotano intorno al centro, che esulano la forze gravitazionale che tiene insieme la galassia. Le galassie a spirale ruotano intorno al loro centro a centinaia di km al secondo.

Le galassie ellittiche sono arrotondate a volte circolari o più allungate. Queste hanno un centro, ma le stelle tendono a muoversi in modo indipendente rispetto alle galassie a spirale.

A volte le galassie possono non essere ellittiche o a spirale.  Si presentano a schemi irregolari, a causa della forza gravitazionale di altre galassie

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