Stelle e pianeti

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Stelle e pianeti

Le stelle

Stella: un corpo celeste che brilla di luce propria
Pianeta: un corpo celeste che brilla di luce riflessa

es: nel sistema solare il sole è l’unica stella; è incandescente, e la sua luce viene riflessa per esempio da marte, che invece è freddo ed è quindi un pianeta.

Le stelle brillano di luce propria perché al loro interno avviene una reazione nucleare detta fusione.
Nella fusione nucleare due (o più) atomi si fondono in un atomo più grande; per esempio nel sole quattro atomi di idrogeno si fondono in un atomo di elio. L’elio pesa circa 4 volte l’idrogeno.

Inoltre le stelle (ad eccezione del sole) nel cielo occupano una posizione fissa, e vengono chiamate per questo stelle fisse, mentre i pianeti compiono un’orbita nel cielo notturno (planomai in greco vuol dire mi muovo).

Nascita, vita e morte delle stelle

Le stelle nascono da masse di gas dette nebulose. Queste nebulose a un certo punto iniziano a girare su sé stesse, e a concentrarsi in un una massa sferica sempre più densa. Man mano che la nebulosa si condensa, aumenta anche la temperatura. A un certo punto il gas diventa abbastanza caldo perché inizi la reazione di fusione nucleare e nasca la stella.

Le stelle inizialmente fondono atomi di idrogeno in atomi di elio (“bruciano” atomi di idrogeno). Successivamente l’idrogeno si esaurisce e inizia la fusione degli atomi di elio in atomi di carbonio (“bruciano” atomi di elio). Dato che l’atomo di carbonio è molto più grande di quello di elio, la stella a questo punto si espande (si “gonfia”), e diventa grandissima (una stella gigante).
Quando anche l’elio finisce, la stella diventa instabile, ed esplode. L’esplosione di una stella si chiama supernova oppure nova a seconda se l’esplosione è più o meno poderosa. L’esplosione di una stella è una catastrofe immane; è così forte che anche stelle lontane, che di solito non si vedono in cielo, appaiono improvvisamente come un puntino luminoso. Quando gli antichi vedevano apparire queste nuove stelle le chiamavano stellae novae (stelle nuove), da cui il nome di nova.

Dopo che una stella è esplosa la stella è “morta”; quello che rimane dipende dalla grandezza iniziale della stella:

stelle grandi più o meno come il sole danno origine a una nana bianca
stelle più grandi di circa 1,4 votle il sole danno origine a stelle di neutroni
stelle molto più grandi del sole danno origine a un buco nero.

Buchi neri e stelle di neutroni

La forza di gravità di un corpo celete è proporzionale alla densità della materia (la densità è la quantità di materia per unità di volume; per esempio 1 decimetro cubo d’acqua pesa 1 kg, mentre un decimetro cubo di legno pesa circa 0.5 kg; l’acqua è più densa del legno).
Le stelle di neutroni sono corpi celesti grandi come un pianeta, ma con una densità immensa; 1 decimetro cubo di stella di neutroni pesa quanto tutta la terra messa insieme.
I buchi neri sono ancora più densi delle stelle di neutroni, e hanno quindi una forza di gravità immensa, così forte che risucchiano tutto quello che hanno intorno e riescono addirittura ad attrarre la luce stessa che emettono; dato che la luce “ricade” sul buco nero, il buco nero è buio,

I buchi neri non si possono vedere al telescopio perché sono troppo piccoli, però si può vedere il vortice di materia che cade su di essi; si pensa che al centro della Via Lattea esistano decine di buchi neri.

La sequenza principale

Le stelle sono di diversi tipi in base 1) al colore, che può essere bianco, giallo (come il sole), rosso, azzurro; 2) alle dimensioni, che possono essere nane, medie (come il sole), giganti e supergiganti. In astronomia il colore si indica con il “tipo spettrale”, che viene indicato con una lettera e un numero.

Se in un grafico mettiamo in ascissa il colore (tipo spettrale) e in ordinata le dimensioni (M) notiamo che le stelle si allineano in una fascia chiamata sequenza principale. Le stelle della sequenza principale vanno da azzurre medie, a gialle medie, a giganti rosse a supergiganti rosse.

Il colore di una stella dipende dalla temperatura della superficie; le stelle bianche sono le più calde (circa 20.000 °C), seguite dalle azzurre (circa 10.000 °C), dalle gialle (circa 6.000 °C) e dalle rosse (circa 4.000 °C). Al posto del colore sull’asse delle x possiamo quindi anche mettere la temperatura.

La luminosità assoluta (quella cioè che vedremmo se le stelle fossero tutte alla stessa distanza) dipende invece principalmente dalle dimensioni; al posto della massa possiamo mettere quindi anche la luminosità assoluta.

Le stelle si distribuiscono, oltre che sulla sequenza principale, anche in due altri gruppi meno numerosi: le giganti e supergiganti rosse (quelle blu sono rare) in alto a destra, e le nane bianche in basso a sinistra. Sul diagramma di sopra sono indicate alcune delle stelle più importanti.

Le costellazioni

Le costellazioni sono stelle che sembrano formare delle figure sulla volta celeste; in realtà nello spazio possono essere lontanissime, e le costellazioni sono solo un’illusione ottica.
Le costellazioni sono però utili per dare un nome alle stelle. Si parte dalla stella più luminosa della costellazione a cui si dà nome alfa (α), si passa alla seconda stella più luminosa a cui si dà nome beta (β) e così via γ (gamma) δ (delta) ε (epsilona) ζ (zeta). Per esempio la stella più luminosa di Orione si chiama α-Orionis.

Lo zodiaco

Il sole durante l’anno compie un percorso apparente nel cielo lungo un cerchio che si chiama eclittica. Le 12 costellazioni che sono attraversate dall’eclittica sono le 12 costellazioni dello zodiaco. Quando il sole attraversa una costellazione dello zodiaco si dice che sta in quel segno. Dato che il percorso apparente del sole dura un anno, il sole sta in un certo segno per circa un mese (dal 20 al 20 circa). Le dodici costellazioni dello zodiaco sono (da aprile a marzo): ariete, toro, gemelli, cancro, leone, vergine, bilancia, scorpione, sagittario, capricorno, acquario, pesci.

In realtà, ovviamente, è la terra a girare intorno al sole, e il piano dell’eclittica corrisponde al piano dell’orbita della terra.