Come possiamo classificare i corpi del sistema solare? Cosa possiamo fare per stabilire se uno di questi corpi è un pianeta o meno?
Qualunque classificazione deriva dalla necessità umana di catalogare oggetti, metterli a confronto, individuare caratteristiche comuni per poterne discutere. Uno schema di classificazione viene creato sulla base di caratteristiche che siano osservabili o misurabili. La classificazione può aiutare anche a chiarire le relazioni tra gli oggetti e a volte può rivelare anche qualcosa sulla loro storia o sulle loro origini. A volte, però, emergono nuove informazioni che modificano la nostra comprensione di questi oggetti e delle loro relazioni, di conseguenza anche i nostri schemi di classificazione devono essere modificati in modo che tengano conto di queste nuove informazioni.
Fino al 2006 Plutone era considerato il pianeta più lontano del Sistema Solare ma, a seguito della scoperta di altri corpi simili (tra cui Eris, Quaoar e Sedna) nella cosiddetta fascia di Kuiper, è stato declassato a pianeta nano. In questa attività i ragazi raccolgono e interpretano dati relativi a corpi del nostro sistema solare per comprendere le motivazioni che hanno spinto l’UAI (Unione Astronomica Internazionale) a declassare Plutone a pianeta nano.
In una visione un po’ semplificata del sistema solare gli oggetti possono essere classificati come pianeti, satelliti, comete, asteroidi e oggetti transnettuniani.
In questo sistema solare semplificato valgono le seguenti definizioni:
- pianeta: corpo celeste non luminoso più grande di un asteroide o di una cometa, illuminato dalla luce di una stella, come il Sole, attorno cui ruota;
- satellite: corpo celeste che orbita intorno ad un pianeta, chiamato anche luna;
- cometa: corpo celeste minore, costituito da frammenti non ancora catturati da alcun corpo maggiore, osservabile nella parte della sua orbita relativamente vicina al Sole. È composta da tre parti: il nucleo e la chioma, che insieme formano la testa della cometa, e una coda curva e allungata che emerge dalla chioma quando si trova sufficientemente vicina al Sole;
- asteroide: corpo celeste minore, detto anche pianetino, che ruota intorno al Sole, con un’orbita che si trova principalmente tra quella di Marte e Giove, con forma irregolare e diametro caratteristico compreso tra poche decine e parecchie centinaia di chilometri.
- oggetti transnettuniani: qualunque oggetto del sistema solare con tutta o la maggior parte della sua orbita oltre quella di Nettuno. La fascia di Kuiper (una zona del sistema solare che va dall’orbita di Nettuno, che si trova a una distanza di 30 unità astronomiche dal Sole, fino a 55 unità astronomiche dal Sole) e la nube di Oort (ipotetica nube sferica di comete posta tra 20 000 e 100 000 UA dal Sole, cioè circa 2400 volte la distanza tra il Sole e Plutone) sono nomi di alcune suddivisioni di quel volume di spazio.
Per prima cosa i ragazzi devono ricercare alcune caratteristiche (diametro in Km, densità in g/cm3, massa in kg, presenza di atmosfera ed eventuale composizione, oggetto intorno a cui orbita, descrizione dell’orbita, distanza media dall’oggetto intorno a cui orbita in km, periodo di rivoluzione in anni, periodo di rotazione in ore, eventuali satelliti noti) dei seguenti oggetti del sistema solare: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno, Plutone, Eris, Ceres, Tempel 1, Luna, Europa, Encelado, Caronte, Eros, Borrelly, Sedna.
Quindi, organizzano i dati raccolti in una tabella di questo tipo:
Oggetto: | Mercurio |
Diametro(km) | 4800 |
Densità(g/cm3) | 5.4 |
Massa (kg) | 3,3 x 1023 |
Atmosfera? Se sì, composizione | elio, sodio, ossigeno |
Orbita intorno a… | Sole |
Descrizione dell’orbita
|
orbita quasi circolare, priva di eventuali altri corpi di dimensioni confrontabili o superiori |
Distanza media dall’oggetto intorno a cui orbita (km) | 57 milioni |
Periodo di rivoluzione (anni): | 0,24 |
Periodo di rotazione (ore): | 1407,5 |
Satelliti noti: | nessuno |
In gruppo analizzano attentamente i dati che hanno raccolto sugli oggetti del sistema solare, quindi:
- ordinano gli oggetti in base alle dimensioni;
- ordinano gli oggetti in base alla distanza dal Sole;
- raggruppano gli oggetti secondo la densità;
- raggruppano gli oggetti secondo le caratteristiche dell’orbita;
- raggruppano gli oggetti secondo il tipo (pianeti, satelliti, comete, asteroidi e oggetti transnettuniani) con un diagramma ad albero.
Poi rispondono alle seguenti domande:
- Nel 2006, l’IAU (Unione Astronomica Internazionale) ha declassato Plutone da pianeta a pianeta nano. Secondo voi, quali possono essere le differenze tra un pianeta e un pianeta nano?
- Secondo voi gli astronomi potrebbero scoprire altri pianeti nani nel nostro sistema solare? Perché?
- Stabilite tre caratteristiche che un corpo del sistema solare deve avere per essere considerato un pianeta. Plutone presenta tutte e tre queste caratteristiche?
Dopo aver discusso le risposte, i ragazzi dovranno rifletterete sulle motivazioni effettive che hanno spinto l’UAI a prendere la decisione di declassare Plutone.
L’UAI ha stabilito che, escludendo i satelliti, i pianeti e gli altri corpi del sistema solare debbano essere raggruppati in tre categorie distinte: pianeti, pianeti nani e corpi minori.
Pianeta:
- un corpo celeste che orbita intorno al Sole,
- ha massa sufficientemente grande per generare una forza di gravità che permetta di acquisire una forma quasi sferica,
- ha catturato o espulso tutti i piccoli corpi che si sono venuti a trovare vicino alla sua orbita (dominanza orbitale,
- non è satellite di altri pianeti.
Pianeta nano:
- un corpo celeste che orbita intorno al Sole,
- ha massa sufficientemente grande per assumere una forma quasi sferoidale
- non è in grado di dominare da un punto di vista gravitazionale la propria zona orbitale (la sua fascia orbitale non è priva di eventuali corpi di dimensioni confrontabili o superiori)
- non è un satellite di altri pianeti.
Tutti gli altri oggetti, ad esclusione dei satelliti, che orbitano intorno al Sole vengono chiamati “piccoli corpi o corpi minori del sistema solare”.
- Sulla base di quanto avete imparato, secondo voi la decisione dell’IAU di declassare Plutone a pianeta nano era effettivamente la cosa più logica da fare? Argomentate la risposta.
- Tra gli oggetti che avete classificato nell’attività precedente ci sono altri pianeti nani? Argomentate la risposta.
- Create un nuovo diagramma ad albero che raggruppi i corpi del sistema solare analizzati alla luce delle nuove informazioni in vostro possesso.
- Secondo voi, perchè per gli scienziati è importante catalogare?
Discusse le risposte si è pronti per esplorare le carattetistiche di tutti questi affascinanti corpi!