Come abbiamo visto nelle precedenti pagine, dal complesso di testimonia dei molti astronomi che si sono dedicati all'astronomia, e da non molto tempo dai risultati ottenuti dalla scienza astronomica, le nebulose sono
considerate la genesi dei mondi. Qui a noi ci interessa il nostro mondo, o meglio il nostro sistema solare,
corpi che gravitano attorno un punto centrale, a quella stella chiamata Sole. Già gli antichi si accorsero che gli astri nel cielo non erano tutti uguali, e iniziarono a distinguerli chiamandoli stelle fisse e stelle erranti. Queste ultime in verità erano poche, ed erano quelle cui diedero il nome pianeti. Erano solo cinque, ed erano allora solo quei pianeti visibili ad occhio nudo: Marte, Mercurio, Giove, Venere, Saturno. Vi aggiunsero la Luna e il Sole considerati anch'esse "stelle" erranti. (In Greco planetas significa appunto errante, vagante)Solo più tardi, con Claudio Tolomeo (100-178 d.C.) si cominciò a parlare di vero e proprio sistema planetario. Lo scienziato astronomo alessandrino lo fece però con una visione geocentrica, mettendo al centro dell'universo la Terra, mentre gli "erranti", i pianeti, compresa Luna e Sole, erano degli astri che si muovevano intorno ad essa. Per cambiare questa concezione dell'universo dovranno passare altri 1200 anni, quando Niccolò Copernico capovolse la posizione dei pianeti, ponendo invece della Terra, il Sole al centro del sistema. Ma questa Terra, questi Pianeti, questo Sole come si erano formati? La risposta non venne subito, ci vollero altri 500 anni per darla. Quando William Herschel (1738-1822) iniziò a parlare di Galassie, di Nebulose, Ammassi stellari. A scoprire che nel "Grande Universo" vi erano degli "Piccoli Universi" , degli "Universi Isole". Del resto l'uomo fino a ieri non aveva mai visto nulla oltre la propria Galassia, e solo per mezzo dei telescopi ha allargato il suo orizzonte e ha scoperto il "Vero Universo".
Herschel autodidatta, ex suonatore di oboe, appassionato di astronomia, lasciò lo strumento musicale e divenne un pioniere dello studio del cielo, costruendosi da solo, prima piccoli e poi grandi telescopi; passò l'intera vita ad osservare il cielo in tutte le direzioni, catalogando migliaia di stelle; ebbe la prima intuizione che il Sole era posto al centro di un sistema stellare. Una grande ammasso a forma di disco con un diametro di circa 100.000 anni luce e spesso 1000 anni luce. Questo ammasso stellare è la nostra Galassia!
Oggi con i grandi telescopi sappiamo che da questo disco -essendo del tipo a spirale- si dipartono quattro bracci, e in una di queste bracci a circa 20.000 anni luce dal suo centro si trova il nostro Sole. E proprio perchè vicino al centro, come in tutte le galassie, in questo braccio vi è un forte addensamento di ammassi stellari, diversi milioni di stelle e migliaia e migliaia di nebulose. (n. di Stelle 1010, Nebulose Planetaria 700 note, Ammassi globulari (n. medio di stelle 106) circa 500, Ammassi aperti (n. medio di stelle 100) 18.000.
La massa totale, stimata dalla luminosità stellare, è nell'ordine di 200 miliardi di masse solari. Ma si pensa che sia molto di più, essendoci poca luminosità nel grande alone che circonda la nostra galassia)
Facendo parte del braccio, questo visto dalla nostra Terra, si presenta sopra di noi come una grande fascia bianca che attraversa tutto il cielo mostrandoci alcune migliaia di stelle (ad occhio nudo ma in effetti sono milioni). Furono i Greci a chiamare questa fascia galaxias (da gala, galactos, che significa "latte". Dunque "Via lattea". Anche se oggi galassia sta a indicare l'intero nostro "Universo-isola". E per estensione si chiamano galassie tutti i sistemi stellari molto simili al nostro.Se da un altro braccio (ad esempio da un pianeta posto nella costellazione dello Scorpione) gli abitanti di altri mondi puntassero il telescopio su quella zona che abbiamo indicato con un rettangolo nell'immagine di apertura, vedrebbero il nostro sole in questa posizione.
Parlando dei vari bracci - come in tutte le Galassie- essi contengono stelle di ogni età, antiche o in via di formazione. Le antiche sono quelle poste nei bracci della regione centrale, mentre quelle in formazione sono nei bracci al limite del disco e hanno materia rarefatta, ancora allo stato gassoso. Ma oltre questo limite, oggi con i moderni e potenti telescopi, si è scoperto che esiste attorno al disco un grande alone il cui diametro è pari a quello del disco (altri 100.000 anni luce). E anche dentro questo alone, ci sono circa altri 300 ammassi globulari, che contengono migliaia e decine di migliaia di stelle, o stelle isolate, o fitti agglomerati con altrettanto decine di migliaia di stelle. La nostra galassia ruota su se stessa, più velocemente al centro, più lentamente in periferia. Nel braccio dove si trova il Sole la velocità è di circa 250 km/s, e il periodo di rotazione per compiere un intero giro è di circa 250 milioni di anni. (Astronomicamente viene chiamato "anno cosmico"). Ovviamente, così come il nostro sistema solare, anche la nostra Galassia non è sola. Nell'universo esistono milioni di altri ammassi stellari con all'interno altri milioni di galassie, vicine e lontane, di ogni tipo, circolari, a spirali, sferiche, ovali, e quelle ancora in formazione in una forma ancora indefinita, irregolari. Inoltre esistono milioni di ammassi che non vediamo nemmeno con i potenti telescopi e che forse in tanti angoli dell'Universo sono in via di formazione. Come sono nate nell'intero Universo le galassie è una questione ancora aperta e ci sono varie correnti di pensiero. Lasciamo le varie ipotesi della primordiale genesi e occupiamoci solo di come si sono formate quelle che vediamo.Data la materia cosmica primitiva, ed ogni atomo attraendo altri atomi, in virtù delle leggi della gravitazione universale, e bastando la riunione di soli due atomi per dar principio ad un centro d'attrazione, si comprende benissimo come dei centri di condensazione si formino delle nebulose gassose, alcune meno dense, altre molto dense. Nelle prime le nebulose divengono irregolari, spesso unite e multiple, e vi nascono sistemi differenti o con Soli associati (lo vediamo ad es. nelle stelle doppie, triple, quadrupe, multiple). Nelle seconde -in quelle dense- esse divengono regolari, sferiche, o come un disco, isolate, e danno origine a soli semplici, come quello che ci rischiara. Infatti, il nostro appartiene indubbiamente all'ordine delle formazioni regolari. L'unione dei suoi differenti membri, la semplicità del suo organismo, l'omogeneità del suo insieme, l'armonia dei suoi movimenti, tutto ci prova che la nebulosa che gli ha dato origine non era una di quelle nebulose irregolari, delle quali il cielo offre molti esempi, ma una regolare, molto simile a quella che abbiamo accennato nelle precedenti pagine: alla nebulosa dell'Acquario (quella che si credeva una stella, ma che poi Herschel nel 1872 qualificò come una nebulosa planetaria). Ma in quale maniera può una nebulosa dare origine ad un sole a un sistema planetario come il nostro? Rappresentiamoci un ammasso di materia cosmica, isolato, ed animato da un moto di rotazione su se stesso. Questo moto di rotazione è la risultante di tutti i moti atomici che hanno incominciato ad agire dall'origine stessa della condensazione e da un attrazione centrale. Esso decide inoltre del suo isolamento e della sua forma sferica. Questo moto di rotazione non é già un'invenzione della teoria per i bisogni della propria causa; ma ce ne viene fornita la prova che esso esiste nelle nebulose di quest'ordine, dal loro stesso aspetto. Abbiate innanzi agli occhi per un istante la nebulosa del Leone, rappresentata sotto...
Specialmente in questa formazione, noi vediamo immense spire luminose partire da un centro per svolgersi nello spazio e le strisce che essa lascia dietro di sé, il senso della direzione del moto che le è proprio attraverso l'immensità. Il Sole parrebbe essersi formato nel centro di una condensazione di tal natura. Esso é sferico, un po' appiattito ai suoi poli, e gira lentamente su sé stesso, così lentamente che la forza centrifuga creata da questo moto di rotazione é appena sensibile. Ma la nebulosa gassosa di cui é la condensazione centrale, al'inizio girava con esso, e in questa nebulosa, la velocità della rotazione é altrettanto più grande quanto più si consideri un punto lontano dal centro. A giudicare dalla velocità attuale, un punto lontano dal Sole alla distanza di 36,4 (prendendo per unità il mezzo diametro del Sole) vale a dire a 24.240.000 chilometri, che girasse con il Sole, segnerebbe il limite estremo della sua atmosfera. Ad una siffatta distanza, la forza centrifuga creata da questo movimento sarebbe precisamente eguale alla gravità verso il Sole, ed ogni molecola posta al di là cesserebbe di appartenere al Sole, e se ne sfuggirebbe sulla tangente, come la pietra lanciata dalla frombola. Questa distanza é circa il terzo di quella di Mercurio. Se il Sole avesse girato colla sua velocità attuale all'epoca in cuila sua nebulosità o la sua atmosfera si estendevano fino a quella distanza,
la zona anteriore di questa nebulosa si sarebbe staccata ed avrebbe dato vita ad un pianeta. Allora, in luogo d'esser sferica, questa nebulosa sarebbe stata grandemente appiattita, avvicinandosi alla forma di una lenticchia, e col rapporto del diametro equatoriale al diametro polare da 3 a 2. I pianeti hanno potuto nascere successivamente da zone distaccate dalla nebulosa solare, incominciando da Plutone, il più esterno, e terminando con Mercurio, il più interno. Ma se essi si sono formati in tal maniera, ciò non avvenne dal Sole stesso, dal nucleo solare propriamente detto, in quanto che a ciascuno di questi distacchi ascrivibili alla forza centrifuga, il Sole esteso fino alle orbite planetarie, avrebbe dovuto essere non sferico, ma ellittico, lenticolare, e non si comprende come avrebbe potuto ridivenire sferico, dal momento che la sua velocità non poté che accrescersi sempre più con la condensazione. Non é già dal Sole stesso che i pianeti si sarebbero distaccati; é dalla nebulosità che lo avrebbe circondato roteando con lui , é dalla sua atmosfera. Bisogna dunque che nel centro della nebulosa il Sole si sia condensato in una maniera per così dire indipendente, e si sia formato ed abbia assunto vita propria costituendo un globo relativamente isolato in mezzo all'immensa nebulosa. All'epoca remota in cui s'è distaccata la zona esteriore che avrà dato nascita a Plutone, la nebulosa si estendeva fino all'orbita di questo pianeta, cioé fino a 5.908 milioni di chilometri compiendo il suo giro in 258 anni; alla distanza di Plutone, la forza centrifuga prodotta da questa velocità di moto è precisamente uguale all'attrazione verso il Sole: e se di là un corpo cadesse sul Sole, non percorrerebbe che questa minima distanza durante il primo minuto secondo della sua caduta, e così del pari, quando fosse sospesa l'attrazione solare, un corpo che girasse con la velocità di Plutone, si lancerebbe fuori dell'orbita e s'allontanerebbe in questa stessa misura durante il primo minuto secondo.Tutti i pianeti sono in questo identico caso. Alle distanze rispettive in cui, essi girano intorno, al Sole, allorché si arrestasse d'un tratto il loro movimento, essi cadrebbero precisamente verso il Sole, di tanto quanto si allontanerebbero da esso, ove l'attrazione dell'astro centrale venisse a cessare. La velocità del loro cammino sviluppa per l'appunto una forza centrifuga che tende ad allontanarli nella misura stessa con cui il Sole li attira. Ecco in che consiste il segreto, assai semplice, dell'equilibrio del sistema del mondo. Così, se si sopprimesse l'attrazione del Sole, la Terra, in luogo di girare intorno ad esso, continuerebbe il suo corso in linea retta, allontanandosi dal Sole dopo il primo minuto secondo, e andrebbe a perdersi nella notte gelida delle profondità dello spazio. D'altra parte, qualora si sopprimesse il suo moto, venendo a sparire la forza centrifuga, questo pianeta obbedirebbe all'attrazione solare, e cadrebbe in linea retta sull'astro centrale, con la stessa velocità durante il primo minuto secondo.Ma tracciamo un piccolo quadro di queste velocità e delle conseguenze loro, dal punto di vista che maggiormente ora interessa. Un tal quadro é particolarmente istruttivo per se stesso. Esso ci dà una idea del moto e della vita, della forza in azione del meccanismo del sistema. Bisogna ora che ci rappresentiamo col pensiero tutti i pianeti così roteanti. Come lo si vede, Mercurio conserva il suo posto, girando intorno al Sole alla distanza media di 57 milioni di chilometri, perché procede con una velocità di 47 chilometri per minuto secondo. Questa velocità crea una forza, centrifuga che tende ad allontanarsi dal Sole in ragione di 39mm e mezzo per minuto secondo, valore eguale alla misura di quantità con cui cadrebbe verso il Sole durante il primo minuto secondo di caduta, ove questo movimento fosse soppresso. Lo stesso si verifica per ciascun pianeta, ognuno secondo la sua distanza. La nebulosa primitiva si estendeva fino al di là dell'orbita di Plutone (ed forse anche di più, perché non sappiamo con certezza se esiste al di là ancora un altro pianeta. Ricordiamo che Nettuno fu scoperto solo nel 1848, e Plutone appena ieri, nel 1930. Nelle ultime notizie astronomiche del 2004, sembra che sia stato individuato un altro piccolo pianeta al di là di PLutone).
Le zone di vapore che hanno dato nascita ai pianeti sono forse state abbandonate semplicemente dalla nebulosa in via di condensazione, oppure si sono formate nell'interno stesso della nebulosa Entrambe le ipotesi sono ammissibili. Delle zone di condensazione hanno potuto prodursi nell'interno della nebulosa. Esse giravano come una cosa sola con la stessa nebulosa. Poi, richiudendosi gradatamente verso il punto della più grande condensazione, ognuna delle zone può aver dato vita ad un pianeta. Le zone esterne, più vaste, hanno dato origine ai quattro colossali pianeti del nostro sistema, che sono più voluminosi e meno densi della Terra, e che girano più rapidamente su loro stessi. Al di qua di Giove, che é il più importante di tutti i mondi della famiglia solare, sembra che la zona sia stata incagliata al condensarsi in un sol globo, poiché essa diede origine ad una innumerevole quantità di province celesti di cui se ne sono già scoperte più di duecento. Questi piccoli pianeti che gravitano fra Marte e Giove, sono essi stessi distribuiti in zone caratteristiche, accumulate lungo certe linee, sparsi qua e là, o rari lungo altre Linee, e completamente mancanti lungo certe strade celesti degne di nota per questi vuoti o lacune. Queste zone deserte sono quelle in cui circolerebbero dei pianeti in periodi eguali alla metà, al terzo ed al quarto della rivoluzione annua di Giove, proporzioni semplici che ricondurrebbero periodicamente le stesse perturbazioni, e spazzerebbero via quegli spazi senza nulla lasciarvi. Si deve dunque alla potenza perturbatrice di Giove l'assenza di un pianeta di qualche grandezza in sua vicinanza. Il tiranno non avrebbe sopportato un rivale. (Ricordiamo qui, che quando due astronomi scoprirono la regola che porta il loro nome "Titius e Bode" (progressione crescente delle distanze planetarie dal Sole) di cui parleremo a fine pagina, gli astronomi furono colpiti dal fatto che attenendosi a questa teoria che nessun pianeta ruotasse sull'orbita detta 28, ed inutilmente lo cercarono. Solo più tardi si scoprì che quest'orbita corrispondeva a quella degli asteroidi, che allora era impossibile vedere. Fu l'astronomo italiano Giuseppe Piazzi, a scoprire nel 1801 un piccolo corpo celeste cui diede il nome di Cerere; e mentre questo accadeva un altro astronomo, il tedesco Olbers, ne scopriva un altro, Pallade. Nel 1804 fu scoperto il terzo Giunone, nel 1807 il quarto Vesta, poi altri, e con i grandi telescopi altri ancora, dimostrando che gli asteroidi erano numerosissimi. Attualmente se ne conoscono circa 5000, ma il loro numero è destinato a salire, soprattutto con l'osservazione dei satelliti che ne stanno rivelando migliaia e migliaia.
Le dimensioni sono contenute, fatta eccezione per Cerere, che ha un diametro
di circa 1000 chilometri e per un'altra decina più grandi di 300 chilometri.
Mentre altre migliaia sono piccoli e altre migliaia e migliaia sono così
piccoli da diventare inosservabili non solo dalla Terra ma anche dai satelliti
con le analisi delle misure infrarosso.
L'ipotesi delle origini sono diverse. Ma la più accettata è
che gli asteroidi siano nati da una catena di urti distruttivi tra due o più
corpi (le meteoriti hanno del resto una composizione chimica molto simile
agli asteroidi) oppure che si siano formati da un pianeta in formazione, su
un'orbita instabile, poi frantumato da un immane evento. La cosa singolare
è che ognuno ruota su se stesso come un pianeta, e vi è anche
l'ipotesi che anch'essi possiedono dei piccoli satelliti).
La velocità delle differenti parti di una ruota in movimento essendo
tanto più grande quanto più si é lontani dal centro,
le parti esterne delle zone di condensazione giravano più velocemente
delle parti interne.
Se ci rappresentiamo una ruota di due metri di raggio, con il centro A, a
un metro B, a due metri C.
Il punto C due volte più lontano dal punto B dal centro, gira due volte
più rapidamente.
Le circonferenze aumentano nelle stesse proporzioni dei raggi. Ne viene che,
allorché queste zone si sono condensate in pianeti, questi pianeti
sono stati animati da un movimento di rotazione diretto nello stesso senso
del movimento generale della nebulosa su sé stessa, vale a dire in
senso diretto, essendo la velocità esterna di ogni zona staccata più
grande della velocità interna. Tale é, senza dubbio, la ragione
primaria per cui i pianeti lontani sono ad un tempo i più voluminosi
e i più rapidi nella rotazione, essendo state più ampie le loro
zone produttrici, e grandissima poi la differenza di velocità tra l'esterno
e l'interno di dette zone.
Sarebbe difficile il concepire come questi anelli potessero restare allo stato
di anelli. Occorrerebbe perciò che essi fossero di una omogeneità
perfetta, che nessuna regione fra di essi fosse più densa delle altre,
e che perturbazioni esteriori impedissero ogni durevole ammassamento di materia.
Ma in virtù dell'attrazione, questi anelli tendono generalmente a rinserrarsi
verso regioni momentaneamente più dense, e a perdere la stabilità
teorica del loro equilibrio, e a poco a poco una massa sferica nebulosa formata
in un punto qualunque finisce per mettere insieme tutti i materiali dell'anello.
Ognuna di queste nebulose secondarie riproduce in piccolo ciò che è
già avvenuto ma in grandi proporzioni nell'insieme del sistema. Essa
girerà su sé stessa con una velocità crescente di mano
in mano che si condenserà e andrà rimpicciolendosi. (*)
Allora degli anelli potranno formarsi per far
nascere dei satelliti, e questi anelli primitivi e questi satelliti saranno
altrettanto più numerosi quanto più il pianeta avrà una
materia più lata, e avrà girato più rapidamente.
(*)
L'acceleramento del moto a seconda che una nebulosa si rimpicciolisce, o
secondo che in un dato sistema si vada più vicini al centro, si esprime
in matematica con la legge delle superficie (in linguaggio astronomico s'intende
per superfice (fr. aire) lo spazio percorso in un dato tempo dal raggio
vettore di un astro. È questa la legge detta da noi del moto uniformemente
accelerato)
che così si enuncia: Le superficie percorse dalle linee condotte
dai pianeti del Sole, sono proporzionali ai quantitativi di tempo impiegato
a percorrerle.
Un mezzo però estremamente semplice di rendersene conto si è
quello di attorcigliare intorno al proprio dito un filo terminato da un
piccolo peso. Di mano in mano che il filo si accorcia attorcigliandosi al
dito, il movimento diventa più rapido; e di mano in mano che esso
s'allunga svolgendosi, il moto diviene più lento. Ecco tutta la "legge
della superficie », e tutto quanto il segreto dell'aumento dei movimenti
planetari a seconda che si avvicinano al Sole).
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Cosi la Luna é nata dalla Terra, ed ogni satellite é nato
dal suo pianeta centrale. Forse i satelliti potrebbero ancora dar vita alla
loro volta a satelliti secondari. Ma noi non ne abbiamo esempi nel nostro
sistema solare. Senza dubbio i nostri satelliti erano troppo densi o in
rotazione troppo lenta, fin dall'origine, per aver potuto frazionarsi di
nuovo. Noi conosciamo esempi di tal genere in altre regioni del cielo; e
sono sistemi quadrupli, nei quali un corpo celeste gira intorno ad uno di
maggior mole, il quale gira egli stesso intorno ad un altro, il
quale ultimo trascina alla sua volta questo triplo sistema intorno ad un
sole più potente e più lontano.
Che poi nella nebulosa solare di cui noi tentiamo di raccontare la storia,
le zone di condensazione, anulari o parziali, si siano formate interiormente,
oppure ch'esse si sieno formate esteriormente al limite in cui la forza
centrifuga faceva equilibrio all'attrazione generale, il risultato non é
stato il medesimo. Essendo ammesso, come é ragionevole supporre,
che la nebulosa roteasse come tutt'una intorno al suo centro, le velocità
d'attrazione s'accrescono colla distanza, girando i lembi estremi delle
zone più velocemente dei lembi interni, ed essendo i pianeti così
formati stati travolti in un movimento di rotazione diretto, come l'abbiamo
appena detto .
Questa teoria, formulata per la prima volta nel secolo passato dal filosofo
Kant e dal matematico Laplace, spiega in modo soddisfacente l'insieme dei
movimenti planetari. Sembra che la natura vi abbia posto essa stessa il
proprio suggello, e ch'ella abbia lasciato nel nostro sistema la traccia
dell'opera sua mediante l'aspetto del mondo di Saturno, che rotea nel cielo
accompagnato da una corona di anelli sempre sussistenti. Questi anelli,
tuttavia, non sono solo gassosi, né solo liquidi, né solidi,
ma sembrerebbero costituiti da corpuscoli distinti aggirantisi insieme intorno
al pianeta, e tenuti al loro posto dalla rete di attrazione dei satelliti
esteriori. Essi non sono che una imagine modificata del modo di formazione
dei corpi celesti, e non é da escludere che un giorno che essi si
riuniscano in un solo ammasso per la costituzione di un satellite. Sono
già essi stessi, in ognuno dei loro corpuscoli, dei veri e propri
satelliti, staccati dal pianeta, isolati e circondati, non già come
un' atmosfera ma come corpi celesti indipendenti, girando il lembo estremo
dell' anello meno presto del lembo interno secondo la decrescenza dell'attrazione
in ragione del quadrato della distanza.
La teoria che noi abbiamo ora esposta è semplice e razionale. Essa
non esplica tuttavia certe particolarità del nostro sistema.
Così essa non ci dà la ragione dell'inclinazione dei pianeti
sopra le loro orbite. In seguito a quanto noi vedemmo poco fa, i pianeti
dovrebbero essere collocati sulle loro orbite in senso verticale e non obliquamente.
Avendo i loro movimenti di rotazione per causa prima la differenza di velocità
tra il bordo esterno ed il bordo interno della zona in condensazione, l'asse
di condensazione dovrebbe essere assolutamente perpendicolare al piano nel
quale ciascun pianeta si muove intorno al Sole. É ciò che
sussiste, a dire il vero, per il più impor tante dei pianeti, per
Giove, ma gli altri sono tutti più o meno inclinati. Ognuno sa, per
esempio che l'asse di rotazione della Terra é inclinato di 23°,
e che questa inclinazione é la causa delle vicende delle sue stagioni.
Ognuno può rendersi conto di questo stato di cose guardando e comparando
le varie inclinazioni dei pianeti. Giove é pressoché verticale;
la Terra, al contrario, é assai inclinata.
Ebbene, gli altri pianeti sono inclinati come la Terra, e molti lo sono
molto molto di più.
Le inclinazioni di Mercurio, della Terra, di Marte e di Saturno non differiscono
considerevolmente fra di loro, e sono comprese fra il 20 e il 26°. Le
stagioni (queste sono come tutti sappiamo proprio dovute all'inclinazione)
sono all'incirca della stessa intensità relativa in questi quattro
pianeti, benché differiscano dal punto di vista della temperatura
media e da quello della lunghezza. L'inclinazione di Venere, di 55°,
ma ve ne sono di molto maggiore. L'inclinazione di Urano ad es. è
uno di questi.
Secondo le ultime osservazioni l'asse di rotazione che, per Giove e appena
di 3° sulla perpendicolare al piano nel quale si muove, per la Terra
di 23° e per Venere di 55°, l'asse di Urano è inclinato di
58°, quasi adagiato sul piano dell'eclittica, cosicchè rivolge
alternativamente i poli nord e sud al sole nel corso di un periodo di rivoluzione
che dura 84 anni, a una distanza media dal Sole di 2,87 miliardi di chilometri.
Ma ciò che vi è di più sorprendente é che il
sistema dei suoi quattro satelliti é più inclinato ancora
arrivando fino a 98°, vale a dire al di là dell'angolo retto,
ciò che fa si ch'essi circolino pressoché perpendicolarmente
al piano dell'orbita. L'asse polare di Urano fa con l'asse di rotazione
dei suoi satelliti (o, ciò che é la stessa cosa, l'equatore
di Urano fa col piano di rivoluzione dei satelliti) un angolo di 41°
circa, girando il pianeta su sé stesso (in 17 ore e 6 minuti) in
un piano per nulla differente da quello dei suoi satelliti. Inoltre questa
inclinazione di 98° fa sì che i satelliti, pur girando pressoché
perpendicolarmente, roteano piuttosto in senso retrogrado di quello che
in senso diretto. Vi é là indubbiamente un'anomalia assai
notevole, che ha fatto inclinare in una maniera strana gli assi di rotazione.
Noi non sappiamo ancora in qual modo Urano giri su sé stesso, se
cioé in senso diretto o in senso retrogrado.
Ultimamente con la sonda Voyager 2 avvenuta il 24 gennaio 1986, sappiamo
qualcosa di più. Rivelandoci un'altra decina di satelliti, e i costituenti
fondamentali della sua atmosfera, fatta soprattutto di idrogeno e di elio,
un'abbondanza paragonabile a quella solare.
Il sistema di Nettuno è ancor più spiccato; la sua inclinazione
scende fino a 146°, e il moto dei suoi satelliti é decisivamente
retrogrado.
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Sono questi fatti astronomici che la teoria cosmogonica esposta più
sopra non spiega ancora in modo molto chiaro. Comunque è importante
di non lasciarli passare sotto silenzio.
E' probabile che queste inclinazioni abbiano avuto per causa il modo stesso
di formazione di ciascun pianeta, mediante la condensazione, non immediata
ed uniforme, ma graduale e in più volte della zona nebulosa originale.
Oppure che sia l'effetto di un urto con un corpo massiccio avvenuto dopo
la formazione del pianeta. Le aggiunzioni successive delle masse diffuse
hanno dovuto far cambiare il centro di gravità come il piano di movimento.
Ma anche le perturbazioni esterne possono aver avuto una loro azione.
La teoria non esplica altresì perché la Luna, nata nella nebulosa
terrestre, presenti sempre la stessa faccia alla Terra, mentre i pianeti,
anche più prossimi al Sole, girano su se stessi con indipendenza.
Si può rispondere senza dubbio che la Luna ha originariamente girato
su sé stessa, e che fu la Terra che l'ha arrestata operando mediante
le maree lunari come un freno, al modo stesso che ai giorni nostri le maree
terrestri, prodotte dalla Luna, tendono a rallentare il moto di rotazione
della Terra. Ma il Sole ha dovuto produrre su Mercurio delle maree analoghe,
e avrebbe dovuto, in virtù dello stesso principio, arrestare il suo
movimento di rotazione.
Essa non spiega altresì per quale azione uno dei due satelliti di
Marte (Phobos, 11 km di diametro) giri più veloce dello stesso pianeta:
infatti esso gira intorno al pianeta in 7 ore e 39 minuti, mentre Marte
impiega 24 ore e 37 minuti a compiere il proprio movimento di rotazione.
L'altro satellite invece (Deimos, 6 km di diametro) compie il suo periodo
di rivoluzione in un giorno e 17 minuti.
Noi non sappiamo tutto. Ma quale noi l'abbiamo esposta, questa teoria rende
conto dell'insieme dei differenti corpi del sistema solare e della loro
unità di origine. E' già molto. Ci dobbiamo stimar felici
d'aver saputo trovar i vincoli di parentela che riattaccano le nebulose
al Sole, di sapere come una nebulosa può formare un Sole ed un sistema
di mondi, e di poter assistere col pensiero al primo apparire della Terra
nel seno della nebulosa solare, e all'apparizione della Luna nel seno della
nebulosa terrestre. L'analisi spettrale, che ci permette oggi di leggere
nei raggi di luce la storia chimica degli astri, conferma l'unità
del sistema del mondo, e perfino l'unità dell'universo, mostrandoci
gli elementi terrestri sparsi negli altri pianeti, e perfino nelle stelle,
affermando così l'unità di composizione del Cosmos.
Si é perfino tentato di riprodurre con un'esperienza di laboratorio
la teoria della formazione dei mondi che noi abbiamo appena delineata. Ingegnose
esperienze che dimostrano in pratica ciò che la teoria insegna, cioè
che la rotazione dei corpi allo stato liquidi modifica la loro forma in
ragione del loro volume e della velocità della loro rotazione. La
Terra ha, come ognuno sa, la forma di uno sferoide leggermente appiattito
ai poli.
Da quanto precede risulta che il corpo terrestre è stato in passato
liquido o molle, ossia plastico; la Terra ha dovuto prendere forma di un
globo, e, in seguito alla sua rotazione, appiattirsi all'etremità
del suo asse. La temperatura del pianeta, liquido nel suo nocciolo e gassoso
nella sua atmosfera era allora di migliaia di gradi.
I diversi pianeti non si sono né formati nello stesso tempo, né
raffreddati simultaneamente. La loro creazione non data già dallo
stesso giorno, e non hanno la stessa età correlativa. Così,
in confronto della Terra, Giove è assai più giovane; esso
non è ancora arrivato allo stato di stabilità del nostro pianeta;
la sua atmosfera è ancora carica di vapore e di nubi di ammoniaca
e di metano, che assorbono molto la già scarsa luce solare, e proprio
per questo appare soggetta a incessanti perturbazioni; si verificano infatti
fenomeni "metereologici" quotidiani che il calore solare sarebbe
incapace di produrre ad una tale distanza, e che vi sono mantenuti dalla
temperatura propria a Giove, ancora oggi assai elevata. Questo elevato valore
fa in modo che il pianeta emetta, soprattutto nell'infrarosso, una quantità
di energia ben maggiore di quella che riceve dal Sole.
Da alcuni anni, l'osservazione assidua degli astronomi ha messo in chiaro
alcuni fatti caratteristici che ci fanno assistere da lontano alla formazione
della superficie di un mondo; nel 1879 una macchia rossa (già scoperta
da Cassini nel 1665) di grande estensione (40mila km, quindi più
vasta di tutta quanta la Terra) si è formata al di sopra dell'equatore
(anche se in minor misura è da tre secoli che la si osservava). Essa
è rimasta fissa allo stesso punto per sette anni girando col pianeta
nel suo rapido giro di rotazione, di 9h, 55m (avete letto giusto, in poco
meno di 10 delle nostre ore, Giove ruota su se stesso, pur avendo un diametro
10 volte superiore a quello della Terra) ma restando immobile allo stesso
posto del globo; essa è poi impallidita lentamente e si è
gradatamente dissipata; e non poteva essere nè una nube, nè
un accidente meteorologico, dacchè rimase per ben cinque anni ferma
allo stesso punto; essa appartiene alla superficie stessa del globo, ed
è probabile che si tratti di qualcosa in lenta formazione sulla sua
superficie.
Negli ultimi anni, grazie alle sonde, su giove è stato scoperto un
esile anello, mai prima osservato da Terra.
Giove
è attualmente nella sua età primodiale.
Le stelle, questi soli dell'infinito, sparse nell'immensità siderali,
si presentano del pari a noi nelle loro differenti età. Esse si dividono
essenzialmente in quattro tipi : 1.° le stelle bianche, quali Sirio,
Vega, Rigel, Procione, Altair, ecc., il cui spettro mostra in particolar
modo l'idrogeno incandescente, e manifesta una temperatura estremamente
elevata, sono le più giovani; 2.° le stelle gialle, astri quali
lo stesso nostro Sole, Capella, Arturo, Polluce, Aldebaran, ecc., in cui
si scorgono dissociati il sodio, il ferro, l'idrogeno, il magnesio, e la
cui temperatura è meno elevata di quella dei soli precedenti, sembrano
essere nella vigoria dell'età ; 3.° le stelle aranciate, quali
Antares ed altre meno brillanti, di cui lo spettro mostra formato da forti
linee nerastre e da punti luminosi, atmosfere assorbenti idrogeno raro,
sodio, ferro, magnesio, carbonio (e si noti che un gran numero di quelle
stelle sono variabili come quelle della classe seguente); 4.° le stelle
rosse ed opache, che sono assai poco brillanti, generalmente invisibili
ad occhio nudo, e nelle quali lo spettroscopio permette di riconoscere il
carattere dei composti di carbonio, e probabilmente di ossidi gassosi, ciò
che denota dei soli a bassa temperatura ; sono quelli senza dubbio astri
che si ossidano, e che sono prossimi ad estinguersi.
Così il cielo ci mostra le sue creazioni in tutte le epoche della
loro storia.
Vi sono nel cielo come sulla terra delle culle e delle tombe. Felice chi
potesse levare il velo di queste tombe e fare l'oroscopo dei mondi venturi!
Più felice ancora colui che, negli astri in agonia e fra i mondi
periti, sapesse indovinare la resurrezione, e scoprire per quali misteriosi
procedimenti la natura rende eterna l'opera sua !
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La LEGGE di TITIUS e BODE
Abbiamo detto sopra che i pianeti girano intorno al Sole. All'epoca della
loro formazione, dopo averli distribuiti a varie distanze, ha seguitato
a tenerli a rispettosa distanza costringendoli a percorrere sempre lo stesso
cammino. Li sorveglia, e anche se hanno la voglia matta di fuggire - e chissà
dove, magari si perderebbero nel buio degli spazi o verrebbero rapiti da
un'altra stella-sole- babbo Sole li costringe a rimanere dove sono. Lui
ha stabilito le distanze: ogni pianeta deve girargli attorno secondo una
"pista" ben definita. Una "pista" circolare? Non proprio,
appunto perchè i Pianeti se ne vorrebbero andare dove pare loro.
Cioè -direbbe un astronomo- il pianeta tende a fuggire per la tangente.
Inoltre per non che ognuno di loro occupasse lo spazio-orbita dell'altro,
adottò una regola, che noi conosciamo solo da epoca recente, quando
nel 1766 un professore di matematica di Wittemberga, Giovanni Daniele Tietz,
questa regola la pubblico con il suo nome latinizzato Titius, e che poi
l'astronomo Bode diffuse; per cui la regola si chiama "legge di
Titius o di Bode".
A dire il vero c'erano già le tre leggi di Keplero che vennero rese
note nel 1618, che stabilivano tre regole: la prima, la forma della "Pista"
che in termine astronomico si chiama orbita; la seconda stabilisce come
varia il movimento del pianeta su questa orbita; la terza come varia la
velocità da un pianeta all'altro.
Per oltre un secolo si sapeva che i pianeti ruotano intorno al Sole su orbite
ellittiche, si sapeva la distanza e la legge che governano i moti dei pianeti,
ma nulla si sapeva perchè le orbite erano state messe lì in
quel modo e non in un altro.
Poi venne Titius, e si scoprì che "babbo sole" aveva messo
i "suoi figli" a una certa distanza, adottando una regola matematica
abbastanza singolare (Quella di Titius è definita una relazione empirica,
perchè al significato fisico manca ancora una spiegazione certa;
e anche se sappiamo che la distanza reale è molto vicina a questa
regola, nel momento in cui descrive la distanza di Nettuno e Plutone la
relazione cade).
Tuttavia
questa è la regola:
Se noi vogliamo disegnare il sistema solare su di un piano e
si approssimano le orbite dei pianeti a cerchi, si devono tracciare dei
cerchi concentrici di dimensioni progressivamente crescenti.
Ma per porli alla giusta distanza (in proporzione) come sono in realtà
si devono tracciare dei cerchi concentrici di dimensioni progressivamente
crescenti, secondo appunto la legge di Titius. Per rappresentare
questa legge, scriviamo in successione i numeri 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96,
192, 384, 768. Ognuno di questi, se si esclude lo zero, è il doppio
del precedente. Sommando 4 a ciascuno di questi numeri, otterremo la successione:
4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196, 388, 772. Ora notiamo che, se prendiamo
come 10 la distanza Terra-Sole, le altre distanze planetarie sono, in proporzione:
3,9 (Mercurio-Sole); 7,2 (Venere-Sole); 10 (Terra-Sole); 15,2 (Marte-Sole);
52 (Giove-Sole); 95,5 (Saturno-Sole); 192,1 (Urano-Sole); 301,07 (Nettuno-Sole);
397 (Plutone-Sole).
Come si vede i pianeti ruotano a una distanza dal Sole molto vicina a quella
prevista dalla legge di Titius e Bode, salvo gli ultimi due (ma ai tempi
di Titius, sia Nettuno che Plutone dovevano ancora essere scoperti). Inoltre
quando i due astronomi resero pubblica questa regola colpì il fatto
che nessun pianeta ruotasse sull'orbita detta 28. Si scoperse poi nel 1801
-lo abbiamo già accennato sopra- che quest'orbita corrispondeva agli
asteroidi. Il fatto che le distanze planetarie dal Sole siano in progressione
crescente si può spiegare, probabilmente, con l'antichità
del sistema planetario: l'origine dei pianeti si deve far risalire ad almeno
cinque miliardi di anni or sono, perciò essi hanno avuto modo di
perturbarsi e di assestarsi su orbite le cui distanze sono tali da ridurre
al minimo le perturbazioni reciproche. Questa, quindi, è presumibilmente
una configurazione di massima stabilità.
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