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Il seicento

Nascita del sistema solare: la teoria dei vortici

Mentre il sistema copernicano diveniva sempre più convincente, grazie anche alle numerose scoperte che ne davano consistenza, René du Perron Descartes detto Cartesio (1596-1650) noto come filosofo e matematico, supponeva una prima teoria che spiegherebbe l’origine del sistema solare. Egli sosteneva che lo spazio era pieno di sostanze rarefatte messe in moto da Dio le quali si muovano in innumerevoli vortici; in ogni vortice vi sarebbero due tipi di agglomerati: un tipo che si concentrerebbe per formare una stella centrale e altri vortici che creerebbero i pianeti. Uno dei tanti vortici dovrebbe aver formato il sistema dei satelliti gioviani. Il filosofo del Cogito ergo sum propose anche le leggi del moto, un’introduzione alle vere leggi che saranno supportate dalla matematica di Newton. In quello stesso periodo Pierre Gassendi (1592-1655) filosofo, astronomo, matematico e fisico francese, criticò Cartesio soprattutto per il carattere soggettivo delle sue tesi. Nel campo degli studi fece numerose osservazioni sui satelliti di Giove, approfondì lo studio di Mercurio e si occupò come Galileo delle leggi dell’urto e della caduta dei gravi.

Un altro astronomo dell’epoca da citare è Giovanni Battista Riccioli (1598-1671), il quale pubblicò una mappa lunare contenente i nomi dei crateri e delle conformazioni lunari tuttora valide. Il suo lavoro fu in realtà una continuazione e un perfezionamento di quello iniziato da Hevelius.

L’astronomia diventa matematica: Newton

Nel 1642 nacque a Wollsthorpe in Inghilterra Isaac Newton (1642-1727) con alcuni problemi di salute, i quali non gli impedirono però di studiare al Trinity College di Cambridge. Già da quegli anni si occupò di studi matematici, di osservazioni astronomiche, fisiche e chimiche. Nel biennio 1667-68 con altri tre accademici presentò le sue ricerche di matematica al maestro Isaac Barrow, il quale nel 1669 impressionato dall’abilità del giovane discepolo rinunciò alla cattedra in suo favore, e Newton mantenne la cattedra per ben trent’anni. Nel 1672 venne eletto membro della Royal Society di Londra (quando il presidente era Halley) dove presentò la sua teoria sulla luce e i colori, in cui ne affermava la natura corpuscolare. Nel 1686 pubblica la sua famosa opera Phylosophiae naturalis principia mathematica, che contiene anche le tre leggi fondamentali della meccanica: il principio di azione e reazione, la persistenza di quiete o di moto di un corpo ed infine la proporzionalità della forza impressa ad un corpo la quale determina anche il moto. I Principia di Newton furono una pubblicazione d’importanza epocale, per la quale Newton afferma la legge di gravitazione universale. A lui si deve il calcolo infinitesimale, le funzioni di una variabile, la costruzione di tangenti su curve piane. Studiò anche la forma della terra, l’effetto delle perturbazioni dovute all’azione gravitazionale del sole e quindi il fenomeno delle maree dalla quale risalì anche alla valutazione della massa della Luna, interpretò la precessione degli equinozi partendo dalla forma irregolare della terra. Valutò lo schiacciamento polare conoscendo la velocità di rotazione e le dimensioni del pianeta. Condusse diversi studi di ottica che lo portarono a costruire il primo telescopio riflettore, detto appunto newtoniano. Nel corso della sua vita divenne anche ispettore della Zecca dello Stato, presidente della Royal Society e baronetto della regina.

I telescopi migliorano: le nuove scoperte

Christian Huygens (1629-1695) fu un altro dei grandi astronomi del ‘600. Fisico, matematico, ottico e astronomo olandese. Si dedicò a molti studi di fisica e meccanica, fu il primo a notare la variazione di forza centrifuga tra poli ed equatore, e il primo ad ipotizzare una teoria ondulatoria della luce secondo piccole esperienze, entrando così in polemica con Newton il quale sosteneva la teoria corpuscolare. Si interessò alla teoria dei vortici di Cartesio, cercando di perfezionarla. Huygens si occupò anche di ottica, migliorando notevolmente gli strumenti astronomici e proprio per queste migliorie fu il primo a scoprire gli anelli di Saturno e la sua luna più grande Titano (1665). Inoltre osservò le zone chiare e scure di Marte, ne determinò anch’egli il periodo di rotazione, osservò macchie chiare su Giove.

Giovanni Domenico Cassini (1625-1712) fu un grande astronomo italiano poi naturalizzato francese. A soli 19 anni venne chiamato come assistente presso un osservatorio privato vicino Bologna e a 25 anni divenne professore all’università. Nel 1669 venne chiamato a Parigi da Luigi XIV per divenire direttore dell’Osservatorio di Parigi e membro dell’accademia delle scienze. La presenza di nuove tecniche di costruzione dei telescopi gli avrebbe permesso di usare strumenti molto più precisi rispetto al passato, difatti nel 1665 sul disco di Saturno scoprì la divisione di Cassini e poi alcuni satelliti: Giapeto (1671), Rea (1672), Dione e Teti (1684). Osservò al telescopio Marte e Giove (il primo disegno di Marte che si conosca risale al 1636 ad opera di Francesco Fontana a Napoli), determinandone il periodo di rotazione con dei tempi molto precisi. Sulla superficie marziana poi osservò il ciclo stagionale delle calotte polari. Su Giove creò degli effemeridi per prevedere il moto dei satelliti Medicei. Determinò l’unità astronomica con un errore del 10% e osservò anche la luce zodiacale. Tuttavia teoricamente Cassini non fu mai aperto alle nuove idee; non accettò il modello copernicano, non ammise che la luce ha una velocità finita come dimostrò Römer, e non accettò tra l’altro la teoria sulla gravitazione universale.

Ole Christensen Römer (1644-1710) astronomo danese, collaborò con Cassini all’introduzione del micrometro filare, nonché ebbe la prima idea di montatura equatoriale. Ma il suo nome è indubbiamente legato alla prima vera misurazione della velocità della luce; utilizzando degli effemeridi di Giove notò come persistesse nel calcolo teorico un certo tempo tra il fenomeno calcolato (eclissi o transito del satellite) e la realtà. Da ciò dedusse che data la notevole distanza tra la Terra e Giove, la luce impieghi un determinato tempo per arrivare sino alla terra, contraddicendo le convinzioni dell’epoca sull’istantaneità dei fenomeni luminosi. Determinò quindi una velocità di 225 mila Km/s contro i 300 mila reali. Era un errore grossolano di misura, ma fu un decisivo passo in avanti nella conoscenza dell’universo.

Edmund Halley (1656-1742) astronomo e geofisico inglese. Il suo nome è indubbiamente legato alla celebre cometa che porta il suo nome. Nacque a Haggeston vicino Londra e studiò a Oxford senza tuttavia prendere la laurea. Dopo alcuni rapporti con l’astronomo reale Flamsteed nel 1678 Halley fu nominato membro della Royal Society. Viaggiò in Europa incontrando scienziati e astronomi come Hevelius e Cassini, poi tornò in Inghilterra dove collaborò con Newton; fu proprio Halley ad incoraggiare Newton alla pubblicazione dei Principia. Fece molti studi di astronomia come ad esempio quello per misurare la distanza del Sole sfruttando i transiti di Venere e misurando i tempi di contatto tra bordo esterno e bordo interno del disco planetario sul Sole. Dopo tre tentativi riuscì a determinarla con un errore in eccesso dello 0,7%. Nel 1682 osservò la sua cometa e notando che già in passato in maniera ciclica era avvenuto il passaggio, ne suppose la ciclicità con un’orbita di 76 anni. Tramite i calcoli predisse il successivo passaggio, che avvenne puntuale ma che egli purtroppo non vide a causa della sua morte. Questo fu un grande successo per le nuove teorie della meccanica celeste.

Il settecento

Herschel e la fortunata scoperta di Urano

Friedrich Wilhelm William Herschel (1738-1822). Nacque ad Hannover in Germania ed era figlio di un suonatore di oboe. A 14 anni entrò nella banda del padre e dato che Hannover era territorio inglese, fu mandato col suo reggimento in Inghilterra a difesa delle coste dagli attacchi francesi. Un anno dopo si trasferì definitivamente in Inghilterra dove lavorò copiando musica e suonando come direttore di banda. Dal 1773 si occupò di astronomia con crescente impegno, costruendo anche telescopi. Nel 1781 con un modesto telescopio da 18 cm, scoprì Urano. Questa scoperta che lo fece divenire astronomo del re, fu totalmente casuale; facendo conteggi stellari per determinare la forma della galassia, notò la presenza di un astro vicino alla stella 1 Geminorum. Capì quindi che ciò che aveva all’oculare non era una stella, perché aumentando gli ingrandimenti notava un dischetto circolare. Pensando di avere scoperto una cometa fece una comunicazione alla Royal Society. Osservato successivamente il moto della presunta cometa, si comprese solo più tardi che egli aveva scoperto un pianeta. Ma dopo la scoperta del pianeta si scatenò inaspettatamente una lotta furibonda che si protrasse per ben 50 anni per decidere quale nome dare al nuovo pianeta. Herschel lo voleva chiamare Georgium Sidus in onore del re Giorgio III, altri preferivano Herschel o Hypercronicus finché ci si accordò per Urano.  

Nel 1787 scoprì anche due satelliti di Urano, Titania e Oberon, e fu il primo ad osservare anche gli anelli di Urano come quattro archi attorno al disco planetario, ma l’effetto fu interpretato come un difetto d’ottica; gli anelli infatti verranno confermati solo nel 1977. Nel 1789 con un telescopio da 1,2 m di diametro da lui costruito, osservò per primo due satelliti interni all’anello di Saturno, Encelado e Mimas.

La legge di Titius-Bode

Nel 1755 l’astronomo tedesco Daniel Johann Titius (1729-1796) osservando i moti dei corpi del sistema solare si accorse che tra essi vi era una regolarità. Da questo spunto nasceva una famosa legge che prende il nome di legge di Titius-Bode. Difatti Johann Elert Bode (1747-1826) divulgò qualche anno dopo la legge che prese anche il suo nome. Questa legge fu molto importante a suo tempo perché riusciva a spiegare con buona approssimazione le distanze dei pianeti con un errore massimo del 7%. Difatti quando si scoprì Urano e poi Cerere, la legge ebbe grossa rinomanza poiché anticipava teoricamente le distanze previste. Tuttavia quando però si scoprirono Nettuno e Plutone si vide che la legge non spiegava perfettamente le distanze riscontrate, e fu accantonata come pura legge empirica.

La meccanica celeste diviene sempre più precisa

In questo periodo lo sviluppo della meccanica celeste ebbe un importante estensione, seguendo come base le teorie newtoniane. Giuseppe Luigi Lagrange (1736-1813) fu un valido matematico ed astronomo italiano, egli oltre ai contributi alla matematica analitica e del calcolo delle funzioni, sviluppò un modello di meccanica celeste molto più complesso e preciso. Nel 1773 notò che era possibile esprimere la legge di Newton in termini di azione di un campo di forza che riempie lo spazio in modo continuo. In questo modo egli teneva ormai in considerazione gli effetti delle perturbazioni causate da altri pianeti su diversi valori come: inclinazione dell’orbita, direzione e lunghezza dell’asse maggiore, eccentricità dell’ellisse. Risultava così che i corpi seppur mantengano la loro stabilità nel tempo, subiscono molteplici variazioni che ne influenzano il moto. Continuatore del valido contributo fu Pierre Simon Laplace (1749-1827) che usò le concezioni Lagrangiane per spiegare meglio i moti dei corpi. Cercò ad esempio di spiegare il perché la luna aveva uno strano comportamento, ossia perché nel suo moto orbitale subiva una lievissima accelerazione che fa variare la lunghezza del mese lunare di un secondo in tremila anni; egli diede la sua spiegazione come una lenta variazione dell’eccentricità terrestre, errò nel metodo ma ci azzeccò nei calcoli. Difatti tale accelerazione è dovuta alla reciproca attrazione mareale che tende a sincronizzare il moto di rivoluzione e rotazione come ha già fatto per quello rotatorio, rivolgendosi la stessa faccia. Il suo contributo comunque fu importante.

La formazione del sistema solare

Le conoscenze oramai raggiunte nel campo della meccanica celeste permise lo sviluppo di alcune teorie legate alla formazione del sistema solare partendo dalla prima teoria esposta, quella dei vortici di Cartesio. Georges Louis De Leclere Buffon (1707-1788) avanzò l’ipotesi che il sistema solare fosse nato dal Sole con il passaggio ravvicinato di una stella, il corpo avrebbe estratto materia dal Sole creando i corpi planetari; questa idea venne subito definita come una delle teorie catastrofiche. Nel 1755 il filosofo tedesco Kant (1724-1804) e successivamente nel 1796 in modo indipendente anche Laplace esposero una teoria nuova, definita poi come teoria di Kant-Laplace. La teoria prevedeva la nascita del sistema solare da una nube di gas, la quale posta in rotazione per non collassare su se stessa avrebbe formato al centro la stella che conosciamo, il Sole, e all’esterno il gas si sarebbe aggregato formato i proto-pianeti. Nel tempo il sole si sarebbe acceso come stella, e spazzata via la presenza di nubi e polveri ricadute poi sulle superfici planetarie, i cosiddetti proto-pianeti sarebbero divenuti quelli che conosciamo ora. Questa teoria tutt’ora molto accreditata, spiega ad esempio il perché i pianeti gassosi siano all’esterno, e la disposizione praticamente uniforme di questi sul piano dell’eclittica.  

L'ottocento e il novecento

La scoperta del primo asteroide 

L’1 gennaio 1801 l’astronomo e abate Giuseppe Piazzi (1758-1826) allora direttore dell’Osservatorio di Palermo, scoprì un oggetto celeste che a prima vista sembrava una cometa. Divulgata la scoperta Gauss (1777-1855) cominciò a osservare il corpo per determinarne i parametri orbitali, ma l’oggetto passò dietro il Sole. Fu Olbers (1758-1840) che lo ritrovò nel 1802; valutata quindi l’orbita e la distanza Herschel definì l’oggetto asteroide, in quanto era posto in un’orbita tra Marte e Giove, Piazzi poi lo battezzò col nome di Cerere. Ma nello stesso anno della scoperta di Cerere Olbers scoprì Pallade, e Vesta. Dati i primi successi, il ritmo di ricerca aumentò, così come i metodi e la quantità di scoperte. Dal 1890 in poi, l’introduzione della fotografia nella ricerca, migliorarono notevolmente i risultati.

La movimentata scoperta di Nettuno

Il 23 settembre del 1846 si ebbe la scoperta di Nettuno. Le vicende legate appunto alla sua scoperta sono lunghe e intrecciate: nel 1821 un collaboratore di Laplace, Alexis Bouvard (1767-1843) pubblicò degli effemeridi di Urano, ma nell’introduzione al libro fece notare che vi erano delle discrepanze di posizione del pianeta, egli pensò subito all’idea di un corpo perturbatore. George Biddell Airy (1801-1892) astronomo e ottico, nominato direttore dell’Osservatorio di Cambridge, rilevò anch’egli queste discrepanze tra calcoli e osservazione, presentando un rapporto ufficiale. Successivamente quando coprì la carica di direttore dell’Osservatorio di Greenwich, un astronomo dilettante gli scrisse una lettera e gli fece notare che le perturbazioni potevano essere dovute alla presenza di un pianeta perturbatore. Ma Airy ebbe una reazione negativa. Nel 1837 Eugene Bouvard nipote di Alexis, notando le perturbazioni di Urano, scrisse anch’egli ad Airy, ma per la seconda volta questi non prestò interesse all’idea. Per Airy fu un grave errore, perché pur essendo un importante astronomo in Inghilterra sfumò la possibilità di scoprire il nuovo pianeta. John Couch Adams (1819-1892) decise di dedicarsi al problema. Dopo pochi mesi di lavoro concluse che le perturbazioni erano causate da un pianeta, quindi dopo due anni di analisi delle osservazioni nel 1845 indicò in quale posizione potesse trovarsi il nuovo corpo. Anche Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) fece gli stessi studi, egli era un’importante personalità in Francia, fece lavori di ricerca chimica con Guy-Lussac per poi divenire membro dell’accademia delle Scienze di Parigi, ove arrivò a coprire anche la carica di direttore dell’Osservatorio di Parigi. Quando Le Verrier espose il risultato delle ricerche proponendo una campagna ricerca del nuovo pianeta in una posizione ch’egli stesso indicava tramite calcoli, Airy finalmente si mosse; ma avendo a Greenwich un’inadeguata strumentazione sollecitò Challis dell’Osservatorio di Cambridge a cercare il pianeta. Challis però cominciò la ricerca con poco entusiasmo e convinzione non riuscendo a trovare nulla. Nel frattempo Le Verrier sollecitò i colleghi francesi alla ricerca, ma non avendo avuto grandi consensi si rivolse successivamente all’Osservatorio di Berlino a Johann Gottfried Galle (1812-1910), quando il direttore era Johann Franz Encke (1791-1865). Galle aiutato da uno studente entusiasta della ricerca sin dalla prima notte d’osservazione individuarono il nuovo pianeta dopo ben 25 anni di tentativi di ricerca. Tra l’altro Challis a Cambridge, si accorse troppo tardi dai disegni che aveva precedentemente scoperto il pianeta denominato poi Nettuno, lasciandosi battere nel tempo. Fu il trionfo della meccanica celeste e dei calcoli puramente matematici.

Un altro importante astronomo che dedicò la sua vita alle osservazioni fu Giovanni Virginio Schiapparelli (1835-1910) egli approfondì le conoscenze astronomiche a Berlino con Encke e poi a Pulkovo in Russia, diventando un astronomo affermato, egli è conosciuto per le sue osservazioni planetarie. Nel 1862 a 27 anni divenne direttore dell’Osservatorio di Brera a Milano. Un anno prima scoprì il pianetino Esperia, nel 1866 scrive una serie di lettere a Padre Secchi su alcuni sciami di meteore, dicendo che essi provenivano dai resti del passaggio di comete. Nel 1877 durante un’opposizione favorevole di Marte, studiò la superficie del pianeta scoprendo i “canali” di Marte, facendo sorgere il famoso mito della possibilità di vita sul pianeta. Dapprima con un 22 cm, poi con un 49 cm, studiò anche Venere e Mercurio, calcolando i tempi di rotazione.

Le nuove scoperte del ‘900: Plutone 

Percivall Lowell (1855-1916) astronomo statunitense figlio di una famiglia di industriali, si occupò fin da giovane di astronomia. Dopo aver viaggiato per tutta l’america trovare il miglior sito astronomico, fondò e finanziò la costruzione di un grande osservatorio in Arizona a Flagstaff. Quando venne a conoscenza delle osservazioni di Schiapparelli, pensò alla possibilità di vita su Marte e alimentò l’idea che i canali fossero artificiali. Ma oltre questo, Lowell fu uno di quegli astronomi che credeva nella possibilità che oltre Nettuno vi fosse un pianeta; l’idea in realtà, era sorta già dalla metà dell’800. Ma anche se egli spinse molto la ricerca del pianeta non trovò nulla. Solo nel 1930 dallo stesso osservatorio di Lowell un giovane astrofisico Clyde Tombaugh, usando lastre fotografiche, scoprì casualmente il nono pianeta, chiamato poi Plutone.

Eugenios Antoniadi (1870-1944) astronomo nato in Turchia ma naturalizzato francese, fu un grande osservatore di pianeti. Dopo le osservazioni di Schiapparelli si era diffusa la convinzione dell’esistenza dei marziani, esistenza divulgata dalle idee di Lowell che dava un’interpretazione dei canali come opere di alieni necessarie alla loro sopravvivenza per la presenza di una lunga siccità sul pianeta. Antoniadi non era d’accordo e mai nelle sue osservazioni vide i canali; e nelle grandi opposizioni le osservazioni ottenute, dettero indicazioni di una bassa pressione superficiale e scarsità di vapore acqueo. Antoniadi comunque ci ha lasciato ottime mappe di Marte e Mercurio.

Il 1900 ricorda Gerard Pieter Kuiper (1905-1973) astronomo statunitense di origine olandese. Kuiper e Humanson si dedicarono all’osservazione di Plutone con il 5 metri di Monte Palomar. In quel periodo infatti si riscontrarono delle irregolarità sul moto del nuovo pianeta, irregolarità che prefigurarono la scoperta del satellite Caronte. Ma oltre questi studi Kuiper formulò ipotesi sul processo di aggregazione dei pianeti relativo alla teoria Kant-Laplace, sulla nascita del sistema solare. Dallo stimolo di Kuiper furono fatte le prime ricerche con palloni sonda ed aerei, per oltrepassare l’atmosfera terrestre. Inoltre nel 1948 scoprì Miranda, un satellite di Urano e compì osservazioni spettrografiche all’infrarosso dell’atmosfera di Marte rivelando la presenza di anidride carbonica. Infine per spiegare l’origine delle comete, Kuiper suppose la presenza di una fascia detta di Kuiper oltre l’orbita di Nettuno in cui vi risiedano nuclei cometari pronti a percorrere il sistema solare con orbita breve.

John Hendrik Oort (1900-1992) astronomo olandese, fu un grande studioso della nostra galassia, ma il suo nome è legato alla nube di Oort, una nube ipotizzata dallo scienziato per spiegare l’origine delle comete a lungo periodo, supposta tra i 30.000 e le 50.000 UA. Le perturbazioni planetarie anche a quelle distanze avrebbero influenza sulla nube, consentendo il distacco di nuclei cometari che si avvicinano al Sole. La nube di Oort è differente dalla fascia di Kuiper soprattutto per l’ordine di distanze.

Con l’astronautica cambia tutta l’astronomia planetaria

Nell’immediato dopoguerra le scoperte astronomiche subirono un cambiamento enorme a causa dell’astronautica. La differenza sostanziale con il passato fu nella possibilità di scoprire i meccanismi e le proprietà dei pianeti non più solo con l’osservazione da terra, ma anche con l’esplorazione diretta tramite sonde automatiche. La storia moderna dell’astronomia quindi divenne la storia dell’evoluzione tecnica dell’astronautica e delle scoperte fatte dalle sonde spaziali.

Il primo passo verso lo spazio avvenne con il primo satellite artificiale messo in orbita nel 1957 ad opera dei sovietici, lo Sputnik1. In quella che fu una “corsa” allo spazio gli americani non vollero essere da meno, nel 1958 il primo satellite americano messo in orbita l’Explorer1, scoprì le fasce di Van Allen.  

L’anno successivo i sovietici inviarono la prima sonda diretta verso la Luna, il Lunik1 che sfiorò il satellite a 6500 Km dalla superficie, un mese dopo il Lunik3 volò attorno al satellite fotografando per primo la faccia nascosta della Luna fino ad allora sconosciuta.

Nel 1962 il Mariner2 fu il primo satellite ad atterrare su Venere, scoprendone la composizione dell’atmosfera le elevate temperature e la notevole pressione superficiale. Marte invece, fu esplorato per primo nel 1965 dal Mariner4 che inviò sulla terra le prime foto del pianeta svelando una superficie arida e craterosa; fu infatti questa missione a far crollare definitivamente la convinzione che su Marte vi abitassero creature aliene, scoprendo che i cosiddetti “canali di Marte” erano solamente dei canyon naturali e non strutture artificiali.

Il 1969 fu il grande anno dello sbarco dell’uomo sulla Luna con l’Apollo11, un evento importante per la storia dell’uomo, poiché segnò una conquista tecnologica e scientifica di grande portata storica. Le missioni Apollo consentirono di conoscere più a fondo il satellite, grazie anche ai campioni di roccia lunare.  

Anche l’esplorazione del sistema solare fece un notevole balzo in avanti grazie soprattutto alle sonde Pioneer10 e 11. Nel 1972 partì la prima sonda il Pioneer10, la quale fu anche la prima a sorvolare Giove fotografandone la superficie e la macchia rossa. La sonda svelò ancor più la natura gassosa del pianeta, che dopo alcuni sorvoli mutò la sua rotta per uscire per prima dal sistema solare in direzione perpendicolare all’asse dell’eclittica. Il Pioneer11 partito un anno dopo sorvolò Giove scoprendone anche gli anelli, e rilevando un intenso campo magnetico; su Saturno invece scoprì tre sistemi di anello.  

Nel 1974 fu la volta del Mariner10 che sorvolò Mercurio facendoci vedere per la prima volta la sua superficie craterosa, scoprendo anche la presenza di una tenuissima atmosfera.

L’ultima grande missione condotta verso il sistema solare fu quella delle sonde Voyager1 e 2. Le sonde concepite con nuove tecnologie, partirono nel 1977 per compiere un viaggio lungo e difficoltoso; la buona risoluzione delle apparecchiature fotografiche e le nuove tecnologie adottate consentirono nuove scoperte. Su Io le sonde osservarono l’intensa attività vulcanica, su Ganimede fotografarono la superficie craterosa mentre su Europa videro la presenza di ghiacci sulla superficie, infine sorvolarono il satellite più grande del sistema solare Ganimede, infine scoprirono 3 nuove lune Gioviane mai osservate. Su Saturno il Voyager2 osservò la superficie di Titano rilevando la componente principale dell’atmosfera cioè l’azoto; inoltre scoprì altre 10 lune. Anche su Urano la missione segnò notevoli scoperte, la sonda osservò per la prima volta in modo ravvicinato la superficie gassosa, scoprendo anche che il campo magnetico del pianeta è inclinato di quasi 59° rispetto l’asse di rotazione. Infine scoprì due nuovi anelli del pianeta in aggiunta a quelli scoperti nel 1977 e 10 lune mai viste prima. Su Nettuno osservò una notevole attività superficiale osservando anche la grande macchia scura, e attorno ad essa nubi bianche di metano. Scoprì anche 6 nuove lune ed inoltre confermò l’esistenza di archi di anello attorno al pianeta. Gli anelli infatti, furono osservati per la prima volta da Huygens nel 1665 supponendo però che l’immagine fosse ottenuta da un difetto ottico, e scoperti nuovamente nel 1984 da André Brahic dell’Università di Parigi e da William Hubbard dell’Università dell’Arizona. Prima di allora l’esistenza di archi di anello veniva reputata in contrasto con i principi della meccanica celeste.

Un’altra sonda che tuttora ruota attorno a Giove è la Galileo partita nel 1989; le osservazioni prolungate del pianeta e dei suoi satelliti hanno già cambiato molte convinzioni sulla natura dei suoi satelliti e sull’atmosfera del pianeta. 

Appendice

Anno anomalistico: è l’intervallo di tempo tra due passaggi della terra al perielio (la minima distanza dal sole). Poiché la posizione del perielio cambia sia rispetto le stelle che al punto gamma, l’anno anomalistico risulta più lungo di quello tropico.

Anno sidereo: è l’intervallo di tempo che il Sole impiega per percorrere l’intera eclittica, esso è quindi il vero periodo di rivoluzione della Terra.

Anno tropico: tropico deriva dalla parola greca tropos ritorno, difatti è l’intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi del sole per il punto gamma, cioè all’equinozio di primavera. Oppure il periodo che impiega il sole per aumentare la sua longitudine di 360°, ma per effetto della precessione degli equinozi il punto gamma si sposta di 50,26” di grado l’anno, in senso opposto al moto del sole. Durante un anno tropico la terra compie una rivoluzione completa solo dopo questo breve tempo che risulta più corto di quello sidereo. Su questo periodo si basa la compilazione di tutti i calendari.

Astrolabio: la parola deriva dal greco astrolàbon òrganon ossia astron (astro) e lambàno (io prendo) letteralmente strumento che prende le stelle o che le misura. Inventato da Ipparco nel II sec. a.C. la sua funzione principale è quella di indicare la posizione delle costellazioni a una data ora del giorno e dell’anno. E’ uno strumento composto da un piatto ove sono imperniate una tavola girevole che opportunamente ruotata in base a delle tacche orarie ai bordi, presenta un cerchio ove guardare la posizione delle stelle. Le stelle sono rappresentate in proiezione sferica verso una superficie piana, con coordinate e possibilmente i con nomi delle costellazioni. In genere il cielo viene rappresentato proiettando il nord celeste della latitudine del luogo.

Ciclo di Saros: è un ciclo di 18 anni e 10–11 giorni in cui le eclissi tornano a ripetersi alla stessa maniera.

Disco di Airy: se si osserva una stella al telescopio, si nota che l’immagine non è mai del tutto puntiforme, ma un piccolo disco. Esso non è dovuto alle dimensioni della stella ma bensì a un semplice effetto strumentale, detto “disco di Airy”. Tramite questo disco, si suole in genere stabilire anche il grado di collimazione delle ottiche di un telescopio.

Eclittica: la parola deriva dal termine eclissi, in quanto è la linea su cui si hanno in genere le eclissi. Tale linea rappresenta il percorso che il sole descrive durante l’anno e che interseca il cerchio dell’equatore celeste in due punti detti l’uno punto gamma o d’ariete e l’altro della bilancia. Essa risulta inclinata rispetto l’equatore di 23° 27’, tale angolo rappresenta l’obliquità dell’eclittica.

Evezione: è un’irregolarità del moto in longitudine della luna dovuto all’eccentricità della sua orbita perturbata dal sole.

Fasce di Van Allen: il campo magnetico terrestre è bipolare e si comporta come una normale calamita. Essendo tale, si creano delle forze magnetiche che circondano la terra. L’origine di tali forze consiste nella presenza di un nucleo rotante liquido che si comporta come una gigantesca dinamo che produce appunto un campo magnetico.