LA GRAVITA' NEL SISTEMA SOLARE

La legge di Newton è stata ricavata dalle 3 leggi di Keplero che descrivono il moto dei pianeti intorno al Sole. Adesso sappiamo per certo che essa spiega i movimenti di qualsiasi oggetto all'interno del Sistema Solare con ottima precisione.

La prova più diretta della validità della legge di Newton: le sonde interplanetarie

La dimostrazione più evidente della validità della legge di Newton all'interno del Sistema Solare è data dalle sonde interplanetarie: esse, proprio in virtù di questi calcoli, sono riuscite ad atterrare sulla Luna, su Marte e su Venere, a penetrare dentro il nucleo della cometa di Halley, a giungere sulla superficie di un asteroide (Eros) e sulla superficie di Titano, il più grande satellite di Saturno... nonostante questi corpi si trovino a centinaia di milioni e in alcuni casi a miliardi di chilometri dalla Terra!

E la cosa più incredibile è che nessuna sonda può utilizzare i motori per dirigere la propria traiettoria se non per manovre ridottissime. Infatti, un motore potente e il relativo carburante per farlo funzionare avrebbero un peso tale da rendere praticamente impossibile il lancio della sonda dalla superficie terrestre. Ma allora, cosa è che ne guida la traiettoria sul bersaglio? Semplice: la legge di Newton! I calcoli vengo fatti a terra, la sonda viene lanciata, vengono accesi i motori all'inizio della traiettoria per dirigerla lungo la giusta direzione... e poi la sonda si muove solo grazie alla gravità! Il fatto che esse abbiano praticamente sempre raggiunto il bersaglio è la prova più evidente che la legge di Newton ha una valenza universale almeno in tutto il nostro Sistema Solare.

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La prima volta che la legge di Newton è stata applicata al di fuori dei pianeti: la determinazione dell'orbita della cometa di Halley

All'inizio del 1.700, quando la teoria della gravità era stata da poco formulata, non si avevano ancora prove certe che la legge di Newton potesse essere applicata anche a corpi diversi dai pianeti. La prima conferma in tal senso avvenne per opera di un astronomo inglese, Hedmund Halley, e della cometa che porta il suo nome.

Nel 1705 Halley applicò la teoria di Newton per determinare le orbite di alcune comete usando i dati delle loro posizioni celesti che erano stati registrati dagli astronomi nel corso dei decenni. Egli si accorse che le comete apparse nel 1531, 1607 e nel 1682 avevano praticamente la stessa orbita. Suppose allora che esse fossero la stessa cometa e predisse il suo ritorno nel 1757.

I calcoli di Halley furono perfezionati da tre matematici francesi, Alexis Clairault, Joseph Lalande, and Nicole-Reine Lepaute, che corressero i parametri dell'orbita tenendo conto pure delle perturbazioni di Giove e di Saturno (sempre usando la legge di Newton!) e predissero che la cometa sarebbetornata nel marzo del 1579. La previsione fu completamente confermata e proprio alla data prevista la cometa di Halley apparve nel cielo.

Una scoperta fatta solo con calcoli matematici: quella del pianeta Nettuno

Fino all'anno 1781 si credeva che il Sistema Solare fosse composto da l Sole e da sei pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno, più le loro lune. Nessuno aveva mai sospettato che potesse esistere un pianeta oltre Saturno. Nel 1781 un famoso astronomo inglese, William Hershell, scoprì del tutto casualmente una debole stellina che sembrava spostarsi lentamente rispettoalle altre stelle fisse. Dopo accurate osservazioni si notò che la stellina era un nuovo pianeta al quale fu dato il nome di Urano.

Nel 1821 Alexis Bouvard pubblicò le tavole astronomiche dell'orbita di Urano, che tenevano conto degli effetti gravitazionali di tutti i pianeti noti. Le osservazioni successive mostrarono che le posizioni di Urano non erano esattamente quelle previste cosicché si pensò che ci fosse un ulteriore pianeta.

Nettuno come appare visto dalla sonda interplanetaria Voyager 2 (sopra) e come viene visto con un telescopio a terra (sotto).

Vari astronomi cercarono di scoprire la posizione del nuovo corpo celeste: essi usarono la formula di Newton per ottenere le proprietà dell'orbita del pianeta misterioso a partire dagli scarti fra le posizioni previste dalle tavole di Bouvard e quelle osservate.

Questo è chiaramente un problema inverso (si conoscono gli effetti finali e bisogna trovarne le cause), molto difficile da affrontare. Il primo che lo risolse con successo fu un matematico francese, Urban Le Verrier, che nel 1846 predisse la posizione del nuovo pianeta. Un'indagine al telescopio eseguita dall'astronomo John Adams portò in breve tempo alla scoperta del nuovo pianeta vicino alla posizione prevista da Le Verrier. A questo pianeta fu dato il nome di Nettuno.

E' da notare che questa è forse la prima volta che una scoperta fisica di grande importnza è stata effettuata prevalentemente attraverso un calcolo matematico!

La gravita' esiste anche fra piccole montagne spaziali!

Ida con il suo piccolo satellite Dactyl (il puntino a destra)

Ecco a destra un'immagine recente, ripresa dalla sonda Galileo il 28 Agosto 1993 nel suo viaggio verso Giove. Essa rappresenta un piccolo corpo roccioso di nome Ida che orbita intorno al Sole ad una distanza di circa 450 milioni di chilometri. Esistono migliaia di oggetti simili ad Ida nel Sistema Solare: essi hanno il nome comune di asteroidi e li studierete alla fine del V anno ad Astronomia.

Ida ha le dimensioni di una grande montagna: 53.6×24.0×15.2 km. Intorno ad essa la sonda Galileo ha fotografato una piccolissima luna! A questa è stato dato il nome di Dactyl. Dactyl ha le dimensioni di una piccola montagnola: circa 1,4 km di raggio.Essa orbita intorno al corpo maggiore ad una distanza di soli 90 km con un periodo di poco più di 36 ore.

(Testo ripreso ed elaborato da"Wikipedia")

Se vuoi approfondire la conoscenza sulla legge di gravità, clicca su questi link:
	La legge di gravitazione universale
	La gravità nell'Universo
	Un modo per trovare pianeti extrasolari: l'Astrometria
	La gravità negli studi geologici: la gravimetria
	L'esperimento di Cavendish
	La gara per lo spazio

Infine, ecco alcuni link a siti esterni interessanti:
	Un rendez-vouz nello spazio: la sonda Deep Impact lancia un proiettile contro il nucleo della cometa Tempel 1 .
	Tutte le sonde spaziali! Le missioni già effettuate e quelle in programmazione