Nozioni di Base di Astronomia: Esplorando Come le Stelle e i Pianeti Sono Diversi
Sia le stelle che i pianeti sono massicci, grandi e rotondi, e appaiono quasi uguali ad occhio nudo dalla Terra. Eppure, sono oggetti completamente diversi. Cosa li rende diversi? Scopriamolo! Se non sei un amante delle letture lunghe, dai un'occhiata alla nostra infografica — presenta il succo dell'articolo in un formato visivo.
Contenuti
- Cos'è una stella?
- Cos'è un pianeta?
- Qual è la principale differenza tra stelle e pianeti?
- Un pianeta può diventare una stella?
- Differenza tra stelle e pianeti
- Come distinguere i pianeti dalle stelle nel cielo?
- Conclusione
Cos'è una stella?
Una stella è una sfera luminosa, calda e massiccia di gas, principalmente idrogeno ed elio, tenuta insieme dalla sua enorme gravità (risultato della enorme massa di una stella). La gravità causa anche un processo di fusione nucleare nel nucleo di una stella, durante il quale le stelle producono luce e calore. La fusione avviene perché l'enorme gravità di una stella comprime l'idrogeno fino al punto in cui alte pressioni e temperature comprimono due atomi di idrogeno in un atomo di elio. Questo processo crea un'enorme quantità di energia che rende una stella brillante. La stella più vicina a noi è il Sole.
Cos'è un pianeta?
Un pianeta è un corpo naturale che orbita attorno a una stella e domina la sua orbita, spostando tutti gli oggetti di dimensioni simili nelle vicinanze. I pianeti sono abbastanza massicci da avere una forma sferica ma non abbastanza massicci da causare la fusione nucleare all'interno. Possono essere costituiti da roccia, come la Terra e Marte, o da gas, come Giove e Saturno. I pianeti al di fuori del Sistema Solare sono chiamati esopianeti.
Qual è la principale differenza tra stelle e pianeti?
La loro differenza chiave è:
Le stelle generano la propria luce e calore attraverso la fusione nucleare nei loro nuclei. Emittono energia sotto forma di luce e radiazione elettromagnetica, il che le rende visibili da grandi distanze. Al contrario, i pianeti non producono luce. Invece, riflettono la luce dalle loro stelle genitrici. Ecco perché non possiamo vedere gli esopianeti come possiamo vedere altre stelle — una stella come il Sole è circa un miliardo di volte più luminosa della luce riflessa da un pianeta extrasolare in orbita.
Un pianeta può diventare una stella?
Se a un pianeta manca solo una cosa per diventare una stella, ha la possibilità di diventarlo? Teoricamente, sì. Un pianeta potrebbe diventare una stella aggiungendo abbastanza massa che si comprimerebbe e si scalderebbe, provocando una reazione di fusione nucleare. Perché questo pianeta ipotetico si trasformi in una stella, deve essere prevalentemente composto da idrogeno. Questo è necessario per abilitare il processo di fusione nucleare che trasforma l'idrogeno in elio.
Prendiamo Giove, che è per lo più idrogeno, come esempio. La sua massa è 1.898 × 10²⁷ kg, mentre la massa del Sole è 1.989 × 10³⁰ kg. Quindi Giove è circa 1.000 volte meno massiccia del Sole. In altre parole, per fare di Giove una stella simile al Sole, dovremmo far schiantare insieme 1.000 Giovi. Stai faticando a trovare mille Giovi? Nessun problema! Ci sono stelle meno massicce del Sole: se prendiamo circa il 7,5% della massa dell'idrogeno del Sole e lo mettiamo insieme, avremmo una nana rossa. Per questo, avremmo bisogno solo di far scontrare 80 Giovi l'uno contro l'altro.
Quindi, ipoteticamente, è possibile trasformare un pianeta in una stella, ma ciò richiederebbe una serie di collisioni massicce. E, chissà, forse sta succedendo proprio adesso, da qualche parte nella vastità dello spazio.
Differenza tra stelle e pianeti
Oltre alla capacità di creare luce e calore, ci sono altre differenze tra stelle e pianeti.
1. Origine
Le stelle si formano da enormi nubi di gas e polvere che crollano sotto l'effetto della gravità e si riscaldano, innescando la fusione nucleare nei loro nuclei. I pianeti si formano dai materiali residui che non hanno contribuito alla formazione di una stella.
2. Composizione
La maggior parte delle stelle scoperte è composta principalmente di idrogeno ed elio. Parlando di pianeti, ne esistono due tipi in base alla loro composizione - pianeti gassosi (che consistono anch'essi di idrogeno ed elio) e quelli terrestri (rocciosi).
3. Orbita
Le stelle non orbitano attorno ai pianeti, ma i pianeti di solito orbitano attorno alle stelle. Tuttavia, ci sono eccezioni, come i pianeti vagabondi (o liberi fluttuanti). Non sono legati gravitazionalmente a nessuna stella o nano bruno e vagano liberamente nello spazio. Sì, è possibile! Anche il nostro Sole aveva più pianeti. I pianeti vagabondi appaiono quando diversi grandi pianeti lottano per un posto attorno a una singola stella e alla fine cacciano i loro rivali da quel sistema planetario.
4. Durata della vita
Mentre i pianeti hanno un'esistenza stabile a lungo termine finché nulla li distrugge o li cattura, le stelle hanno un ciclo di vita ben definito dalla nascita alla morte. Questo ciclo dipende dalla dimensione della stella: più grande è la stella, più breve è la sua durata. Ad esempio, le stelle più massicce possono morire dopo solo pochi milioni di anni, mentre una stella simile al Sole può vivere per circa 10 miliardi di anni.
5. Dimensioni
Di solito, le stelle hanno un diametro maggiore dei pianeti. Tuttavia, ci sono eccezioni, come le stelle nane bianche. Sono i resti di stelle che una volta erano come il Sole ma sono morte, perdendo i loro strati esterni e lasciando solo il nucleo dietro. Quel nucleo è solo della dimensione della Terra. Se la stella aveva pianeti più grandi della Terra che la orbitavano prima che morisse, è possibile che alcuni di essi sopravvivano, e avrai un pianeta più grande della sua stella.
6. Massa
Le stelle hanno sempre più massa dei pianeti. Come accennato sopra, se un pianeta gassoso guadagna tanta massa quanto una stella, molto probabilmente diventa una stella. Per quanto riguarda i pianeti rocciosi, non esiste alcun pianeta roccioso conosciuto con una massa vicina a quella di una stella.
7. Atmosfera
L'atmosfera delle stelle è composta principalmente da gas caldi e plasma. I pianeti, d'altra parte, hanno atmosfere che variano nella composizione e nella densità. Ad esempio, l'atmosfera della Terra è composta per il 99% da azoto e ossigeno, mentre le atmosfere di Venere e Marte contengono più dell'98% di biossido di carbonio e azoto.
8. Abitabilità
Le stelle non possono essere abitabili a causa della mancanza di superficie e del calore e della radiazione intensi emessi dai loro nuclei. E ci sono anche pianeti inabitabili con temperature estreme, mancanza di aria respirabile o ambienti tossici. Ma siamo un esempio vivente di come alcuni pianeti, come la Terra, possono sostenere la vita.
9. Temperatura
Le stelle sono incredibilmente calde e hanno temperature elevate; i pianeti hanno temperature relativamente basse. Ma ci sono casi curiosi. Ad esempio, nel 2017, gli scienziati hanno scoperto KELT-9b - un pianeta con una temperatura di "superficie" di oltre 4.000°C, quasi calda come il nostro Sole. Il motivo per cui KELT-9b è così caldo è che la sua stella è calda di per sé, e il pianeta è molto vicino ad essa.
10. Numero nell'Universo
I pianeti sono più comuni delle stelle nel nostro universo. Molto probabilmente, il numero totale di pianeti supera il numero di stelle di un fattore compreso tra 100 e 100.000. Ancora più sorprendente è che ci possono essere ancora più pianeti vagabondi (non in orbita attorno a nessuna stella) rispetto alle stelle nella Via Lattea.
Come distinguere i pianeti dalle stelle nel cielo?
Ora che conosci la differenza tra una stella e un pianeta nello spazio, è il momento di affrontare alcuni problemi più terrestri. Dalla superficie della Terra, stelle e pianeti sembrano molto simili; ecco alcuni indizi per aiutarti a distinguerli.
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Vedi se l'oggetto scintilla. Se lo fa, è una stella; se brilla con una luminosità costante, è un pianeta.
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Confronta la luminosità apparente. Il punto più luminoso che vedi nel cielo è molto probabilmente Venere. La sua magnitudine varia da -3 a -4,9, mentre la stella più luminosa, Sirio, ha una magnitudine di -1,46. Anche Giove e talvolta Marte sono più luminosi delle stelle.
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Trova pianeti vicino all'eclittica. L'eclittica rappresenta il percorso visibile del Sole nel cielo. Poiché le orbite di tutti i pianeti sono più o meno nello stesso piano, si muovono attraverso praticamente le stesse costellazioni del Sole nel nostro cielo, le costellazioni eclittiche. Quindi non aspettarti di vedere un pianeta in Orsa Maggiore o nella costellazione del Monoceros. Cerca pianeti nelle costellazioni eclittiche!
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Osserva il colore. Ogni pianeta ha il suo colore, e questo ti aiuterà a determinare quale pianeta specifico stai guardando. Anche se anche le stelle hanno un'apparenza colorata, il colore dei pianeti è più evidente. Venere è bianca, Giove e Saturno sono gialli, e Marte è rossiccio. Il colore di Mercurio è difficile da determinare perché questo pianeta è debole. Il colore di Urano è indeterminabile senza un telescopio. Nettuno non è visibile affatto senza ottiche.
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Usa un'app per osservare le stelle come Star Walk 2 o Sky Tonight. Se vedi un punto luminoso e non sei sicuro se è una stella o un pianeta, tira fuori il tuo telefono, puntalo verso il cielo, e l'app risolverà i tuoi dubbi.
Conclusione
La differenza principale tra pianeti e stelle è che quest'ultime possono generare la propria luce e calore. Questo è il motivo per cui possiamo vederli nell'immensità dello spazio, anche a occhio nudo, mentre i pianeti al di fuori del Sistema Solare non sono visibili. Dalla Terra, puoi distinguere un pianeta da una stella a seconda se scintilla o no, dal suo colore e dalla sua posizione.
