Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. L’ordine dei pianeti si impara a scuola, magari con una filastrocca, ma i nomi dicono poco dei mondi che rappresentano. Nel sistema solare convivono deserti arroventati, distese di ghiaccio, atmosfere irrespirabili e tempeste più grandi della Terra.
Tutti nacquero circa 4,6 miliardi di anni fa dal disco di gas e polveri che circondava il giovane Sole. La distanza dalla stella influì sulla loro composizione, senza determinarne da sola la storia. Contarono anche la massa, le collisioni, la capacità di conservare un’atmosfera e il calore rimasto all’interno.
La parola “pianeta” deriva dal greco planētēs, che significa “errante”. Gli antichi avevano notato che alcune luci si spostavano rispetto alle stelle. Conoscevano Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno; gli astronomi avrebbero scoperto Urano e Nettuno molti secoli dopo. Quasi tutti ricevettero nomi legati alle divinità greche e romane. La Terra è l’eccezione.
I pianeti vicini al Sole
Mercurio dovrebbe essere, almeno secondo l’intuizione, il pianeta più caldo. È il più vicino al Sole, ma il primato appartiene a Venere. La ragione si trova nell’atmosfera, quasi assente su Mercurio e densissima sul pianeta successivo.
Il piccolo Mercurio percorre la propria orbita in appena 88 giorni terrestri. I crateri segnano una superficie che ricorda quella della Luna. Durante il giorno la temperatura può raggiungere circa 430 gradi; di notte precipita fino a 180 gradi sotto zero. Nei crateri polari che non ricevono mai la luce solare si conserva anche ghiaccio d’acqua.
Mercurio ruota sul proprio asse in circa 59 giorni terrestri. Il rapporto tra rotazione e rivoluzione produce un effetto singolare: fra un’alba e la successiva trascorrono 176 giorni terrestri.
Venere ha dimensioni simili a quelle della Terra, ma le somiglianze finiscono quasi subito. L’anidride carbonica domina la sua atmosfera, attraversata da nubi di acido solforico, e alimenta un effetto serra estremo. La superficie rimane intorno ai 465 gradi e la pressione al suolo raggiunge un valore circa novanta volte superiore a quello terrestre.
Anche il movimento è insolito. Venere ruota in direzione opposta rispetto alla maggior parte dei pianeti e impiega circa 243 giorni terrestri per completare un giro sul proprio asse. Il viaggio intorno al Sole ne richiede soltanto 225: una rotazione dura quindi più di un anno venusiano.
La Terra e Marte, due storie dell’acqua
La Terra si trova poco più lontano. L’acqua liquida sulla superficie è la sua caratteristica decisiva, insieme a un’atmosfera capace di moderare la temperatura. Il campo magnetico riduce l’esposizione alle particelle provenienti dal Sole, mentre la tettonica delle placche rinnova lentamente la crosta e interviene nei grandi cicli del clima. È anche l’unico pianeta che sappiamo ospitare vita. La Luna provoca le maree e contribuisce alla stabilità dell’asse terrestre.
Marte è l’ultimo dei quattro pianeti rocciosi. Ha dimensioni pari a circa la metà di quelle terrestri e un’atmosfera sottile, nella quale prevale l’anidride carbonica. Gli ossidi di ferro presenti nel terreno gli conferiscono il colore rosso; le tempeste sollevano polvere che può rimanere sospesa per settimane e, nei casi più intensi, avvolgere quasi tutto il pianeta.
Oggi Marte è freddo e arido. Valli, delta e antichi letti fluviali raccontano però un passato nel quale l’acqua scorreva sulla superficie. Una parte sopravvive come ghiaccio nelle calotte polari e nel sottosuolo. Sul pianeta si trovano anche l’Olympus Mons, il maggiore vulcano che conosciamo nel sistema solare, e la Valles Marineris, un sistema di canyon lungo migliaia di chilometri. Intorno orbitano due piccoli satelliti, Phobos e Deimos.
Giove e Saturno, pianeti che sembrano sistemi
Dopo Marte si apre la fascia principale degli asteroidi. Il cinema l’ha trasformata in un ingorgo di rocce da evitare, mentre nella realtà le distanze tra i corpi sono immense. Gli astronomi classificano il suo oggetto maggiore, Cerere, come pianeta nano.
Superata questa regione, le proporzioni cambiano. Giove è il pianeta più grande e la sua massa supera di oltre due volte quella di tutti gli altri messi insieme. Idrogeno ed elio costituiscono gran parte del gigante, che non possiede una superficie solida: scendendo nell’atmosfera, i gas diventano progressivamente più densi.
Giove gira sul proprio asse in meno di dieci ore. La rapida rotazione alimenta un’atmosfera attraversata da correnti, nubi e tempeste. Gli astronomi seguono da secoli la Grande Macchia Rossa, un vortice più esteso della Terra.
Nel 1610 Galileo Galilei osservò le quattro lune maggiori. Fra queste, Io è dominata dai vulcani ed Europa nasconde probabilmente un oceano sotto la crosta ghiacciata. La varietà dei satelliti fa di Giove qualcosa di simile a un piccolo sistema planetario.
Saturno, secondo pianeta per dimensioni, contiene soprattutto idrogeno ed elio, ma deve la propria fama agli anelli. Da lontano sembrano dischi continui; le sonde hanno mostrato che innumerevoli frammenti di ghiaccio, polvere e roccia ne formano la struttura. Gli anelli si estendono per centinaia di migliaia di chilometri, pur mantenendo uno spessore sorprendentemente ridotto.
Anche alcune lune hanno attirato l’attenzione degli astronomi. Titano possiede una densa atmosfera e laghi di metano ed etano; Encelado espelle nello spazio getti provenienti da un oceano nascosto sotto la superficie ghiacciata.
Gli ultimi due giganti
Urano e Nettuno contengono una percentuale maggiore di acqua, ammoniaca e metano rispetto a Giove e Saturno. Per questo gli astronomi li chiamano giganti di ghiaccio. Il metano presente nell’atmosfera assorbe parte della luce rossa e contribuisce al loro colore azzurro-verde.
William Herschel scoprì Urano nel 1781. La sua particolarità più evidente è l’inclinazione dell’asse, vicina ai 98 gradi: il pianeta sembra rotolare lungo l’orbita. Una collisione avvenuta nelle prime fasi della sua storia potrebbe averlo rovesciato, anche se l’origine di questa posizione non è ancora certa. Un anno su Urano dura 84 anni terrestri. Intorno al pianeta si trovano anche anelli scuri e numerosi satelliti.
Nel XIX secolo gli astronomi dedussero invece l’esistenza di Nettuno attraverso i calcoli. Alcune irregolarità nell’orbita di Urano suggerivano l’azione gravitazionale di un pianeta sconosciuto. Nel 1846 lo cercarono nella regione indicata dalla matematica e lo trovarono.
Nettuno, ottavo e più lontano pianeta del sistema solare, impiega circa 165 anni terrestri a completare un’orbita. La sua atmosfera è percorsa da venti supersonici, tra i più veloci che conosciamo. Tritone, il satellite maggiore, si muove in direzione contraria rispetto alla rotazione del pianeta. Probabilmente la gravità di Nettuno lo catturò dopo che si era formato altrove.
Soltanto la Voyager 2 ha osservato Urano e Nettuno da vicino, passando accanto al primo nel 1986 e al secondo nel 1989. Gran parte di ciò che accade nelle loro atmosfere e nei loro interni deve ancora essere compreso.
Perché Plutone non è più il nono pianeta
Chi ha frequentato la scuola prima del 2006 ricorda probabilmente un sistema solare formato da nove pianeti. L’ultimo era Plutone, che Clyde Tombaugh scoprì nel 1930 oltre l’orbita di Nettuno. Il ritrovamento di altri corpi simili nella fascia di Kuiper spinse però gli astronomi a chiarire che cosa dovesse essere considerato un pianeta.
Nel 2006 l’Unione Astronomica Internazionale adottò una definizione precisa: un pianeta deve orbitare intorno al Sole, avere una forma quasi sferica ed esercitare un predominio gravitazionale nella regione della propria orbita. Plutone soddisfa i primi due requisiti, ma condivide il suo spazio con molti altri oggetti. L’Unione Astronomica Internazionale lo inserì quindi nella categoria dei pianeti nani.
Nel 2015 la sonda New Horizons fotografò montagne di ghiaccio d’acqua, pianure di azoto congelato e una superficie attraversata da processi geologici inattesi. La decisione ne cambiò la categoria scientifica; New Horizons mostrò quanto quel mondo restasse complesso.
Mondi diversi attorno alla stessa stella
I pianeti del sistema solare permettono di seguire molti possibili sviluppi di una storia comune. Vicino al Sole si formarono piccoli mondi di roccia e metallo; nelle regioni più fredde si accumularono ghiacci e grandi quantità di gas. Atmosfere, collisioni e calore interno completarono poi il lavoro.
Studiare queste differenze aiuta a ricostruire il passato del nostro pianeta e a interpretare i mondi che gli astronomi hanno scoperto intorno ad altre stelle. La Terra è uno di questi esiti e, finora, l’unico pianeta che sappiamo abitato.