Sulla Terra, puoi alzare lo sguardo di notte e vedere la Luna brillare luminosa da centinaia di migliaia di chilometri di distanza. Ma se andassi su Venere, non sarebbe così. Non tutti i pianeti hanno una luna: allora perché alcuni pianeti hanno diverse lune, mentre altri non ne hanno nessuna?
Innanzitutto, la luna è chiamata satellite naturale. Gli astronomi si riferiscono ai satelliti come oggetti nello spazio che orbitano attorno a corpi più grandi. Poiché la luna non è stata creata dall’uomo, è un satellite naturale.
Attualmente, ci sono due teorie principali sul perché alcuni pianeti hanno le lune. Le lune vengono catturate gravitazionalmente se si trovano all’interno del cosiddetto raggio della sfera di Hill di un pianeta, oppure si formano insieme a un sistema solare.
Il raggio della sfera di Hill
Gli oggetti esercitano una forza di attrazione gravitazionale su altri oggetti vicini. Più grande è l’oggetto, maggiore è la forza di attrazione.
Questa forza gravitazionale è la ragione per cui restiamo tutti ancorati alla Terra invece di fluttuare via nello spazio.
Il sistema solare è dominato dalla grande forza gravitazionale del Sole, che mantiene tutti i pianeti in orbita. Il Sole è l’oggetto più massiccio del nostro sistema solare, il che significa che ha la maggiore influenza gravitazionale su oggetti come i pianeti.
Affinché un satellite possa orbitare attorno a un pianeta, deve essere abbastanza vicino da consentire al pianeta di esercitare una forza sufficiente per mantenerlo in orbita. La distanza minima affinché un pianeta mantenga un satellite in orbita è chiamata raggio della sfera di Hill.
Il raggio della sfera di Hill si basa sulla massa sia dell’oggetto più grande che dell’oggetto più piccolo. La Luna in orbita attorno alla Terra è un buon esempio di come funziona il raggio della sfera di Hill. La Terra orbita attorno al Sole, ma la Luna è anche abbastanza vicina alla Terra da essere catturata dall’attrazione gravitazionale della Terra. La Luna orbita attorno alla Terra, piuttosto che al Sole, perché si trova all’interno del raggio della sfera di Hill terrestre.
I piccoli pianeti come Mercurio e Venere hanno un raggio della sfera di Hill minuscolo, poiché non possono esercitare una grande attrazione gravitazionale. Eventuali lune verrebbero probabilmente attirate dal Sole.
Molti scienziati stanno ancora cercando di capire se questi pianeti possano aver avuto piccole lune in passato. Durante la formazione del sistema solare, potrebbero aver avuto lune che furono spazzate via dalle collisioni con altri oggetti spaziali.
Marte invece ha due lune, Phobos e Deimos. Gli scienziati discutono ancora se questi provenissero da asteroidi che passarono vicino al raggio della sfera di Marte e furono catturati dal pianeta, o se si formarono contemporaneamente al sistema solare. Ulteriori prove supportano la prima teoria, perché Marte è vicino alla fascia degli asteroidi.
Giove, Saturno, Urano e Nettuno hanno raggi di sfera collinari maggiori, perché sono molto più grandi della Terra, Marte, Mercurio e Venere e sono più lontani dal Sole. La loro attrazione gravitazionale può attrarre e mantenere in orbita più satelliti naturali, come le lune. Ad esempio, Giove ha 95 lune, mentre Saturno ne ha 146.
Lune che si formano con un sistema solare
Un’altra teoria suggerisce che alcune lune si siano formate contemporaneamente al loro sistema solare.
I sistemi solari iniziano con un grande disco di gas che ruota attorno al sole. Mentre il gas ruota attorno al sole, si condensa nei pianeti e nelle lune che ruotano attorno ad essi. I pianeti e le lune ruotano quindi tutti nella stessa direzione.
Ma probabilmente solo poche lune del nostro sistema solare furono create in questo modo. Gli scienziati prevedono che le lune interne di Giove e Saturno si siano formate durante l’emergere del nostro sistema solare perché sono molto antiche. Il resto delle lune del nostro sistema solare, comprese le lune esterne di Giove e Saturno, furono probabilmente catturate gravitazionalmente dai loro pianeti.
La Luna della Terra è speciale perché probabilmente si è formata in un modo diverso. Gli scienziati ritengono che molto tempo fa un oggetto grande, delle dimensioni di Marte, entrò in collisione con la Terra. Durante quella collisione, un grosso pezzo volò via dalla Terra e entrò nella sua orbita, diventando la Luna.
Gli scienziati ritengono che la Luna si sia formata in questo modo perché hanno trovato un tipo di roccia chiamata basalto nel terreno sulla superficie lunare. Il basalto della Luna assomiglia al basalto che si trova all’interno della Terra.
In definitiva, la questione del perché alcuni pianeti abbiano molte lune è ancora ampiamente dibattuta, ma fattori come le dimensioni di un pianeta, l’attrazione gravitazionale, il raggio della sfera di Hill e il modo in cui si è formato il suo sistema solare potrebbero avere un ruolo.
