Legge di Titius-Bode
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La legge di Titius-Bode (o semplicemente di Bode) è una formula empirica che descrive con buona approssimazione i semiassi maggiori delle orbite dei pianeti del sistema solare.
La relazione fu individuata nel 1766 da Johann Daniel Titius e pubblicata formalmente da Johann Elert Bode nel 1772, da cui il nome. Secondo alcune fonti la scoperta sarebbe invece da attribuire a Christian Wolff, nel 1724.
Indice |
Formulazione originaria
La formulazione originale era:
- <math>a = \frac{n+4}{10}</math>
Dove n assume i valori 0, 3, 6, 12, 24, 48...
Formulazione moderna
Assumendo la distanza Terra-Sole pari ad una unità astronomica, i semiassi maggiori (a'Testo in grassetto') delle orbite di ciascun pianeta seguono approssimativamente la relazione
- <math>a = \left( 0,4 + 0,3 \times k \right) UA</math>
Dove k assume (dal secondo valore) valori corrispondenti alle potenze di due: 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128...
Confronto con le osservazioni
Segue un prospetto che pone a confronto i valori forniti dalla legge di Titius-Bode e quelli realmente osservati:
| Pianeta | k | Distanza teorica | Distanza osservata |
|---|---|---|---|
| Mercurio | 0 | 0,4 UA | 0,39 UA |
| Venere | 1 | 0,7 UA | 0,72 UA |
| Terra | 2 | 1,0 UA | 1,00 UA |
| Marte | 4 | 1,6 UA | 1,52 UA |
| Cerere | 8 | 2,8 UA | 2,77 UA |
| Giove | 16 | 5,2 UA | 5,20 UA |
| Saturno | 32 | 10,0 UA | 9,54 UA |
| Urano | 64 | 19,6 UA | 19,2 UA |
| Nettuno Plutone | 128 | 38,8 UA | 30,1 UA 39,5 UA |
| Eris | 256 | 77,2 UA | 67,7 UA |
Fra gli otto pianeti, Nettuno è l'unico a discostarsi in maniera rilevante dal valore teorico; esso corrisponde invece con migliore precisione al semiasse maggiore dell'orbita di Plutone.
Giustificazione teorica della legge
Non esistono teorie confermate che giustifichino la legge di Titius-Bode, e potrebbe trattarsi, in verità, di una semplice e curiosa coincidenza, piuttosto che di una regola universale.
È utile osservare che all'epoca della scoperta la legge era soddisfatta da tutti i pianeti noti all'epoca, da Mercurio a Saturno, ma c'era un vuoto tra Marte e Giove. Una importante conferma si ebbe nel 1781 con la scoperta di Urano, che occupava esattamente la posizione prevista. In seguito a questa conferma, Bode segnalò come urgente la necessità di scoprire il pianeta mancante nello spazio tra il quarto ed il quinto pianeta. Circa vent'anni dopo fu scoperto Cerere, il pianeta nano più interno.
La legge di Titius-Bode, pur essendo stata ricavata empiricamente, godette quindi di generale consenso fino alla scoperta di Nettuno nel 1846, che invece non corrispondeva alle previsioni.
La spiegazione attualmente più accreditata per la legge è che la risonanza orbitale dei pianeti esterni crei regioni attorno al Sole prive di orbite stabili a lungo termine. Simulazioni della formazione ed evoluzione del sistema solare sembrano accreditare l'ipotesi che la legge di Titius-Bode possa derivare direttamente dai meccanismi di formazione planetaria.
Si è pensato di verificare se la legge fosse valida anche in altri sistemi planetari, ma gli attuali telescopi possono vederne solo un numero molto limitato, e la verifica dovrà attendere telescopi migliori.
La legge è materia di studio per la statistica, poiché ricade in una categoria di problemi in cui i dati disponibili non sono sufficienti per una descrizione formale.
Applicazione ai sistemi di satelliti naturali
I giganti gassosi possiedono estesi sistemi di satelliti naturali che potrebbero essersi formati attraversi un meccanismo simile a quello di formazione dei pianeti stessi.
I quattro satelliti medicei di Giove ed il grande satellite più interno, Amaltea, seguono una progressione regolare, ma non secondo la legge di Titius-Bode; inoltre i quattro satelliti più interni hanno i periodi orbitali interdipendenti, e ciascuno pari al doppio del satellite precedente. L'intero sistema è in risonanza con Callisto.
Anche i principali satelliti naturali di Urano presentano distanze orbitali regolari, ma non secondo Titius-Bode.
Voci correlate
Collegamenti esterni
- La legge di Titius-Bode
- Elert Johann Bode: Von dem neuen zwischen Mars und Jupiter entdeckten achten Hauptplaneten des Sonnensystems , Berlin , Himburg, 1802 da www.atlascoelestis.com
Bibliografia
- "The ghostly hand that spaced the planets", New Scientist, 9 aprile 1994, pag. 13;
- Alan Boss, "Ask Astro", Astronomy 30 (10): 70.
