Makemake (astronomia)

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Makemake
(136472 Makemake)
Immagine di Makemake ripresa dal Telescopio spaziale HubbleImmagine di Makemake ripresa dal Telescopio spaziale Hubble
Stella madre Sole
Scoperta 31 marzo 2005
Scopritori Michael Brown,
Chad Trujillo,
David Rabinowitz
Classificazione pianeta nano, plutoide, oggetto transnettuniano (cubewano[1])
Parametri orbitali
(all'epoca JD 2435135,5[2][3]
28 gennaio 1955)
Semiasse maggiore 6 850 200 000 km
45,791 UA
Perielio 5 760 700 000 km
38,508 UA
Afelio 7 939 700 000 km
53,0736 UA
Periodo orbitale 113 179 giorni
(309,868 anni)
Velocità orbitale

4 419 m/s (media)

Inclinazione
sull'eclittica
28,963°
Eccentricità 0,159
Longitudine del
nodo ascendente
79,3816°
Argom. del perielio 298,407°
Anomalia media 85,14653°
Par. Tisserand (TJ) 5,218 (calcolato)
Satelliti 0
Anelli 0
Dati fisici
Dimensioni 1 502 ± 45 × 1 430 ± 9 km[4]
Superficie ~6,9 × 1012 
Volume ~1,7 × 1018 
Massa
~3 × 1021 kg (assunta[5])
Densità media (1,7 ± 0,3) × 103 kg/m³[4]
Acceleraz. di gravità in superficie ~0,37 m/s²
(0,048 g)
Velocità di fuga ~740 m/s
Periodo di rotazione 7,7710 ± 0,0030 ore[6]
Temperatura
superficiale
32 − 36 K[4] (media)
~50 K[4] (max)
Albedo 0,77 ± 0,03[4]
Dati osservativi
Magnitudine app. 16,7 (all'opposizione)[7][8]
Magnitudine ass. -0,437 ± 0,419[3]

Makemake (ufficialmente designato (136472) Makemake; precedentemente noto con la designazione provvisoria di (136472) 2005 FY9) è il terzo pianeta nano per dimensioni del sistema solare ed è appartenente alla classe dei plutoidi. Il suo diametro è pari all'incirca a 3/4 di quello di Plutone.[9] La sua orbita è interamente situata esternamente rispetto all'orbita di Nettuno, pertanto è corretto definirlo un oggetto transnettuniano, appartenente al gruppo dei cubewani. Makemake non ha satelliti e ciò lo rende unico tra gli oggetti della fascia di Kuiper (KBO) di maggiori dimensioni. La temperatura estremamente bassa (circa 30 K) che si registra sulla sua superficie determina che essa sia ricoperta da ghiacci di metano, etano e probabilmente azoto.[10]

La sua scoperta risale al 31 marzo 2005, ad opera di un gruppo di astronomi californiani dell'osservatorio di Monte Palomar. Il suo nome richiama la figura di Makemake, divinità della creazione secondo la mitologia pasquense.

Scoperta[modifica | modifica sorgente]

Makemake è stato scoperto il 31 marzo 2005 da un gruppo di ricerca dell'osservatorio di Monte Palomar, guidato da Michael Brown,[3] che ha annunciato la scoperta il 29 luglio 2005, lo stesso giorno in cui è stata resa nota la scoperta di Eris e due giorni dopo la comunicazione di quella di Haumea.[11]

A dispetto della sua relativa luminosità (circa un quinto di quella di Plutone),[12] Makemake non è stato scoperto se non dopo numerosi altri oggetti meno luminosi appartenenti alla fascia di Kuiper. La maggior parte delle campagne di ricerca degli asteroidi sono condotte in prossimità del piano dell'eclittica (la regione del cielo in cui transitano il Sole, la Luna e gli altri pianeti, se visti dalla Terra) a causa della maggiore probabilità di trovare oggetti lì piuttosto che altrove ed è probabile che Makemake sia sfuggito alle prime ricerche a causa della sua elevata inclinazione orbitale che lo porta a visitare regioni del cielo lontane da tale piano. Infatti al momento della scoperta Makemake era alla sua massima distanza dall'eclittica, nella costellazione settentrionale della Chioma di Berenice.[8]

Oltre Plutone Makemake è l'unico altro plutoide sufficientemente luminoso che avrebbe potuto essere scoperto da Clyde Tombaugh durante la sua ricerca, negli anni trenta del Novecento, del pianeta responsabile delle perturbazioni dell'orbita di Nettuno.[13] All'epoca delle osservazioni di Tombaugh Makemake era a pochi gradi dall'eclittica in prossimità del bordo tra le costellazioni del Toro e dell'Auriga[14] come un oggetto della 16ª magnitudine.[8] Tuttavia in tale posizione, assai prossima alla Via Lattea, sarebbe stato quasi impossibile individuarlo celato dal denso sfondo di stelle. Tombaugh proseguì le sue ricerche per alcuni anni dopo la scoperta di Plutone,[15] ma non trovò né Makemake né altri oggetti transnettuniani.

Nome[modifica | modifica sorgente]

Quando ha ricevuto comunicazione della scoperta l'Unione Astronomica Internazionale ha assegnato a Makemake la designazione provvisoria convenzionale 2005 FY9 ad indicare che si è trattato del 249º oggetto scoperto nella seconda metà del mese di marzo del 2005. Il gruppo degli scopritori invece ha utilizzato (prima che fosse assegnato il nome definitivo) il nomignolo "Easterbunny" (coniglietto pasquale in italiano) perché scoperto subito dopo Pasqua.[16]

Nel luglio del 2008 l'Unione Astronomica Internazionale ha assegnato a 2005 FY9 il nome Makemake in riferimento alla divinità della creazione secondo la mitologia pasquense,[17] scelto in parte per preservare la connessione dell'oggetto con la Pasqua.[16]

Orbita e classificazione[modifica | modifica sorgente]

Orbite di Makemake (in blu), e Haumea (in verde), confrontate con quella di Plutone (in rosso) e l'eclittica, (in grigio). Il perielio (q)[3] e l'afelio (Q) di ogni orbita sono contrassegnati con le date di transito. Gli oggetti sono rappresentati nella loro posizione dell'aprile del 2006; l'immagine consente di fare un confronto tra le loro dimensioni ed albedo.

Nel 2009 Makemake era ad una distanza di 52 UA (7,78 × 109 km) dal Sole,[7][8] valore prossimo a quello dell'afelio[10] a cui corrisponde la massima distanza dalla nostra stella. Makemake segue un'orbita molto simile a quella di Haumea, caratterizzata da un'elevata inclinazione rispetto al piano dell'eclittica, 29°, e da una moderata eccentricità di circa 0,16.[18] Tuttavia l'orbita di Makemake è leggermente più lontana dal Sole in termini sia della lunghezza del semiasse maggiore sia della distanza del perielio. Il suo periodo orbitale è di circa 310 anni,[2] superiore ai 248 anni di Plutone ed ai 283 anni di Haumea. Sia Makemake che Haumea sono al momento lontani dall'eclittica, per entrambi la distanza angolare è quasi 29°. Makemake si sta avvicinando al suo afelio, che raggiungerà nel 2033,[8] mentre Haumea è passato per il proprio agli inizi del 1992.[19]

Makemake è classificato tra gli oggetti classici della fascia di Kuiper o cubewani[1][20] il che significa che la sua orbita giace abbastanza lontano da Nettuno da essere rimasta stabile nel lungo tempo corrispondente all'età del sistema solare.[21][22] A differenza dei plutini, legati gravitazionalmente in una risonanza 2:3 con Nettuno che permette loro di attraversarne l'orbita senza scontrarsi col pianeta o subire notevoli variazioni orbitali, gli oggetti classici presentano distanze perieliche maggiori, in modo da orbitare interamente in zone dove non sono soggetti a perturbazioni gravitazionali da parte del pianeta.[21] La maggior parte di tali oggetti ha bassi valori dell'eccentricità (inferiori a 0,2) ed orbitano intorno al Sole così come fanno i pianeti. Makemake, tuttavia, è un membro della classe "dinamicamente calda" dei KBO, dal momento che ha, come abbiamo visto, un'inclinazione molto alta rispetto al valor medio misurato tra i KBO.[23] Makemake presenta una periodicità prossima alla risonanza 11:6 con Nettuno.[24]

Il 24 agosto 2006 l'Unione Astronomica Internazionale (IAU) ha proclamato una formale definizione di pianeta che stabilisce una ripartizione in tre classi degli oggetti in orbita attorno al Sole: i "corpi minori" del Sistema solare, oggetti troppo piccoli perché l'azione della propria gravità possa condurli al raggiungimento di una forma sferica; i "pianeti nani", sufficientemente massicci da raggiungere la forma sferica, ma non abbastanza da essere gravitazionalmente dominanti, cioè da aver ripulito la propria zona orbitale da altri corpi di dimensioni comparabili a quelle proprie che non siano ad essi gravitazionalmente legati; ed i "pianeti", sufficientemente massicci da avere forma sferica e da essere gravitazionalmente dominanti.[25] Al momento della promulgazione di questa classificazione Plutone, Eris e Cerere furono riclassificati tra i pianeti nani.[25]

L'11 giugno 2008 l'IAU ha ulteriormente elaborato tale classificazione introducendo una sotto-classe tra i pianeti nani e raccogliendo tra i plutoidi quei pianeti nani scoperti oltre l'orbita di Nettuno. Di conseguenza Eris e Plutone sono così plutoidi mentre Cerere non lo è.
Allo scopo di favorire l'assegnazione dei nomi, l'IAU ha diffuso inoltre una regola indicativa per il riconoscimento dei plutoidi basata sulla magnitudine assoluta di un oggetto transnettuniano e che prescinde dalla diretta osservazione del raggiungimento della forma sferica. Un oggetto transnettuniano sarà assunto essere un plutoide se possiede una magnitudine assoluta inferiore ad H = +1.[26] Un mese dopo, l'11 luglio 2008, il gruppo di lavoro della IAU sulla nomenclatura planetaria ha comunicato l'inclusione di Makemake tra i pianeti nani ed i plutoidi con Plutone ed Eris.[17][27]

Caratteristiche fisiche[modifica | modifica sorgente]

Luminosità, dimensioni e rotazione[modifica | modifica sorgente]

Makemake (magnitudine 16,9)
Makemake confrontato con Eris, Plutone, Haumea, Sedna, Orcus, 2007 OR10, Quaoar e la Terra.

Makemake è attualmente il secondo oggetto della fascia di Kuiper per luminosità dopo Plutone[13] avendo raggiunto all'opposizione nel marzo del 2009 la magnitudine apparente di 16,7.[7] È sufficientemente luminoso da poter essere visibile, nella costellazione della Chioma di Berenice,[8] con i migliori telescopi amatoriali. Makemake presenta un'albedo molto elevato dal momento che riflette mediamente il 77% della luce incidente. Ciò suggerisce una temperatura media superficiale di circa 32-36 K.[4][28] Sono state tuttavia individuate zone della superficie caratterizzate da un'albedo nettamente inferiore - pari a 0,12 o anche meno - dove potrebbe essere raggiunta una temperatura di circa 50 K.[4]

Osservazioni nell'infrarosso del Telescopio spaziale Spitzer e dell'Herschel Space Observatory combinate con alcune similitudini nello spettro con Plutone avevano condotto a stimare che il diametro di Makemake fosse compreso tra 1 360 e 1 480 km.[29] L'osservazione di un'occultazione stellare nell'aprile del 2011 ha condotto a misure dirette delle sue dimensioni, che risultano essere di 1 502 ± 45 × 1 430 ± 9 km.[4] Ciò ha anche permesso di produrre una stima della sua densità, pari a 1,7 ± 0,3 × 10 3 kg/m3.[4] Makemake ha dimensioni leggermente superiori rispetto ad Haumea e ciò lo rende, per quanto è dato sapere, il terzo oggetto transnettuniano per dimensioni dopo Eris e Plutone.[18] Makemake è indicato come il quarto pianeta nano del sistema solare grazie alla sua magnitudine assoluta nella banda V (visibile), pari a −0,44.[3] Ciò garantisce che sia sufficientemente grande da aver raggiunto l'equilibrio idrostatico e la forma di uno sferoide oblato.[17]

È risultato piuttosto laborioso misurare il periodo di rotazione di Makemake, pari a 7,77 ore, perché la sua superficie esibisce variazioni fotometriche pari solo a due centesimi di magnitudine.[6] È stato proposto, per giustificare l'incapacità di discernimento di variazioni fotometriche apprezzabili,[30] che il pianeta nano potesse dirigere verso la Terra uno dei suoi poli.[31] La distribuzione della temperatura superficiale rilevata durante l'occultazione stellare del 2011, concentrica rispetto alla direzione di osservazione, sembrerebbe confermare questa ipotesi.[32] In precedenza, ad essa veniva preferita la spiegazione che ciò fosse dovuto al fatto che l'atmosfera di Makemake fosse congelata sulla superficie, rendendola praticamente omogenea.[6]

Spettro[modifica | modifica sorgente]

Rappresentazione artistica di Makemake.

In una comunicazione alla rivista Astronomy and Astrophysics nel 2006, Licandro et al. riportano le misurazioni relative allo spettro nel visibile e nel vicino infrarosso di Makemake. I dati, ottenuti utilizzando il Telescopio William Herschel ed il Telescopio Nazionale Galileo, rivelano una superficie molto simile a quella di Plutone.[33] Come Plutone, Makemake appare rosso nel visibile sebbene significativamente meno rispetto alla superficie di Eris (vedi la sezione sui colori dei TNO per un confronto).[33] Lo spettro nel vicino infrarosso presenta una marcata banda di assorbimento del metano (CH4). Il metano è stato individuato anche su Plutone ed Eris nei cui spettri però la sua firma è molto più debole.[33]

L'analisi spettrale della superficie di Makemake rivela che il metano deve essere presente nella forma di grandi grani delle dimensioni di almeno un centimetro.[10] Inoltre, anche grandi quantitativi di etano e tolina potrebbero essere presenti, molto probabilmente originati dalla fotolisi del metano investito dalla radiazione solare incidente.[10] La tolina è probabilmente responsabile del colore rosso rilevato nello spettro visibile. Sebbene ci siano prove della presenza di ghiaccio di azoto sulla superficie, perlomeno mischiato con altri ghiacci, il livello rilevato è nettamente inferiore rispetto a quanto presente su Plutone e Tritone, dove costituisce circa il 98% della crosta. Tali dati suggeriscono che l'azoto sia andato perduto in qualche modo nel corso delle ere del Sistema solare.[10][31][34]

Osservazioni fotometriche condotte nel lontano infrarosso (24–70 μm) e nel submillimetrico (70–500 μm) attraverso i telescopi spaziali Spitzer ed Herschel hanno rivelato che la superficie di Makemake non è omogenea. Una porzione compresa tra il 3 ed il 7% del totale, infatti, è costituita da terreno scuro, caratterizzato da un'albedo molto bassa, compresa tra 0,02 e 0,12. La restante parte, ricoperta da ghiacci di azoto e metano, è invece notevolmente più riflettenze, caratterizzata com'è da un'albedo compresa tra 0,78 e 0,90.[29]

Atmosfera[modifica | modifica sorgente]

Vari studi teorici hanno considerato come molto probabile la presenza di un'atmosfera transitoria su Makemake, analogamente a quanto accade su Plutone quando, in prossimità del perielio, la radiazione solare riesce ad innalzare la temperatura superficiale di quel tanto che basta al passaggio allo stato gassoso di parte dei gas ghiacciati lì presenti.[33] È stato ipotizzato inoltre che una tale atmosfera avrebbe dovuto comporsi principalmente da azoto, con una presenza importante di metano.[10] Mentre il quantitativo di azoto, infatti, si sarebbe progressivamente ridotto nel tempo attraverso il processo di fuga atmosferica, la perdita del metano nello spazio sarebbe avvenuta ad un tasso più lento, perché ostacolata da un valore significativamente inferiore della pressione di vapore del secondo gas rispetto al primo alle temperature che si registrano sulla superficie di Makemake.[35]

Le osservazioni condotte nell'aprile del 2011 durante l'occultazione della stella NOMAD 1181-0235723, tuttavia, escludono la presenza di un'atmosfera su Makemake. L'interruzione nella visibilità della stella è stata netta, senza il verificarsi di quei fenomeni di diffusione della luce che manifestano gli oggetti dotati di un'atmosfera. Ciò non esclude totalmente l'esistenza di un'eventuale atmosfera, ma pone un limite massimo alla pressione che questa potrebbe esercitare alla superficie di circa 4-12 nbar.[36]

In seguito a tali osservazioni, è stato ipotizzato che possano esistere o essere esistite delle atmosfere localizzate in particolari fasce del pianeta nano. Ciò potrebbe essere ancora compatibile con i risultati sperimentali e potrebbe giustificare inoltre l'esistenza delle due differenti tipologie di terreno individuate sulla superficie di Makemake e caratterizzate da valori dell'albedo molto diversi fra loro.[37]

Satelliti[modifica | modifica sorgente]

Al 2011 nessun satellite è stato individuato intorno a Makemake.[4] Un satellite con luminosità pari all'1% di quella del primario sarebbe stato rivelato se si fosse trovato ad una distanza di 0,4 arcosecondi o superiore da Makemake.[13] Questo dato contrasta con quanto si verifica con gli altri tre grandi oggetti transnettuniani che posseggono almeno un satellite: Eris ne ha uno, Haumea ne ha due e Plutone ne ha cinque. È atteso che una percentuale compresa tra il 10% ed il 20% degli oggetti transnettuniani abbia uno o più satelliti.[13] Poiché la presenza di un satellite offre un semplice metodo per misurare la massa di un oggetto, la mancanza di satelliti rende più difficile figurarsi Makemake con una certa accuratezza.[13]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b (EN) MPEC 2009-E53 : DISTANT MINOR PLANETS (2009 MAR. 30.0 TT), Minor Planet Center, 11 marzo 2009. URL consultato il 15 luglio 2009.
  2. ^ a b (EN) Marc W. Buie, Orbit Fit and Astrometric record for 136472, SwRI (Space Science Department), 5 aprile 2008. URL consultato il 15 luglio 2009.
  3. ^ a b c d e (EN) 136472 Makemake (2005 FY9) in JPL Small-Body Database Browser, Jet Propulsion Laboratory, NASA, 18 luglio 2008 (ultimo aggiornamento). URL consultato il 14 luglio 2009.
  4. ^ a b c d e f g h i j Ortiz, J.L. et al., op. cit., 2012.
  5. ^ Il valore della massa è stato dedotto supponendo che Makemake abbia una densità di 1,7 × 103 kg/m³. L'assenza di satelliti naturali, infatti, impedisce di calcolare in modo semplice la massa dell'oggetto.
  6. ^ a b c Heinze, A.N. & deLahunta, D., op. cit., 2009.
  7. ^ a b c AstDys (136472) Makemake Ephemerides, Dipartimento di Matematica, Università di Pisa. URL consultato il 15 luglio 2009.
  8. ^ a b c d e f (EN) Asteroid 136472 Makemake (2005 FY9) in HORIZONS Web-Interface, JPL Solar System Dynamics. URL consultato il 14 luglio 2009.
  9. ^ (EN) Michael E. Brown, The discovery of 2003 UB313 Eris, the 10th planet largest known dwarf planet, California Institute of Technology, 2006. URL consultato il 16 luglio 2009.
  10. ^ a b c d e f Brown, M. et al., op. cit., 2007.
  11. ^ (EN) Thomas H. Maugh II, John Johnson Jr., His Stellar Discovery Is Eclipsed, Los Angeles Times, 2005. URL consultato il 14 luglio 2009.
  12. ^ All'opposizione ha una magnitudine apparente di 16,7 contro il 15 di Plutone.
  13. ^ a b c d e Brown, M.E. et al., op. cit., brown2006, 2006.
  14. ^ In base alle effemeridi indicate dal Minor Planet Center: 1 marzo 1930: RA: 05h51m, Dec: +29,0.
  15. ^ (EN) Clyde W. Tombaugh, New Mexico Museum of Space History. URL consultato il 14 luglio 2009.
  16. ^ a b (EN) Mike Brown, Mike Brown's Planets: What's in a name? (part 2), California Institute of Technology, 2008. URL consultato il 15 luglio 2009.
  17. ^ a b c (EN) Dwarf Planets and their Systems, Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN), U.S. Geological Survey, 7 novembre 2008. URL consultato il 15 luglio 2009.
  18. ^ a b Tegler, S.C. et al., op. cit., 2007.
  19. ^ (EN) Asteroid 136108 (2003 EL61) in HORIZONS Web-Interface, JPL Solar System Dynamics. URL consultato il 15 luglio 2009.
  20. ^ Gli astronomi Michael Brown, David Jewitt e Marc Buie classificano Makemake tra gli oggetti del disco diffuso ma il Minor Planet Center, da cui Wikipedia deriva la maggior parte delle sue definizioni per la popolazione degli oggetti transnettuniani, lo pone tra gli oggetti principali della fascia di Kuiper.
  21. ^ a b (EN) David Jewitt, Classical Kuiper Belt Objects (CKBOs), University of Hawaii, febbraio 2000. URL consultato il 15 luglio 2009.
  22. ^ (EN) Jane X. Luu ­, Jewitt, D.C. ­, Kuiper Belt Objects: Relics from the Accretion Disk of the Sun (PDF) in Ann. Rev. Astron. Astrophys., vol. 40, 2002, pp. 63–101, DOI:10.1146/annurev.astro.40.060401.093818. URL consultato il 15 luglio 2009.
  23. ^ (EN) Harold F. Levison, Morbidelli, A., The formation of the Kuiper belt by the outward transport of bodies during Neptune's migration (PDF) in Nature, vol. 426, 2003, pp. 419–421, DOI:10.1038/nature02120. URL consultato il 15 luglio 2009.
  24. ^ Simulazione preliminare dell'orbita di Makemake (2005 FY9) ed il sistema di riferimento rotante nominale (senza librazione) del 4 febbraio 2009 per Makemake. Vai alla voce (182294) 2001 KU76 per vedere la librazione associata ad una risonanza 11:6 propria. URL consultato il 15 luglio 2009.
  25. ^ a b (EN) IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes, International Astronomical Union (News Release - IAU0603), 24 agosto 2006. URL consultato il 15 luglio 2009. (link originale)
  26. ^ (EN) Plutoid chosen as name for Solar System objects like Pluto, International Astronomical Union (IAU0804), 11 giugno 2008. URL consultato il 16 luglio 2008.
  27. ^ (EN) Fourth dwarf planet named Makemake, International Astronomical Union (News Release - IAU0806), 19 luglio 2008. URL consultato il 15 luglio 2009.
  28. ^ Stansberry, J. et al. , op. cit., 2007.
  29. ^ a b Lim, T.L. et al., op. cit., 2010.
  30. ^ Rabinowitz, D.L. et al., op. cit., 2007.
  31. ^ a b Tegler, S.C. et al., op. cit., 2008.
  32. ^ Ortiz, J.L. et al., op. cit., 2012. Si consultino in particolare le Informazioni supplementari (Supplementary information) disponibili sul sito della rivista.
  33. ^ a b c d Licandro, J., op. cit., 2006.
  34. ^ (EN) Tobias C. Owen, Roush, T.L.; et al., Surface Ices and the Atmospheric Composition of Pluto in Science, vol. 261, nº 5122, 6 agosto 1993, pp. 745–748, DOI:10.1126/science.261.5122.745. URL consultato il 16 luglio 2009.
  35. ^ Schaller, E.L.; Brown, M.E., op. cit., 2007.
  36. ^ Ortiz, J.L. et al., op. cit., p. 568, 2012.
  37. ^ Ortiz, J.L. et al., op. cit., pp. 568-569, 2012.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Osservatori[modifica | modifica sorgente]

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