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martedì 2 luglio 2019

#SistemaSolare #Terra #ViaLattea

Quanto veloci siamo da fermi?


Anche quando pensiamo di essere fermi, in realtà nel vasto universo che ci circonda ci stiamo muovendo. A quale velocità?

Probabilmente in questo momento siete comodamente seduti su un divano con un cellulare in mano, oppure ad una scrivania davanti ad un computer, e siete fermi.
Oppure siete su pullman, e state andando o tornando dal lavoro, e il pullman potrebbe muoversi a.... diciamo 50 o 60 km/h.
O magari può essere che stiate leggendo magnitudine-assoluta su un treno, un treno che si muove a... 100 km/h ? 150?
Beh, in tutti questi casi sappiate che siete praticamente fermi, perché queste velocità non sono nulla rispetto a quelle che veramente sopportiamo in giro per l'Universo.

Iniziamo dai movimenti rispetto ai punti più prossimi a noi, ma tenete sempre presente che ogni movimento è tale soltanto se paragonato ad un punto di riferimento.
Per esempio possiamo chiederci a quanto viaggia un treno rispetto al nostro punto di osservazione, oppure a che velocità si muove la Terra rispetto al Sole, o rispetto ad un'altra stella.

Detto questo, la vostra poltrona, o il vostro treno, sono appoggiati ad un pianeta che ruota su se stesso ad una velocità lineare di 1600 km/h all'equatore.
A mano a mano che ci allontaniamo dall'equatore, questa velocità diminuisce, fino ad azzerarsi in prossimità dei poli geografici.
Quindi per noi in Italia possiamo dire che la velocità con qui ruotiamo intorno alla Terra è di circa 800km/h
A questa velocità il vostro treno andrebbe da Milano a Napoli in un ora invece che in 7! (senza fermate ovviamente)
Ma nonostante ciò, siamo ancora molto lenti.

Ed oltre a ruotare sul proprio asse, la Terra in un anno compie anche un'intera orbita attorno al Sole.
E noi ovviamente orbitiamo con lei. Questo giro attorno al sole ci fa percorrere ogni circa 970 milioni di km alla velocità di 107.000 km/h
In poche parole percorriamo una distanza pari a 76.000 volte il giro del mondo, ad una velocità che ci porterebbe da San Francisco a Washington in 3 minuti.
Il vostro treno a questa velocità andrebbe da Milano a Napoli in 27 secondi!!

Ma tenetevi forte, perché stiamo solo iniziando ad accelerare un po...

All'interno della Via Lattea le stelle si muovono compiendo un orbita attorno al centro galattica.
Ma non lo fanno in maniera ordinata, bensì in maniera caotica a quasi casuale.
Anche il Sole si muove attraverso un gruppo di stelle locali a cui appartengono ad esempio anche alfa centauri, Arturo e Vega.
E proprio Vega, nella costellazione della Lyra, sembra tracciare la direzione del Sole e del Sistema Solare, che si stanno spostando verso di lei trascinando la Terra ad una velocità di 70.000 km/h. Un po più lentamente di quanto giriamo attorno al Sole, ma se sommiamo le velocità iniziamo ad andare davvero veloci!

Ma il bello deve ancora venire. L'ebbrezza della velocità arriva adesso. Una velocità che fa sembrare fermo tutto quello di cui abbiamo parlato finora.

E' la velocità con la quale il Sole ci trascina sulla sua orbita attorno alla Via Lattea.
Questo viaggio dura 225 milioni di anni: è il così detto anno galattico.
Per compierlo il Sole e la Terra si muovono ad una velocità straordinaria di circa 800.000 km/h!
Già, è proprio così, il vostro treno farebbe Milano-Napoli in 3,6 secondi!

Da tutto questo emerge che ci muoviamo nell'universo a velocità incredibili, ma se facciamo due conti si capisce che da quando il Sole si è formato sono passati soltanto 20 anni galattici. Questo significa che il Sole ha orbitato soltanto 20 volte attorno alla Via Lattea. E da quando è comparso il primo ominide sulla Terra abbiamo percorso una frazione veramente piccola di questo viaggio.



lunedì 20 maggio 2019

#Esplorazione #Europa #Giove #SistemaSolare

E' un mondo congelato, buio, e costantemente bombardato dalle radiazione elettromagnetiche di Giove. Eppure la comunità scientifica pensa che ci siano ottime probabilità di trovare la vita. Perché?

Per capire come mai ci siano buone probabilità di trovare la vita su Europa, dobbiamo capire prima come è fatta e dove si trova.
Il raggio di Europa è di circa 1.565 km, appena poco più piccolo del raggio della nostra Luna.
Le caratteristiche interne di Europa sono state dedotte dal campo gravitazionale e dal campo magnetico misurate dalla sonda Galileo della NASA.
Sulla base di ciò sappiamo che Europa ha quasi sicuramente un nucleo metallico composto da ferro e nichel, il che lo rende esattamente uguale al nucleo della Terra!
Il nucleo poi è circondato da un mantello, un guscio di roccia molto spesso che lo avvolge per la metà del suo raggio, quindi è profondo circa 800 km.
Lo strato di roccia di Europa è a sua volta circondato da un enorme guscio d'acqua. Nelle immagini delle sonde, questo guscio d'acqua ci appare come una distesa globale di ghiaccio tagliato in superficie da numerose linee rosastre.

Ma in questo caso bisogna proprio dire che l'apparenza inganna.
Lo strato ghiacciato infatti ha uno spessore che va soltanto da 15 a 25 km. Sotto di esso, prima dello strato roccioso, l'acqua di Europa è allo stato liquido.
Lo strato di acqua presente sotto ai ghiacci di Europa costituisce un vero e proprio oceano globale, e potrebbe raggiungere anche profondità dai 50 ai 150 km. Il che lo renderebbe un oceano profondissimo, dalle cinque alle 15 volte più profondo delle Fosse Delle Marianne che con i loro 10 km di profondità segnano il punto più profondo degli oceani terrestri.
Si stima che la quantità di acqua su Europa sia il doppio di quella terrestre, il che non è niente male se pensiamo che le sue dimensioni sono 1/5 di quelle terrestri!

E questa ovviamente è una situazione estremamente propensa alla vita.
Ma come facciamo a sapere che sotto al ghiaccio superficiale di Europa c'è un vero e proprio oceano di acqua liquida?
E' molto semplice: lo abbiamo visto durante i sorvoli delle sonde inviate su Giove. Dai ghiacci di Europa infatti escono enormi geyser di acqua e vapore.
Purtroppo non abbiamo riprese spettacolari di queste eruzioni, ma solo delle immagini riprese dalla Terra attraverso il telescopio spaziale Hubble.
Ma la sonda Galileo durante il suo sorvolo più ravvicinato di Europa è praticamente penetrato attraverso uno di essi! Questo è stato un vero colpo di fortuna, e dimostra che i geyser di Europa fuoriescono dalla superficie fino a 160 km di altezza.

Ma ora la domanda è: come mai su questo oggetto così buio, ghiacciato, e lontano dal Sole, esiste un oceano d'acqua liquida?
Il fatto è che il nucleo di Europa è estremamente caldo a causa della sua vicinanza a Giove.
Questa vicinanza provoca fortissime forze mareali che contraggono ed espandono il nucleo ed il mantello di Eurpo.
Questo fenomeno è molto simile a quello che avviene in scala molto più ridotta anche con le maree terrestri.
Sulla Terra il fenomeno si limita agli spostamenti dei mari di poche decine di centimetri, perché le masse in questioni sono molto ridotte rispetto a quella di Giove.

Per capirci, la Luna si trova ad una distanza di 384 mila km dalla Terra.
Europa invece si trova a 670 mila km da Giove, poco meno del doppio della distanza Terra-Luna. Ma Giove non è grande come la Terra, il suo diametro è dieci volte quello della terra, il suo volume è 1.400 volte quello della Terra e la sua massa è 320 volte quello della Terra. Riuscita ad immaginare a quale perturbazione gravitazionale sia sottoposta Europa?

L'effetto di tutto ciò su Europa è che il nucleo, altrimenti freddo e solido, è continuamente surriscaldato dall'attrito causato dalla gravità di Giove. E' un po come se tenessimo in mano una palla di pongo e continuassimo a massaggiarla fortemente. Ad un certo punto ci accorgeremmo che il pongo si è scaldato.
Questo riscaldamento del nucleo si propaga anche sul mantello che lo circonda, e via via fino al ghiaccio della superficie, che nella zona più vicino al mantello, si scioglie.
Ma la vicinanza di Giove non è l'unico fattore riscaldante per Europa. Anche la presenza degli altri satelliti galileiani provoca su Europa delle risonanze orbitali capaci di aumentare l'effetto di tensione causato da Giove.
Quello che accade su Europa insomma è molto simile a quello che avviene sul vicino satellite Io, e che genera i numerosi vulcani presenti sulla sua superficie.
Puoi scoprire quali siano gli effetti disastrosi su Io di questo fenomeno a questo link: Perché IO è pieno di vulcani?
L'enorme oceano presente sotto ai ghiacci di Europa, protetto dalle radiazioni di Giove dal ghiaccio superficiale, e con temperature piuttosto calde, fanno di Europa un ambiente propenso allo sviluppo della vita. Ovviamente non vuol dire che su Europa ci sia la vita, ma l'ambiente è molto favorevole.

C'è poi un altro aspetto che rende l'ambienta di Europa favorevole alla vita: le sue caldere.
Come abbiamo detto poco fa, in alcuni punti il magma del nucleo potrebbe percorrere l'intero mantello e fuoriuscire sui fondali marini, scaldando ancora di più l'acqua nei dintorni ed arricchendola di sostanze chimiche disciolte.
Questo fenomeno è lo stesso che avviene in molti fondali terrestri.
Sulla terra, nei dintorni di queste caldere sottomarine, anche in luoghi talmente profondi dove la luce del Sole non arriva mai, la vita pullula numerosa e i biologi ritengono che molte forme di vita microbiologica si sia accesa proprio li.
E' naturale quindi pensare che anche nei pressi delle caldere di Europa la vita possa accendersi, pensando anche al fatto che la composizione del nucleo e del magma di questa luna è estremamente vicina a quella del nucleo terrestre.

Ma che tipo di vita potremmo trovare su Europa?
Sapendo che le condizioni ambientali nell'oceano globale di Europa sono molto simili a quelle delle profondità più estreme dei nostri mari terrestri, possiamo ipotizzare che la vita eventualmente presente su Europa possa essere molto simile.
Per esempio nelle profondità marine attorno alle isole Cayman, in un luogo buio, gelido e profondo migliaia di metri, gli scienziati hanno scoperto centinaia di gamberetti bianchi.
Quindi le condizioni su Europa potrebbero essere adatte per esseri viventi che vanno da semplici organismi cellulari, a batteri e microbi, organismi estremofili fino a forme simili a gamberi e pesci.
Ma esiste purtroppo una limitazione a tutto questo: la quantità di ossigeno presente nell'acqua.
Purtroppo si, la quantità di ossigeno a disposizione degli esseri viventi, anche in ambienti acquatici, ha un impatto fondamentale sulle dimensioni degli stessi.
Sulla Terra l'ossigeno è presente in abbondanza, e le forme di vita si sono evolute dando origine ad esseri viventi di dimensioni notevoli.
Ma su Europa purtroppo l'ossigeno potrebbe essere molto meno.

Su Europa l'ossigeno si forma quando le particelle cariche dal campo magnetico di Giove colpiscono il ghiaccio in superficie.
La navicella spaziale Galileo ha rivelato strane pozze e avvallamenti che suggeriscono che lo strato di ghiaccio di Europa potrebbe in alcune zone subire un effetto convettivo: i ghiacci più freddi e più densi si inabisserebbero sotto a quelli meno densi di sale e più caldi.
Ciò sarebbe possibile grazie al calore proveniente dalle zone centrali di Europa.
I plenetologi sono convinti che quando il ghiaccio sulla superficie di Europa si spacca ed entra nell'oceano sottostante, l'ossigeno presente sulla superficie e sulla parte alta del ghiaccio finisca con l'immergersi e disperdersi nell'acqua.
Ma questi non sono eventi molto frequenti, e la quantità di ossigeno presente nell'oceano potrebbe essere limitata. Ne consegue che se ci sono forme di vita su Europa, queste potrebbero essere a livello di microorganismi non più grande di microbi o batteri.

L'ultima parola andrà alla missione che la NASA sta preparando verso Europa e che avrà lo scopo di portare alla luce le risposte a tutti i dubbi che circondano le ipotesi sulla presenza di vita su Europa.

martedì 5 febbraio 2019

#Giove #SistemaSolare

Perchè IO è pieno di vulcani?


Io è la luna più esplosiva del Sistema Solare, sulla sua superficie ci sono più di 100 vulcani attivi che ogni giorno eruttano tonnellate di lava. Perché?

Per capirlo, partiamo da un piccolo identikit.
Come molti di voi sapranno, Io è una delle quattro lune più grandi e luminose di Giove.
Con il suo diametro di 3.650 km è di poco più grande della nostra Luna.

La distanza media di Io da Giove è di circa 422.000 km, che è una distanza del tutto paragonabile a quella della Luna dalla Terra: 384.000 km.
Come la Luna con la Terra, anche Io guarda Giove sempre con la stessa faccia, e non è perfettamente sferico ma leggermente ovale: con la parte più gonfia rivolta verso Giove.

La temperatura sulla superficie di Io è di circa -130° C, ma, come vedremo più avanti, i vulcani che lo ricoprono la portano localmente fino a 1600° C !

Io è' composto da un nucleo di ferro o di solfuro di ferro, e uno strato esterno di silicato marrone che da alla sua superficie il colore con la quale lo vediamo nelle riprese ravvicinate delle sonde: arancione, giallo e nero chiazzato di bianco.

L'età di Io è di circa 4,5 miliardi di anni, il che vuol dire che ha la stessa età di Giove e che probabilmente è un residuo della formazione del gigante gassoso.
Secondo alcune simulazioni Io si formò in una regione attorno a Giove dove abbondava il ghiaccio d'acqua. Quindi inizialmente Io era pieno di acqua, evaporata a causa della sua temperatura e successivamente spazzata via dalle forti radiazioni provenienti da Giove.

Ma come dicevamo all'inizio Io ha un primato assoluto: è il corpo più vulcanicamente attivo del sistema solare.
Gli altri sono la Terra , la luna di Saturno Encelado , e la luna di Nettuno Tritone.

Le sonde ci hanno permesso di mappare circa 150 vulcani su Io, ed il numero di quelli non visti potrebbe arrivare fino a 400!.
Non male per un corpo celeste grande come la Luna.
Alcuni di questi vulcani generano delle eruzioni con getti di lava incandescente che arrivano fino a 400 km di altezza: sono eruzioni veramente significative e violente.
A volte i vulcani di Io sono talmente violenti da poter essere visti e ripresi anche dalla terra attraverso il telescopio spaziale Hubble!

Tutto questo rende la superficie di Io assolutamente inospitale, coperta da laghi magmatici e grandi flussi di lava di zolfo, che si snodano tra montagne di forma irregolare e in continuo mutamento.
E quando le eruzioni si calmano, è il momento delle esalazioni. Dalle bocche dei vulcani si alzano pennacchi di zolfo per altezze che raggiungono i 300 km.

I planetologi hanno addirittura classificato i vulcani di Io suddividendoli in diverse categorie in base ai tipi di eruzioni, alla durata, all'intensità e alla velocità di effusione della lava.

Ma veniamo al dunque: come mai Io è così vulcanico?
Sulla Terra i vulcani si trovano presso i margini delle placche tettoniche. Quando il margine di una placca si insinua sotto a quella vicina, il magma fuso presente nei moti convettivi del mantello, trova la via di fuga attraverso i vulcani.
Inoltre nella profondità della Terra, la pressione è talmente alta da mantenere ancora il magna in uno stato liquido (semi solido).
Ma su Io non ci sono placche tettoniche, la crosta è omogenea e senza continenti, ed molto piccolo, per cui dovrebbe essere geologicamente morto ed interamente solidificato.
Come mai allora è così ricco di materiale ancora fluido e di vulcani?

La risposta è nella sua posizione e nella forte eccentricità della sua orbita.
Come abbiamo detto prima Io è grande come la nostra Luna, e come la Luna si trova ad appena 422.000 km da Giove. Ma Giove, non è la Terra. Giove è grande 10 volte più della Terra, e la sua massa è più di 300 volte quella del nostro pianeta!

Riuscite ad immaginare quale forza gravitazionale debba sopportare Io per non schiantarsi su Giove, così piccolo e così vicino al gigante?
Ecco, questa forza gravitazionale alla quale sfugge ogni giorno, lo comprime e lo allunga costantemente durante la sua orbita intorno a Giove, e questo fenomeno lo riscalda talmente tanto fino a rendere liquido il suo interno!
Inoltre la sua orbita è molto eccentrica, per cui queste forze cambiano moltissimo in base alla sua posizione, di più quando è più vicino a Giove, di meno quando è più lontano.
Ciò influenza l'attività vulcanica di Io in un modo simile a quello in cui gli oceani della Terra reagiscono alla Luna con le maree.

In poche parole su Io assistiamo a delle maree fortissime, simili a quelle che abbiamo sulla terra a causa della gravità lunare.
Ma le maree di Io non si misurano in dislivelli di acqua di qualche decina di centimetri, ma si misurano in dislivelli della superficie solida di qualche centinaio di metri!
Avete capito bene, a causa della forza di Giove, la superficie di Io si alza e si abbassa in poche ore di centinaia di metri!!
Beh... avere i piedi su Io sarebbe un po come averli su un enorme tappeto volante.

A tutto ciò si somma l'influenza gravitazionale dei vicini satelliti Europa, Ganimede e Callisto, che lo "tirano" e lo "rilasciano" dalla parte opposta di Giove.
Insomma, Io non è proprio un posto privo di influenze gravitazionali!

Abbiamo quindi scoperto che la fonte di calore per il vulcanismo di Io deriva dal riscaldamento delle maree prodotto dalla sua vicinanza a Giove e agli altri tre satelliti galileiani.
E' quindi un calore diverso dal riscaldamento interno della Terra, che deriva principalmente dal decadimento radioattivo degli isotopi e dal calore primordiale ancora accumulato nel suo nucleo

L'orbita eccentrica di Io porta a una differenza nell'attrazione gravitazionale di Giove sul satellite tra i suoi punti più vicini e più lontani, causando un rigonfiamento di marea. Queste variazioni nella forma di Io provocano il riscaldamento per attrito al suo interno.
Senza questo riscaldamento, Io avrebbe potuto essere simile alla Luna, un mondo di dimensioni e massa simili, geologicamente morti e coperti da numerosi crateri da impatto.

La prossima volta che guardate splendere Giove in una buia notte senza Luna, pensate a quanti vulcani eruttano su Io e forse vi sembrerà anche di sentirne il rumore in lontananza!
E se invece anche la Luna splende nel cielo immaginate come potremmo vederla se fosse vulcanicamente attiva come Io.

E ora, una curiosità.
Come abbiamo detto poco fa, a causa dell'attività vulcanica l'atmosfera di Io contiene principalmente un gas derivato dallo zolfo (il materiale infiammabile di cui sono fatti anche i fiammiferi) chiamato biossido di zolfo.
Durante la sua orbita, Io attraversa le potenti linee di forza magnetiche di Giove diventando così un potente generatore elettrico.
E mentre Giove ruota a sua volta, il suo fortissimo campo magnetico strappano via dall'atmosfera di Io tonnellate di particelle al secondo.
Questo materiale diventa ionizzato e forma una nube di radiazione a forma di anello.
Un fenomeno molto simile ma di dimensioni esponenzialmente maggiori si verifica all'interno della nebulosa Mosca (NGC 5189)

Moltissime di queste particella vengono trascinati nell'atmosfera superiore di Giove e creano delle aurore.
Una di queste aurore è stata osservata dall'Hubble nel 2018.

Infine l'atmosfera di Io è un'atmosfera "molto flessibile"
Infatti l'involucro di gas di zolfo si congela ogni giorno mentre Io è nell'ombra glaciale di Giove, azzerando di fatto l'atmosfera.
Quando poi Io torna alla luce del sole, l'anidride solforosa congelata si trasforma di nuovo in gas volatile andando a riformare l'atmosfera.
Avete capito bene, Io ha l'atmosfera solamente sulla metà della superficie rivolta al Sole e quando non si trova nell'ombra di Giove!


lunedì 31 dicembre 2018

#Asteroidi #bestOf2018 #SistemaSolare


La scoperta di Farout 2018 VG18 è avvolta da una sfera di sensazionalismo che forse è meglio ridimensionare

Di solito, come forse avrete notato, non commentiamo mai scoperte recentissime e fatte negli ultimi giorni.
Non lo facciamo perché ci pensano già la Nasa, le agenzie competenti e purtroppo siti e gruppi di più basso profilo.
Oggi però abbiamo deciso di farlo, perché ci siamo accorti che quanto hanno scritto la maggior parte dei siti italiani e e dei gruppi facebook fa molta propaganda e ha poca base scientifica.

Prima di tutto non stiamo parlando di un pianeta, e la scoperta non è della NASA.
L'agenzia che ha fatto la scoperta, la Carnegie Institute for Science, che è in parte sovvenzionata dalla NASA, non ha mai annunciato la scoperta di un pianeta.
E non ha mai parlato di asteroide, e nemmeno di pianeta nano, ma solo di oggetto: Scoperto l'oggetto più lontano del Sistema Solare.
Perché? Beh perché la distanza è tale che è impossibile classificare Farout 2018 VG18.

Il nodo della questione sta nella definizione che la comunità astronomica ha stabilito per ciò che è un pianeta, ciò che è un pianeta nano e ciò che è un asteroide.
Un pianeta è un corpo che ruota intorno ad una stella e che è abbastanza grande da consentire alla gravità di fargli assumere una forma quasi sferica, altrimenti si parla di asteroide. Inoltre, un pianeta deve anche aver eliminato tutti gli oggetti più piccoli dal suo percorso, altrimenti si parla di pianeta nano.
Quest'ultima postilla è fondamentale, perché pone la questione in termini di dimensioni e di posizione.
Plutone è stato declassato da pianeta a pianeta nano perché si trova all'interno della fascia di Kuiper, e quindi non è stato in grado di inglobare ed eliminare gli asteroidi presenti sul suo percorso.

Ma, mentre Plutone si trova in un territorio abbastanza conosciuto, dove si trova Farout 2018 VG18 nel Sistema Solare?
Il copia e incolla delle informazioni diffuse sul web colloca questo oggetto ad una distanza di 120 Unità Astronomiche.
Ma il Minor Planet Center invece è molto più pragmatico nelle informazioni e recita: Mentre è chiaro che l'attuale distanza eliocentrica di Farout 2018 VG18 è tra 125 e 130 Unità Astronomiche, la natura esatta dell'orbita non è assolutamente chiara.
Questo ci dice due cose importanti: che Farout 2018 VG18 non si trova a 120 UA ma molto più in là, e che la sua orbita non è ancora chiara.

Ma come si fa a sapere con ragionevole certezza la sua distanza, senza conoscere altrettanto chiaramente la sua orbita?
Partiamo dalla distanza, e guardiamo l'immagini qua sotto.



L'immagine è composta da due foto scattate in due momenti differenti e mette in evidenza il moto di Farout 2018 VG18.
Ma la cosa importante da capire è che Farout non si è realmente spostato tra le stelle come lo vediamo nella foto.
Il movimento che si vede è in realtà l'effetto paralasse, cioè il suo movimento prospettico visto dalla Terra rispetto alle stelle sullo sfondo.
Un oggetto così lontano dal Sole è essenzialmente "fermo" rispetto alla velocità con cui la Terra gira intorno al Sole. Quindi, osservarlo per un breve periodo di tempo lo vedrà muoversi in modo retrogrado contro le stelle dello sfondo, il che è quasi interamente dovuto alla parallasse piuttosto che al movimento orbitale.
Potete capire meglio cosa sia la paralasse a questo link.

Il punto è, che non è Farout ad essersi spostato tra una foto e l'altra, ma la Terra, e di conseguenza tutta la prospettiva. E' facile capire come si possa sottrarre il movimento della terra dal movimento osservato per arrivare al vero spostamento dell'oggetto.
Questo movimento è estremamente lieve, quasi assente, e da questo il Minor Planet Center è arrivato a stimare in modo molto preciso una distanza compresa tra 125 e 130 Unità astronomiche.
Questa distanza porta Farout 2018 VG18 ben oltre la cintura di Kuiper, fascia di asteroidi e serbatoio di comete, che si trova a 30 UA dal sole e si estende fino a 40 UA dal sole. 125 UA astronomiche sono anche molto più in la della sonda Voyajer 2, che si trova ad una distanza di 120 UA.
Ma Farout non sarà sempre così lontano, ed il perché lo vedremo tra poco.
Potete capire meglio queste distanze e questi limiti leggendo il nostro approfondimento: Quanto è grande il Sistema Solare

E ora, l'orbita di Farout 2018 VG18.
Per calcolare l'orbita di un qualsiasi oggetto che ruota intorno al Sole, bastano almeno tre osservazioni. Le posizioni rilevate vengono inserite nelle equazioni che rappresentano le orbite ellittiche ed il risultato è l'ellisse dell'orbita.
Tre è il numero minimo di punti necessari, ma più punti vengono presi in considerazione e più precisa è l'orbita risultante.
Ad oggi, Le posizioni rilevate di Farout 2018 VG18 sono 11, ma sono estremamente vicine a causa della sua immensa distanza (attuale).
Di conseguenza anche se sono molte più del minimo necessario, sono in realtà irrilevanti e non permettono di tracciare nel dettaglio l'orbita, che in via del tutto arbitraria e senza precisione alcuna, è stata stimata di circa (ma molto circa) 930 anni. (vedi anche link sotto con l'orbita)
E se con le osservazioni future confermassero l'orbita approssimativa che è stata calcolata fino ad ora, anche la distanza potrebbe darci grosse sorprese: perché il suo percorso estremamente eccentrico porterebbe Farout 2018 VG18 ad entrare nel Sistema Solare più vicino dell'orbita di Urano.
Non ci credete? beh, guardate i dati del Minor Planet Center qui: orbita Farout 2018 VG18 calcolata dal Minor Planet Center

Per essere più concreti, Farout 2018 VG18 si trova nella costellazione del Toro, tra le due corna. E li rimarrà per le prossime decine di anni!



La posizione apparente di qualsiasi corpo del sistema solare cambierà da notte a notte a causa della combinazione del suo movimento reale intorno al sole e al movimento della Terra (vedi concetto di paralasse sopra). Per cui un corpo molto distante come "Farout" si muoverà molto lentamente.
Come vedete nell'immagine qui sotto, ogni anno lo vedremo compiere lo stesso percorso, solo leggermente translato rispetto all'anno precedente.

Nella tabella in fondo alla pagina riportiamo le posizioni stimate fino a metà gennaio.
Questo suo movimento riassume chiaramente i tre concetti visti fino ad ora: distanza, posizione e paralasse.

Quindi riassumendo: Farout 2018 VG18 è un pianeta, un pianeta nano, o un asteroide?
Non lo sappiamo, la sua distanza attuale (abbastanza precisa) non ci permette di sapere la sua forma, la sua dimensione e nemmeno se ha sbaragliato dal suo percorso altri oggetti rimanendo l'unico.

Tuttavia, nel comunicato della scoperta sono state rilasciate stime sulla dimensione di Farout 2018 VG18: 500km, 1/3 della luna.
Ma quanto precise sono le stime sulla dimensione di Farout 2018 VG18? e come ci si è arrivati?
La chiave è la luminosità osservata di Farout: una magnitudine apparente pari a 24,6.
Assolutamente non visibile ad occhio nudo e nemmeno con telescopi amatoriali.
Per capirci, i quasar, che sono gli oggetti più distanti che osserviamo nel cielo, ci sembrano molto più luminosi. Il quasar 3C 273, che si trova a 2,5 miliardi di anni luce, ci appare con una magnitudine apparente di 13!

Ora, conoscendo la distanza di Farout 2018 VG18 e la sua luminosità, potrebbe sembrare semplice calcolare la sua dimensione.
Ma in realtà, considerato che la luce che vediamo è riflessa dal corpo, entra in gioco una variabile estremamente importante e capace di ribaltare il risultato della stima: l'opacità o la brillantezza dell'oggetto.
Se un oggetto è molto scuro (superficie nera, e poco riflettente) a parità di luminosità è sicuramente più esteso di un oggetto con una superficie chiara (molto riflettente).

Quindi la superficie di Farout 2018 VG18 è chiara o scura?
E come facciamo a saperlo da una distanza di 125 volte superiore a quella della Terra dal Sole?
Non lo sappiamo proprio.
Nella fascia di Kuiper, ad esempio, che si trova ad un quarto della distanza di Farout 2018 VG18, ci sono un mix di oggetti sia chiari (perché ricoperti di ghiaccio) che scuri.
Le stesse comete che quando si avvicinano al sole sono estremamente luminose, mentre si trovano nei meandri del Sistema Solare sono in realtà estremamente scure perché la superficie non è sempre coperta di ghiaccio ma di detriti, e la cometa 97P dove è scesa la sonda Rosetta ne è una prova evidente. 'Oumuamua, l'asteroide interstellare che è entrato nel Sistema Solare arrivando da molto lontano, è scuro e non è ricoperto di ghiaccio.

Quindi Farout 2018 VG18 avrà la superficie chiara o scura? Avrà veramente un diametro di 500km?
Gli autori della scoperta hanno annunciato che Farout è rosa, probabilmente coperto di ghiaccio, il che lo renderebbe luminoso anche se molto piccolo.
Ma purtroppo non hanno dato informazioni su quali siano le basi della dichiarazione che, in ogni caso, data la distanza sono comunque molto fragili.
Sarebbe come stimare la dimensione di un sasso di circa 50cm presente sulla superficie della Luna usando un comune binocolo da 10 ingrandimenti!

Ma se avesse veramente un diametro di 500km, è probabile che la forza di gravità abbia potuto dargli una forma rotonda e forse soddisfare la definizione di "pianeta nano". Arrivati a questo punto però, capite bene anche voi che le incognite, i ma, i se, e i forse sono davvero tanti data la distanza, che in tutta questa faccenda è l'unico dato certo!


2018 11 17AR: 04 49 24.9 DEC: +18 52 42
2018 12 02AR: 04 48 56.6 DEC: +18 51 37
2018 12 10AR: 04 48 41.1 DEC: +18 51 04
2018 12 16AR: 04 48 29.6 DEC: +18 50 41
2019 01 01AR: 04 48 00.4 DEC: +18 49 47
2019 01 16AR: 04 47 36.7 DEC: +18 49 09

venerdì 14 dicembre 2018

#bestOf2018 #Comete #Giove #SistemaSolare
Lo schianto su Giove della cometa Shoemaker-Levy 9 è stato in assoluto l'evento astronomico più spettacolare osservato dagli astronomi contemporanei. Ciò che ha reso unico l'impatto della Shoemaker-Levy su Giove non è stata solo la partecipazione dei due protagonisti, ma anche il fatto che la Shoemaker-Levy 9 è stata una cometa tutt'altro che ordinaria!!
Che le comete siano bizzarre ormai lo sappiamo, ma la Shoemaker-Levy 9 ha avuto qualcosa di veramente unico: un nucleo formato da una dozzina di elementi e un'orbita assolutamente anormale.

Proprio così, La Shoemaker-Levy 9 è stata con molta probabilità una cometa geoviana.
Fu scoperta nel Marzo del 1993, e già dalle prime osservazione è risultata una cometa più anomala delle altre.
per capire come sono fatte le comete, da dove vengono, e perché sono oggetti stravaganti ed imprevedibili puoi seguire questo link: Le comete del Sistema Solare
Già dopo le prime osservazione seguenti la sua scoperta, fu subito chiaro che la cometa Shoemaker-Levy 9 non stesse orbitando attorno al Sole.
Bastano poche osservazione per calcolare l'orbita di un oggetto astronomico che ruota attorno al sole, ma dopo le prime osservazioni di questo oggetto gli astronomi giunsero, non senza stupore, a constatare che la cometa Shoemaker-Levy 9 stava orbitando attorno a Giove!!
Avete capito bene, l'orbita della Shoemaker-Levy 9 era attorno a Giove

Ecco perché un attimo fa abbiamo affermato che la Shoemaker-Levy 9 è stata, probabilmente, una cometa geoviana.
Le comete geoviane sono comete con orbite molto piccole, più piccole dell'orbita di Giove.
I planetologi sono convinti che la Shoemaker-Levy 9 sia stata una di queste, e che durante un suo afelio (punto più lontano dal sole), si sia avvicinata troppo a Giove e sia rimasta vittima della sua forza di gravità.
Con tutta probabilità fu proprio questo evento che portò la cometa Shoemaker-Levy 9 ad orbitare attorno a Giove.
E questo, è solo uno dei fatti sorprendenti riguardanti la Shoemaker-Levy 9.
Un altro elemento che rende unica la cometa Shoemaker-Levy 9 è che il suo nucleo era composto da più di una quindicina di elementi distinti.
Era come vedere una formazione aerea muoversi compatta lungo l'orbita.
In origine, anche la Shoemaker-Levy 9 era composta da un unico nucleo come il resto delle comete. Ma durante i suoi perieli deve aver incontrato una pressione gravitazionale tale, presa dai due fuochi tra Giove ed il Sole, da non aver retto ed essersi spaccata!
Molto probabilmente questa rottura è avvenuta nel Luglio 1992, periodo in cui si è trovata in una posizione tra il Sole e Giove in cui le forze gravitazionali erano molto forti.
Si stima che in questa occasione la Shoemaker-Levy 9 sia passata a 96.000 chilometri dal centro di Giove, il che vuol dire a 25.000 chilometri dalla superficie delle sue nubi. Per fare un paragone facilmente comprensibile, la Luna dista dalla Terra 384.400 chilometri, la Shoemaker-Levy 9 è passata vicina a Giove ad una distanza pari ad 1/15 della distanza Terra-Luna!!

E poi c'è il gran finale. L'evento straordinario per la quale tutti ricordano questa cometa.
Dopo le prime osservazioni dal momento della sua scoperta, la comunità scientifica, che in quei giorni aveva tutti gli occhi puntati verso Giove, capì subito che la sua orbita peculiare avrebbe portato la Shoemaker-Levy 9 a schiantarsi su Giove.
In un primo momento si cercò un errore nei calcoli, ma fu presto chiaro che di errori non ce n'erano. Anche perché se pochi mesi prima era passata così vicina a Giove, una collisione non era poi così improbabile al prossimo giro.
Probabilmente l'evento che spezzò il nucleo della Shoemaker-Levy 9 in una dozzina di elementi diede anche dato uno scossone alla sua orbita modificandola, e portandola a finire diritta sul pianeta.

In poche parole, nel momento della sua scoperta, la fine della Shoemaker-Levy 9 era già segnata.
La data dell'impatto è stata prevista per il 9 luglio.
Fu tutt'altro che un impatto singolo.
Le danze iniziarono con qualche giorno di ritardo: il 16 luglio 1994. Dopo l'impatto dei primi corpi più grandi del nucleo, l'evento continuò per altri 5 giorni, producendo una vera e propria pioggia cometaria.

Le collisioni non avvennero sul lato visibile di Giove, ma appena al di là della linea che delimitava la parte di fronte alla terra da quella nascosta.
Ma anche se sono avvenute sul lato nascosto del gigante gassoso, si sono verificate abbastanza vicine al "terminatore" mattutino, laddove la superficie Giove si stava muovendo verso la visibilità Terrestre.
Questo colpo di fortuna planetario ha permesso comunque alla comunità scientifica di osservare i siti degli impatti pochissimi minuti dopo l'evento.
I frammenti del nucleo della Shoemaker-Levy 9 si schiantarono su Giove alla velocità di 221.000 km/h!
Fortunatamente la navicella spaziale Galileo, della NASA, era in rotta verso Giove, e fu in grado di osservare il lato notturno del pianeta vedendo in diretta gli impatti.

Fu straordinario, l'atmosfera del gigante gassoso nelle zone di impatto venne bucata e rivoltata come un calzino.
Oltre a praticamente tutti i telescopi presenti sulla Terra, professionali e amatoriali, gli astronomi utilizzarono anche il telescopio spaziale Hubble.
Le osservazioni nell'ultravioletto di Hubble mostrano chiaramente il movimento delle particelle di detriti molto fini che, dopo l'impatto rimasero sospese nella zona alta dell'atmosfera e la loro osservazione fornì le prime informazioni sui venti ad alta quota di Giove.
Nel rimescolamento atmosferico risultante, emersero anche composti solforati come l'idrogeno solforato e l'ammoniaca.
Gli effetti dell'impatto sull'atmosfera di Giove sono stati veramente straordinari dal punto di vista scientifico.

Circa un terzo dei frammenti produsse effetti poco visibili, suggerendo che fossero molto piccoli, probabilmente con diametri inferiori a 100 metri.
Ma gli altri, beh furono delle vere catastrofi.
Gli elementi più pesanti del nucleo della Shoemaker-Levy 9, si schiantarono ad intervalli di circa sette ore, esplodendo e generando una fortissima energia.
Le esplosioni crearono delle vere e proprie bolle di fuoco, grandi centinaia di chilometri.
Sopra a queste bolle si alzarono enormi nuvole scure, per migliaia di chilometri, simili a cumulo nembi temporaleschi, ma molto più grandi!
Nubi contenenti enormi quantità di polveri organiche provenienti dai corpi cometari distrutti.
Il tutto avvenne in maniera ordinata ed allineata, sul 44° parallelo sud di Giove.
Il frammento più grande, il 7° in ordine di caduta, aveva un diametro stimato di appena 600 metri. Eppure gli effetti sull'atmosfera di Giove furono devastanti: ha lasciato dietro di se una nuvola nera multistrato più grande del diametro del nostro pianeta!
Pensate a cosa sarebbe potuto succedere se la Shoemaker-Levy 9 fosse caduta sulla Terra.
Le nuvole scure lasciate dai frammenti erano in realtà luminosissime nell'infrarosso, dimostrando che avevano raggiunto temperature incredibilmente alte. Temperature che rimasero tali per diversi giorni.
Quando iniziarono a raffreddarsi rimasero visibili ancora per settimane.
Soltanto un mese e mezzo dopo la collisione i siti dell'impatto iniziarono a sbiadire e le bande di Giove a tornare alla normalità.

Ma non è tutto.
Anche il finissimo anello di Giove venne increspato e distorto durante il passaggio della Shoemaker-Levy 9 negli attimi prima dello schianto. L'anello si inclinò addirittura di circa 2 km.
Nel 2011, quasi vent'anni dopo l'impatto, la sonda New Horizons ha rilevano ancora dei disturbi all'interno dell'anello! Ovviamente le distorsioni osservate dalla New Horizons potrebbero anche essere state provocate da impatti minori con asteroidi avvenuti di recente, ma è molto probabile che siano ancora conseguenze della Shoemaker-Levy 9.

Gli astronomi sanno che gli impatti su Giove sono abbastanza comuni.
Nei decenni successivi alla Shoemaker-Levy 9, la tecnologia fotografica è migliorata parecchio e ha permesso agli astronomi amatoriali e agli astrofili di scattare foto e video di Giove ad alta risoluzione. Negli ultimi anni molti di loro hanno assistito e documentato decine di impatti come ad esempio nel 2009, 2010 , 2012, 2016 e 2017.

L'impatto della Shoemaker-Levy 9 è stato molto importante per l'umanità, oltre che per la sua spettacolarità, anche perché ha dato all'uomo la consapevolezza che la vita sulla terra non è così scontata.
Da quel giorno abbiamo capito che potremmo estinguerci da un momento all'altro, e in un battito di ciglia.
Le organizzazioni spaziali hanno avviato programmi osservativi per individuare con anticipo eventuali impatti con la Terra.
Ma cosa ancora più importante, gli organi governativi hanno capito che la ricerca in questa direzione va aiutata e finanziata.




sabato 24 novembre 2018

#Esplorazione #SistemaSolare


Il nostro nuovo logo ritrae una mappa galattica che potrebbe consentire a civiltà aliene intelligenti di localizzare il Sole e la Terra. Scopriamo come!

L'ispirazione per il nostro logo arriva dalla mappa di pulsar incisa sul disco placcato in oro inviato nello spazio profondo a bordo della sonda Voyager.
Su questo disco, destinato alle civiltà intelligenti che nel futuro potrebbero recuperare la sonda, oltre alla mappa di pulsar sono rappresentate anche due figure umane, un uomo e una donna; l'immagine della sonda stessa, e una sintesi del Sistema Solare con il percorso fatta dalla Voyager prima di uscire dal nostro sistema planetario.
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Ma vediamo alla mappa che ha ispirato il nostro nuovo logo.

Lo scopo della mappa è quella di permettere di localizzare la terra alla civiltà aliena che potrebbe recuperare la sonda.
La localizzazione è fatta rapportando la posizione di 14 pulsar alla posizione del Sole.

Nella nostra galassia ogni pulsar ha una sua frequenza che la contraddistingue dalle altre in maniera unica. Ecco il motivo per la quale sono state usate come paletti per definire una mappa in cui collocare il Sole.
In questo approfondimento puoi capire cosa sono le pulsar e perché sono così particolari da essere usate nello spazio come punti di riferimento. Pulsar e stelle di neutroni

Nella mappa ogni pulsar è collegata al sole da una linea continua. La lunghezza della linea rappresenta la distanza relativa della pulsar dal Sole.
Incise lungo ognuna delle linee che unisce le pulsar al Sole, ci sono dei trattini verticali e orizzontali che rappresentano un numero binario.
La speranza è che una civiltà intelligente possa comprendere il sistema binario, che, essendo alla base delle nostre moderne tecnologie (i computer) dovrebbe essere conosciuto anche da una civiltà più intelligente della nostra.

Quando moltiplicato per una misura nota di tempo, quel numero rivela la frequenza della pulsar all'estremità della linea, cioè quanto velocemente gira e lampeggia.

Sulla Terra, la nostra unità di tempo è il secondo. Diciamo che una pulsar ruota a n volte al secondo.
Ma altre civiltà usano sicuramente altre metriche per misurare il tempo. Quindi per usare una unità comune si è pensato di usare come riferimento il periodo di tempo in cui cambia lo spin dell'elettrone di un atomo di idrogeno rispetto al suo protone.
A questo link di Wikipedia potete capire cos'è lo spin: Spin
Anche questa informazione, come il sistema binario, dovrebbe essere accessibile ad una civiltà intelligente.

Perché l'idrogeno? Perché è l'elemento più abbondante nell'universo, e questo aumenta le possibilità che altri esseri intelligenti lo riconoscano e conoscano la durata del suo spin, che nelle nostre unità di misura temporale è di 0,7 miliardesimi di secondo.

Supponendo che gli alieni conoscano questo numero, potrebbero quindi calcolare l'esatta frequenza delle pulsar disegnate sulla mappa e cercare di abbinarle alle pulsar a loro note.

Ma la mappa è bidimensionale, quindi una civiltà aliena che cercasse di localizzarci avrebbero bisogno di capire anche dove si trovano le pulsar nello spazio 3D.

Per fare questo dovranno capire che devono usare la linea più lunga sulla mappa, quella priva di tacche.
Questa linea illustra la distanza relativa tra il nostro sole e il centro della galassia, rappresentato dall'unica tacca finale.
La linea stabilisce anche il piano galattico bidimensionale: il piano in cui giace la maggior parte della massa della nostra galassia a forma di disco.

Le 14 linee delle pulsar hanno dei segni di graduazione che, in base alla loro distanza dalla fine della linea, forniscono una stima di quanto lontano dal piano galattico si trova ciascuna pulsar: più vicino alla fine della linea è il segno di spunta, più vicino al piano galattico si trova la pulsar.

Ed è così che una civiltà aliena intelligente può prendere la mappa 2D e trasformarla in una mappa 3D.
Una volta che i segni di graduazione vengono presi in considerazione, le linee delle pulsar rientrano nei loro corretti orientamenti 3D, indicando dove le pulsar sono effettivamente in relazione al centro della galassia e al nostro sole.

La mappa è davvero molto complicata, e la sua lettura necessita oltre che di conoscenza, anche di molta intuizione.
Ma la specie umana è riuscita a concepire tutto ciò, pur dimostrando tutti i giorni di non essere così intelligente come si vanta di essere, allora non dovrebbe essere un problema decifrarla per una civiltà più intelligente della nostra.