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Charged Lepton Flavour Violation

6 Ott

Oggi vorrei mettere da parte UFO, complotti, scie chimiche, fine del mondo, ecc., per tornare a parlare di scienza pura. Lo vorrei fare con questo articolo spceifico, per trattare nuovamente lo stato attuale della ricerca e mostrarvi quali sono i settori più “caldi” e più promettenti nel panorama della fisica delle alte energie.

Per prima cosa, in diversi articoli abbiamo parlato di modello standard:

Dafne e KLOE: alta energia in Italia

E parliamo di questo Big Bang

Universo: foto da piccolo

Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

Il primo vagito dell’universo

L’espansione metrica dell’universo

Come abbiamo visto, il Modello Standard è quella teoria che oggi abbiamo definito e che consente di prevedere molte delle proprietà che osserviamo per le particelle. Vi ricordo che in fisica parliamo sempre di modello proprio per indicare un qualcosa in grado di prevedere le proprietà sperimentali.

Anche se poco conosciuto ai non addetti ai lavori, il Modello Standard è stato molto citato parlando del Bosone di Higgs. Come tutti sanno, il nostro modello, che ha resistito per decenni, presenta una particolare mancanza: non è in grado di prevedere l’esistenza della massa delle particelle. Come correggere questa grave imprecisione? Che le particelle abbiano massa è noto a tutti e facilmente dimostrabile anche guardando la materia che ci circonda. Bene, per poter correggere questo “errore” è possibile inserire quello che è noto come Meccanismo di Higgs, una correzione matematica che consente al modello standard di poter prevedere l’esistenza della massa. Bene, dunque ora è tutto OK? Assolutamente no, affinché il meccanismo di Higgs possa essere inserito è necessario che sia presente quello che viene chiamato un Campo di Higgs e, soprattutto, un bosone intermedio che, neanche a dirlo, si chiama Bosone di Higgs.

Capite dunque perchè la scoperta sperimentale del Bosone di Higgs è così importante?

Del bosone di Higgs, di LHC e delle sue conseguenze abbiamo parlato in questi articoli:

Bosone di Higgs … ma cosa sarebbe?

L’universo è stabile, instabile o meta-stabile?

Hawking e la fine del mondo

2012, fine del mondo e LHC

A questo punto si potrebbe pensare di aver raggiunto il traguardo finale e di aver compreso tutto. Purtroppo, o per fortuna a seconda dei punti di vista, questo non è assolutamente vero.

Perchè?

Come è noto a tutti, esistono alcuni problemi aperti nel campo della fisica e su cui si discute già da moltissimi anni, primo tra tutti quello della materia oscura. Il nostro amato Modello Standard non prevede assolutamente l’esistenza della materia oscura di cui abbiamo moltissime verifiche indirette. Solo per completezza, e senza ripetermi, vi ricordo che di materia e energia oscura abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Materia oscura intorno alla Terra?

Flusso oscuro e grandi attrattori

Troppa antimateria nello spazio

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

L’esistenza della materia oscura, insieme ad altri problemi poco noti al grande pubblico, spingono i fisici a cercare quelli che vengono chiamati Segnali di Nuova Fisica, cioè decadimenti particolari, molto rari, in cui si possa evidenziare l’esistenza di particelle finora sconosciute e non contemplate nel modello standard delle particelle.

Per essere precisi, esistono moltissime teorie “oltre il modello standard” e di alcune di queste avrete già sentito parlare. La più nota è senza ombra di dubbio la Supersimmetria, o SuSy, teoria che prevede l’esistenza di una superparticella per ogni particella del modello standard. Secondo alcuni, proprio le superparticelle, che lasciatemi dire a dispetto del nome, e per non impressionarvi, non hanno alcun super potere, potrebbero essere le componenti principali della materia oscura.

Prima importante riflessione, la ricerca in fisica delle alte energie è tutt’altro che ad un punto morto. La scoperta, da confermare come detto negli articoli precedenti, del Bosone di Higgs rappresenta un importante tassello per la nostra comprensione dell’universo ma siamo ancora molto lontani, e forse mai ci arriveremo, dalla formulazione di una “teoria del tutto”.

Detto questo, quali sono le ricerche possibii per cercare di scoprire se esiste veramente una fisica oltre il modelo Standard delle particelle?

Detto molto semplicemente, si studiano alcuni fenomeni molto rari, cioè con bassa probabilità di avvenire, e si cerca di misurare una discrepanza significativa da quanto atteso dalle teorie tradizionali. Cosa significa? Come sapete, le particelle hanno una vita molto breve prima di decadere in qualcos’altro. I modi di decadimento di una data particella possono essere molteplici e non tutti avvengono con la stessa probabilità. Vi possono essere “canali”, cioè modi, di decadimento estremamente più rari di altri. Bene, alcuni di questi possono essere “viziati” dall’esistenza di particelle non convenzionali in grado di amplificare questo effetto o, addirittura, rendere possibili modi di decadimento non previsti dalla teoria convenzionale.

L’obiettivo della fisica delle alte energie è dunque quello di misurare con precisione estrema alcuni canali rari o impossibili, al fine di evidenziare segnali di nuova fisica.

Ovviamente, anche in questo caso, LHC rappresenta un’opportunità molto importante per questo tipo di ricerche. Un collisore di questo tipo, grazie alla enorme quantità di particelle prodotte, consente di poter misurare con precisione moltissimi parametri. Detto in altri termini, se volete misurare qualcosa di molto raro, dovete prima di tutto disporre di un campione di eventi molto abbondante dove provare a trovare quello che state cercando.

Un esempio concreto, di cui abbiamo parlato in questo post, è l’esperimento LhCB del CERN:

Ancora sullo squilibrio tra materia e antimateria

Una delle ricerche in corso ad LhCB è la misura del decadimento del Bs in una coppia di muoni. Niente paura, non voglio tediarvi con una noiosa spiegazione di fisica delle alte energie. Il Bs è un mesone composto da due quark e secondo il modello standard può decadere in una coppia di muoni con una certa probabilità, estremamente bassa. Eventuali discordanze tra la probabilità misurata di decadimento del Bs in due muoni e quella prevista dal modello standard potrebbe essere un chiaro segnale di nuova fisica, cioè di qualcosa oltre il modello standard in grado di modificare queste proprietà.

Misurare la probabilità di questo decadimento è qualcosa di estremamente difficile. Se da un lato avete una particella che decade in due muoni facilmente riconoscibili, identificare questo decadimento in mezzo a un mare di altre particelle è assai arduo e ha impegnato moltissimi fisici per diverso tempo.

Purtroppo, o per fortuna anche qui, gli ultimi risultati portati da LhCB, anche in collaborazione con CMS, hanno mostrato una probabilità di decadimento paragonabile a quella attesa dal modello standard. Questo però non esclude ancora nulla dal momento che con i nuovi dati di LHC sarà possibile aumentare ancora di più la precisione della misura e continuare a cercare effetti non previsti dalla teoria.

Tra gli altri esperimenti in corso in questa direzione, vorrei poi parlarvi di quelli per la ricerca della “violazione del numero Leptonico”. Perdonatemi il campanilismo, ma vi parlo di questi semplicemente perchè proprio a questo settore è dedicata una mia parte significativa di ricerca.

Cerchiamo di andare con ordine, mantenendo sempre un profilo molto divulgativo.

Come visto negli articoli precedenti, nel nostro modello standard, oltre ai bosoni intermedi, abbiamo una serie di particelle elementari divise in quark e leptoni. Tra questi ultimi troviamo: elettrone, muone, tau e i corrispondendi neutrini. Bene, come sapete esistono delle proprietà in fisica che devono conservarsi durante i decadimenti di cui abbiamo parlato prima. Per farvi un esempio noto a tutti, in un decadimento dobbiamo mantenere la carica elettrica delle particelle, se ho una particella carica positiva che decade in qualcosa, questo qualcosa deve avere, al netto, una carica positiva. La stessa cosa avviene per il numero leptonico, cioè per quella che possiamo definire come un’etichetta per ciascun leptone. In tal caso, ad esempio, un elettrone non può decadere in un muone perchè sarebbe violato, appunto, il numero leptonico.

Facciamo un respiro e manteniamo la calma, la parte più tecnica è già conclusa. Abbiamo capito che un decadimento in cui un leptone di un certo tipo, muone, elettrone o tau, si converte in un altro non è possibile. Avete già capito dove voglio andare a finire? Se questi decadimenti non sono possibili per la teoria attuale, andiamo a cercarli per verificare se esistono influenze da qualcosa non ancora contemplato.

In realtà, anche in questo caso, questi decadimenti non sono del tutto impossibili, ma sono, come per il Bs in due muoni, fortemente soppressi. Per farvi un esempio, l’esperimento Opera dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, misura proprio l’oscillazione dei neutrini cioè la conversione di un neutrino di un certo tipo in un altro. Ovviamente, appartendendo alla famiglia dei leptoni, anche i neutrini hanno un numero leptonico e una loro trasformazione da un tipo all’altro rappresenta una violazione del numero leptonico, quella che si chiama Neutral Lepton Flavour Violation. Per la precisione, questi decadimenti sono possibili dal momento che, anche se estremamente piccola, i neutrini hanno una massa.

Bene, la ricerca della violazione del numero Leptonico in particelle cariche, è uno dei filoni più promettenti della ricerca. In questo settore, troviamo due esperimenti principali che, con modalità diverse, hanno ricercato o ricercheranno questi eventi, MEG a Zurigo a Mu2e a Chicago.

Mentre MEG ha già raccolto molti dati, Mu2e entrerà in funzione a partire dal 2019. Come funzionano questi esperimenti? Detto molto semplicemente, si cercano eventi di conversione tra leptoni, eventi molto rari e dominati da tantissimi fondi, cioè segnali di dcadimenti più probabili che possono confondersi con il segnale cercato.

Secondo il modello standard, questi processi sono, come già discusso, fortemente soppressi cioè hanno una probabilità di avvenire molto bassa. Una misura della probabilità di decadimemto maggiore di quella attesa, sarebbe un chiaro segnale di nuova fisica. Detto questo, capite bene perchè si parla di questi esperimenti come probabili misure da nobel qualora i risultati fossero diversi da quelli attesi.

L’esperimento MEG ha già preso moltissimi dati ma, ad oggi, ha misurato valori ancora in linea con la teoria. Questo perchè la risoluzione dell’esperimento potrebbe non essere sufficiente per evidenziare segnali di nuova fisica.

A livelo tecnico, MEG e Mu2e cercano lo stesso effetto ma sfruttando canali di decadimento diverso. Mentre MEG, come il nome stesso suggerisce, cerca un decadimento di muone in elettrone più fotone, Mu2e cerca la conversione di muone in elettrone senza fotone ma nel campo di un nucleo.

Ad oggi, è in corso un lavoro molto specifico per la definizione dell’esperimento Mu2e e per la scelta finale dei rivelatori da utilizzare. Il gruppo italiano, di cui faccio parte, è impegnato in uno di questi rivelatori che prevede la costruzione di un calorimetro a cristallo che, speriamo, dovrebbe raggiungere risoluzioni molto spinte ed in grado di evidenziare, qualora presenti, eventuali segnali di nuova fisica.

Concludnedo, la ricerca nella fisica delle alte energie è tutt’altro che morta ed è sempre attiva su molti fronti. Come detto, molti sforzi sono attualmente in atto per la ricerca di segnali di nuova fisica o, come noi stessi li abbiamo definiti, oltre il modello standard. Detto questo, non resta che attendere i prossimi risultati per capire cosa dobbiamo aspettarci e, soprattutto, per capire quanto ancora poco conosciamo del mondo dell’infinitamente piccolo che però regola il nostro stesso universo.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Scoperta nuova luna di Nettuno

17 Lug

Osservando le immagini catturate dalle tante sonde in orbita, e’ possibile fare delle scoperte la cui evidenza magari prima non era stata palese. E’ proprio questo il caso della scoperta di cui vi vorrei parlare in questo articolo e che e’ stata pubblicata solo pochi giorni fa sulle riviste scientifiche.

Analizzando le immagini catturate dalla sonda Hubble tra il 2004 ed il 2009, l’astronomo Mark Showalter el SETI Institute della California, si e’ accorto di un piccolo puntino bianco vicino al pianeta Nettuno. Come anticipato dal titolo dell’articolo, quel piccolo puntino che fino ad oggi era passato inosservato e’ in realta’ una nuova luna orbitante intorno al pianeta.

Come e’ stata fatta la scoperta?

Anche Nettuno ha degli anelli di materia intorno, anche se molto meno compatti e visibili di quelli di Saturno. La presenza degli anelli, rende l’osservazione delle lune molto complicata. Come detto in precedenza, la presenza di un piccolo puntino intorno al pianeta ha fatto scattare la scintilla. Riprendendo circa 150 foto scattate da Hubble, si e’ potuta evidenziare la presenza della piccola Luna e ricavarne ovviamente i parametri orbitali.

La nuova luna, la quattordicesima di Nettuno, e’ stata chiamata S/2004 N 1. Dalle misure indiretta fatte, il corpo avrebbe un diametro non superiore ai 20 Km e ruoterebbe intorno al pianeta con un periodo di 23 ore, ad una distanza di circa 100000 kilometri. Questo periodo di rotazione e’ simile a quello degli altri satelliti che infatti ruotano, cosi’ come i dischi di cui accennavamo prima, con velocita’ molto elevata intorno al piu’ esterno tra i pianeti del Sistema Solare.

Dal punto di vista della posizione, la nuova Luna si trova tra Larissa e Prometeo, come indicato dalla ricostruzione pubblicata dalla NASA:

L'orbita della nuova luna nel sistema intorno a Nettuno

L’orbita della nuova luna nel sistema intorno a Nettuno

Come anticipato, Nettuno ha ben 14 satelliti che gli ruotano intorno di cui soltanto uno, Tritone, ha un diametro elevato, paragonabile infatti a quello della nostra Terra. Secondo la teoria astronomica maggiormente accettata, Tritone sarebbe in realta’ un pianeta nano staccato dalla fascia di Kuiper a causa dell’attrazione gravitazionale di Nettuno e che dunque sarebbe poi stato catturato su un’orbita stabile. Sempre secondo questa teoria, la cattura o la formazione, avvenuta per opera di impatti con altri corpi, delle altre lune sarebbe dunque successiva alla cattura di Tritone.

L’evidenza della nuova luna era sfuggita addirittura alla sonda Voyager 2 che nel 1989 aveva ripreso da molto vicino sia il pianeta che il sistema di anelli e lune orbitanti intorno ad esso. Il satellite appena scoperto, oltre al piccolo diametro che abbiamo riportato, ha una luminosita’ molto debole. In termini di confronto, se osserviamo il cielo stellato, la luminosita’ della nuova luna e’ ben 100 milioni di volte più debole della più debole stella visibile a occhio nudo.

Ultima curiosita’: perche’ a questa luna e’ stato dato un nome cosi’ tecnico come S/2004 N 1?

Questo in realta’ e’ un nome provvisorio. Nel prossimo incontro della Unione Astronomica Internazionale, si dovra’ decidere il nome da dare anche a questo nuovo satellite. Seguendo la tradizione, il nome sara’ sicuramente scelto tra le antiche divinita’ legate al mare, cosi’ come il nome stesso del pianeta.

Concludendo, l’osservazione di immagini raccolte da Hubble tra il 2004 e il 2009 ha permesso di identificare una nuova luna per Nettuno. Come visto, si tratta di un corpo molto piccolo, con un diametro che non supera i 20 Km. La storia di questa scoperta ci fa capire come incredibili sorprese possano venire fuori anche guadando immagini di repertorio. Questo per mostrare quanto ancora interessante e’ lo studio del nostro stesso Sistema Solare.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

16 Feb

Come sapete bene, ieri l’intera opinione pubblica e’ stata richiamata dallo straordinario fenomeno avvenuto in Russia. Ovviamente lo “straordinario” viene considerando l’eccezionalita’ di eventi di questo tipo, anche dal punto di vista scientifico, non certo considerando il numero di feriti che da quanto si apprende stamattina sarebbe salito fino anche a 1500 persone.

Come visto in questo articolo:

Pioggia di meteore in Russia

ieri, alle 4 ora italiana, un meteorite e’ entrato nella nostra atmosfera, esplodendo in volo a circa 10 Km da terra e, oltre all’onda d’urto prodotta, diversi frammenti sono giuti fino al suolo in una regione centrale degli Urali, mandando in frantumi diverse finestre e appunto causando i tanti feriti di cui abbiamo gia’ parlato.

Come visto nel precedente articolo, molti dei danni sono stati causati proprio dall’onda d’urto dell’esplosione, ma questo non esclude ovviamente i frammenti che sono arrivati a terra, causando notevoli danni. Eventi di questo tipo purtroppo sono possibili e dobbiamo esserne consapevoli. Quello che ha di eccezionale questo evento e’ che il fenomeno e’ avvenuto in una zona popolata, anche se solo scarsamente per fortuna. Se ci pensate, e’ molto piu’ probabile che i frammenti, qualora riuscissero a sopravvivere al percorso in atmosfera, arrivino in mare, dal momento che la frazione maggiore del nostro mondo e’ occupata da acqua.

Detto questo, sempre ieri, nelle prime ore del mattino ora italiana, si e’ registrato un evento del tutto simile anche a Cuba. Quanto riportato dai testimoni e’ molto simile a quello che abbiamo visto in Russia. Si parla di una palla infuocata in cielo che ad un certo punto e’ esplosa con un notevole rumore mettendo in forte vibrazione i vetri delle finestre.

Anche se di questa notizia si e’ appreso solo dopo diverse ore, la distanza temporale tra questo evento e’ quello russo non e’ affatto cosi’ grande. Come potete leggere in rete, il fatto a Cuba sarebbe avvenuto intorno alle 2 del mattino ora italiana, mentre quello in Russia solo 2 ore dopo. Questo breve lasso di tempo, ci fa pensare che forse i due eventi sono in realta’ distinti tra loro, ma una parte piu’ piccola dell’asteroide originale si sia staccata arrivando a Cuba, mentre il grosso del meteorite ha proseguito la sua corsa verso la parte centrale della Russia.

Stesso oggetto o no, dal punto di vista scientifico eventi del genere sono perfettamente comprensibili e non c’e’ assolutamente niente di sconvolgente di cui discutere. Stando ai dati riportati dall’ufficio della sicurezza della Russia, il meteorite esploso sulla citta’ di Chelyabinsk sarebbe stato largo 10-15 metri e con un peso vicino alle 7000 tonnellate. L’esplosione sarebbe avvenuta a circa 10-15 Km da terra e avrebbe rilasciato un’energia pari a circa 15 volte la bomba di Hiroshima.

Fin qui tutto bene, anche se, come era facile immaginare, eventi del genere offrono un piatto molto ricco per i tanti siti catastrofisti subito pronti a cavalcare l’onda e l’emozione delle persone.

Come visto nell’articolo precedente, prima di tutto questo evento e’ completamente scorrelato dal passaggio di 2012 DA14 di cui abbiamo parlato in questi post:

– L’asteroide 2012 DA14

2012 DA14: c.v.d.

2012 DA14, ci siamo quasi!

Tra l’altro DA14 e’ passato, e ha offerto uno spettacolo veramente incredibile.

Detto questo, e’ in corso un altra pesante speculazione di cui vorrei parlarvi ed e’ appunto, come indicato nel titolo stesso di questo post, il passaggio della Terra attraverso la “Barriera Oscura”.

Di cosa si tratta?

Qualche tempo fa, abbiamo parlato del presunto passaggio della Terra attraverso la cintura fotonica:

La cintura fotonica!

mostrando l’assurdita’ di questa teoria sia dal punto di vista fisico che astronomico. Bene, i discorsi di fondo della barriera oscura, o dark rift, sono del tutto simili a quelli della cintura fotonica.

In questo post, abbiamo parlato del percorso fatto dal Sistema Solare, e dunque anche dalla Terra, intorno al centro della Galassia:

Nuova sconvolgente Teoria

Cosi’ come nel caso della cintura fotonica, la Terra, nel suo percorso, dovrebbe trovarsi ad attraversare una zona assolutamente misteriosa e non compresa dell’universo, nota appunto come barriera oscura. Stando a quanto potete leggere in rete, questa zona sarebbe piena di detriti di altri corpi che precedentemente l’hanno attraversata ma non sono riusciti a sopravvivere. L’asteroide di ieri in Russia sarebbe appunto uno di questi detriti e, da adesso per i prossimi 10 anni, molti altri corpi potrebbero impattare sulla Terra proprio grazia al movimento spazzzato dalla Terra attraverso questa zona della nostra Galassia.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Al solito, assolutamente nulla!

Anzi, per essere precisi, dal punto di vista scientifico esiste una dark rift e vi mostro anche una foto:

Foto in cui si vede chiaramente il dark rift

Questa e’ una foto della Via Lattea, cioe’ della nostra Galassia. Vedete quella riga piu’ scura al centro? Bene, quella e’ la dark rift di cui stiamo parlando.

Di cosa si tratta?

Dalla Terra, guardando verso il centro della Galassia, una parte della zona interna risulta coperta a causa delle grandi nubi di polvere che circondano il centro della Galassia, sempre visto da Terra. In questo modo, fotografando la via Lattea, vi accorgete che questa appare divisa in due parti a causa delle nubi di polvere cosmica presenti tra noi e il buco nero Sagitarius A.

Premettiamo subito una cosa. A volte leggo di leggende che vorrebbero il centro della Galassia coperto ai nostri occhi per nascondere qualcosa o qualche civilta’ aliena. Niente di piu’ falso. E’ vero, come detto, che il nostro sguardo e’ coperto dagli ammassi di polvere, ma questo e’ vero solo nel visibile non per le altre lunghezze d’onda, come ad esempio l’infrarosso, in cui possiamo vedere tranquillamente attraverso questi ammassi.

Altro punto fondamentale, e’ assurdo parlare di allineamento tra la Terra e questa barriera oscura. Prima di tutto, come vedete anche dalla foto, il dark rift e’ molto esteso, per cui non ha senso parlare di un allineamento tra una cosa cosi’ estesa ed un pallino, nella scala della Galassia, come la nostra Terra. Inoltre, pensateci bene. Cosa significa allineamento tra due oggetti? In uno spazio qualsiasi, anche solo in due dimensioni, esiste sempre una retta che passa per questi due punti, dal momento che, in qualunque modo li disponiate, e’ possibile vederli come allineati e dunque farci passare una retta.

Detto questo, capite bene l’assurdita’ nel parlare di passaggio attraverso il dark rift e quindi di zona pericolosa per la nostra Terra.

Quella della barriera oscura, e’ semplicemente un’altra leggenda ereditata dal 21/12/2012, e che in questi giorni molti simpatici pseudoscienziati del web stanno ritirando fuori per cercare di convincervi che qualcosa di pericoloso e’ ormai in atto.

Concludendo, non c’e’ assolutamente nulla di eccezionale dal punto di vista scientifico per quanto accaduto in Russia ieri e, con buona probabilita’, un frammento dello stesso meteorite e’ arrivato solo 2 ore prima anche a Cuba. E’ invece assolutamente falso parlare di dark rift come una zona pericolosa che la Terra sta per iniziare ad attraversare ed in cui sono presenti molti detriti che potrebbero arrivarci contro come asteroidi. Si tratta solo di leggende ereditate dal 2012 ma che non hanno assolutamente nessuna base scientifica reale.

 

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Attenzione, tra poche ore passa Apophis!

9 Gen

Nelle ultime ore, ho ricevuto diverse mail e messaggi da parte di utenti incuriositi dal passaggio di domani dell’asteroide Apophis. Come forse avrete letto, da qualche giorno, in rete sono comparsi diversi articoli sui soliti siti catastrofisti che parlano del passaggio di questo asteroide “vicino” alla Terra.

Di Apophis, avevamo parlato in questo post, passando in rassegna le date ipotizzate per la prossima fine del mondo:

2013 o ancora piu’ oltre?

Come potete vedere, in questo caso parlavamo di 2036 come data di presunto impatto tra la Terra e questo asteroide.

Perche’ ora si parla di 9 Gennaio 2013?

Effettivamente, per domani e’ atteso un passaggio ravvicinato di Apophis, ma questo non desta assolutamente nessun pericolo. Vi spiego anche il perche’. Apophis gira su un’orbita che interseca quella della Terra in due punti ben precisi, come potete vedere da questa immagine:

L'orbita di Apophis nel sistema solare

L’orbita di Apophis nel sistema solare

Ora, ad ogni passaggio alle intersezioni, potenzialmente potremmo avere un passaggio ravvicinato al nostro pianeta. Dico “potenzialmente” perche’ ovviamente il tutto dipende dalla posizione relativa della Terra in quel preciso momento. Per domani, e’ appunto atteso un passaggio ad una distanza minore rispetto a quella avuta in passato.

Per poter capire meglio questo concetto, ho preparato un video esplicativo con le orbite ed i movimenti dei pianeti interni del Sistema Solare:

Domani, dunque, Apophis si trovera’ a passare nel punto della sua orbita che interseca quella della Terra.

A che distanza passera’ da noi? Siamo sicuri che non ci siano pericoli a riguardo?

Per rispondere a questa domanda, vi invito a vedere questa immagine, tratta dal video di prima, specifica per domani:

Posizione di Apophis e della Terra al 9/1/2013

Posizione di Apophis e della Terra al 9/1/2013

Come vedete, in basso viene riportata anche la distanza tra la Terra e Apophis, che sara’ di 0,0966 unita’ astronomiche.

In questo post, parlando del passaggio della come ISON, abbiamo gia’ fatto un ragionamento del genere:

Che la ISON abbia pieta’ di noi!

Utilizzando la definizione di unita’ astronomica (circa 150 milioni di Km per 1UA), Apophis passera’ ad una distanza di circa 15 milioni di Km. Considerando che la distanza media tra la Terra e la Luna e’ di 380000 Km, non credo ci sia bisogno di preoccuparsi di questo asteroide.

A questo punto pero’, facciamo una riflessione insieme. Perche’ si e’ pubblicizzato cosi’ tanto il passaggio di Apophis a questa grande distanza? La risposta in questo caso e’ molto semplice. Di questo asteroide si e’ parlato molto anche a proposito della fine del mondo nel 2012. In particolare, in diverse interviste, la nostra astrofisica Margherita Hack, ha piu’ volte detto che non c’era nulla di cui preoccuparsi pensando a Nibiru, e ad una sua eventuale collissione con la Terra, bensi’, era molto piu’ pericoloso il passaggio di Apophis nel 2036.

Adesso, tutto comincia ad essere piu’ chiaro.

Nel 2036, ci sara’ veramente un passaggio ravvicinato, molto piu’ di adesso, tra Apophis e la Terra, ma anche in questo caso vi premetto che non c’e’, attualmente, nulla di cui preoccuparsi.

Prima di tutto, di Apophis e del passaggio del 2036, abbiamo parlato in dettaglio nel libro ”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”. Apophis, e’ stato l’unico asteroide potenzialmente pericoloso, ad avere per molto tempo un valore non zero nella scala Torino. Come visto in questo post:

L’asteroide 2012 DA14

questa scala viene utilizzata per tabulare gli asteroidi secondo la loro probabilita’ di impatto con la Terra. Bene, Apophis e’ stato per lungo tempo considerato al valore 1 di questa scala. Questo significa che, per quanto piccola, la probabilita’ eventuale di colpire la Terra era considerata non zero.

Cosa e’ cambiato ora?

Come piu’ volte visto, le orbite degli asteroidi che vengono simulate, presentano sempre delle incertezze legate principalmente alle possibili interazioni gravitazionali durante il moto. Queste variazioni fanno si che l’orbita simulata, deve essere ricalcolata ed affinata costantemente, al fine di correggere i valori con le ultime osservazioni sperimentali. Questo processo, di volta in volta, consente di conoscere con maggior accuratezza la traiettoria dei corpi e anche di capire meglio l’eventuale probabilita’ di impatto con i pianeti.

Proprio grazie alle ultime misure fatte e’ stato possibile calcolare meglio la traiettoria di Apophis e declassarlo dal valore 1 a 0 della scala Torino. Una conferma di questo, potete averla utilizzando il solito database (pubblico) della NASA per gli asteroidi vicini alla Terra. In questa pagina in particolare, trovate tutti i parametri relativi ad Apophis:

Apophis NASA

mentre in quest’altra pagina, vedete i valori della scala Torino per gli oggetti conosciuti e monitorati dalla NASA:

NEO probabilita’ impatto

Cercando 99942 Apophis, potete controllare da soli che il valore attuale della scala Torino per questo asteroide e’ “zero”.

Per completezza di informazione, a che distanza ci si aspetta il passaggio di Apophis nel 2036?

In questo caso, la distanza minima dovrebbe essere intorno ai 15000 Km, quindi molto inferiore a quella attesa tra poche ore e anche inferiore a quella dei satelliti geostazionari.

Nonostante questo valore, ad oggi, come visto nell’articolo, anche per questa data non vi sono indicazioni circa un possibile impatto di Apophis con la nostra Terra, come confermato dal valore zero della scala Torino.

 

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

 

Curiosita’ sui cicli solari

31 Dic

Nel post precedente, siamo tornati a parlare del Sole, per cercare di fare un po’ di chiarezza nel mare di informazioni piu’ o meno fasulle che trovate in rete:

Sole: quanta confusione!

In particolare, abbiamo visto come il Sole presenti un andamento temporale noto, con un periodo di 11 anni che trascorre tra un massimo ed un minimo di attivita’.

Per quanto riguarda i minimi, su cui ci siamo concentrati prima, come detto, un minimo molto prolungato dell’attivita’ solare, puo’ veramente avere delle conseguenze particolari sulla Terra. Come e’ facile immaginare, un lasso di tempo abbastanza lungo di bassa attivita’ solare, puo’ causare un sensibile abbassamento di temperatura sul nostro pianeta.

In questo post, vorrei proprio parlarvi di “storia” dei cicli solari e dei minimi prolungati e accentuati che ci sono stati nel corso dei secoli.

In particolare, il piu’ famoso minimo prolungato di attivita’ solare si e’ avuto negli anni tra 1645 e il 1715 ed e’ noto come minimo di Maunder o “Maunder minimum”. Altro minimo storico, ma meno drastico, si e’ avuto invece tra il 1790 e il 1830 ed e’ noto come minimo di Dalton.

Prima di tutto, voglio mostrarvi un grafico del numero di macchie solari registrate negli ultimi 400 anni. Come sappiamo bene, il numero di macchie solari e’ un indicatore molto importante per capire l’attivita’ solare ed e’ direttamente collegato al comportamento del nostro Sole.

Ecco il grafico:

Il numero di macchie solari registrate nel corso degli anni

Il numero di macchie solari registrate nel corso degli anni

Come vedete, il minimo di Maunder e’ facilmente riconoscibile. Maunder era un astronomo solare che in realta’ nacque nel 1851, quindi quando il minimo era gia’ finito, ma che scopri’ questa anomalia studiando le cronache passate con l’indicazione del numero di macchie solari osservate in passato.

A conferma di quanto detto in precedenza, il minimo di Maunder e’ anche noto come “piccola era glaciale”. In questo periodo si registro’ un lungo lasso di tempo in cui sul Sole erano quasi scomparse le macchie. In questi anni, in Europa ed in Nord America, si registrarono gli inverni piu’ freddi mai osservati. In realta’, molto probabilmente la stessa cosa avvenne anche in altre parti del mondo, ma purtroppo non vi sono dati storici a conferma di questo.

Capiamo subito un cosa, stiamo parlando di un periodo prolungato con un’attivita’ del Sole veramente molto bassa e caratterizzata quasi dalla scomparsa delle macchie solari. Come detto, questo non ha causato nessuna catastrofe sulla Terra a parte, come molto probabilmente si pensa, degli inverni piu’ rigidi. Questo solo per puntualizzare e per smentire nuovamente tutti quelli che vedrebbero in un’attivita’ anomala del Sole un segnale premonitore per catastrofi immani sulla Terra.

Detto questo, vorrei invece parlarvi di una curiosita’ poco nota, ma molto interessante.

Prima di tutto vi voglio mostrare un’immagine:

messiah

Sapete di cosa si tratta? E’ un violino, ma non uno qualsiasi, e’ uno Stradivari del 1716, in particolare forse uno degli Stradivari piu’ noti, il Messiah. Credo che tutti conoscano non solo il grande maestro liutaio cremonese, ma anche il valore quasi inestimabile dei suoi celebri violini. Cio’ che rende unici questi strumenti e la purezza del suono e l’unicita’ delle armoniche prodotte quando vengono suonati.

Proprio su questi violini vi vorrei racontare una curiosita’.

Antonio Stradivari nacque a Cremona nel 1644 ed ebbe il suo periodo d’oro nella costruzione di violini tra il 1700 e il 1720. Per costruire i suoi strumenti, utilizzo’ legno facilmente disponibile a Cremona e proveniente dalle Alpi. In particolare, utilizzo’ molto legno di abete proveniente dalla foresta di Paneveggio in Trentino.

Uno studio condotto su diverse foreste in Europa, ha mostrato per gli alberi cresciuti nel periodo del Maunder minimum un legno piu’ denso e con cerchi molto piu’ stretti. Questo e’ naturale se pensiamo alle temperature piu’ basse in quegli anni.

Effetto di questa crescita rallentata e’ stato un legno piu’ denso ma con proprieta’ armoniche molto particolari. Come e’ noto, Stradivari scelse il legno da utilizzare per i suoi strumenti proprio in base alle caratteristiche armoniche del materiale. Molto probabilmente, la bonta’ e l’unicita’ di queste armoniche sono in parte dovute anche alla piccola era glaciale degli anni precedenti.

Ovviamente questa considerazione non toglie nulla alle straordinarie doti di Stradivari nel costruire i suoi violini. Molto probabilmente il fatto che si utilizzo’ legno cresciuto proprio nel periodo del Maunder minimum ha dato solo un contributo all’unicita’ dei suoni emessi da questi fantastici strumenti.

 

 

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