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La luna si allontana dalla Terra?

13 Set

In una delle tante discussioni del forum:

Psicosi 2012, forum

e’ sorta la domanda: e’ vero che la Luna si sta allontanando dalla Terra? Se si, con che velocita’? E’ vero che questo meccanismo e’ inspiegabile dalla scienza?

Piu’ volte qui sul blog ci siamo fermati a parlare di Luna. Il perche’ di questo e’ facilmente comprensibile, data la sua vicinanza, la Luna ha da sempre rappresentato un laboratorio spaziale a portata di mano. A distanza di oltre 40 anni dal primo allunaggio, anche se le missioni di esplorazione sulla superficie sono ormai considerate inutili e troppo dispendiose, la Luna permette ancora importanti studi, primo tra tutti la verifica della teoria della relativita’ generale mediante misure di distanza.

Detto questo, le risposte alle domande poste inizialmente sono, in linea di principio, molto semplici: la Luna si sta allontanando dalla Terra, ma con una velocita’ bassissima. Questo meccanismo, come vederemo a breve, non solo e’ comprensibile scientificamente, ma e’ anche dimostrabile utilizzando le semplici leggi della fisica classica.

A questo punto, come nostra abitudine, non ci resta che verificare queste affermazioni, chiamando proprio in causa la scienza.

Come ricorderete, in questo articolo:

Le forze di marea

abbiamo visto come l’attrazione mutua tra Terra e Luna sia la repsonsabile dei movimenti delle acque, cioe’ delle cosiddette maree. Bene, proprio in questo effetto possiamo trovare la chiave per spiegare anche questa nuova domanda.

Ragioniamo insieme, se la Luna, mediante la sua attrazione, provoca l’alta marea, questo sisgnifica che sulla Terra, nella direzione rivolta verso la Luna, si formera’ una protuberanza. Ovviamente questo effetto, a causa della minore resistenza meccanica, e’ molto marcato sulle acque.

Bene, ora pero’, dobbiamo tener conto del moto dei due corpi. Mentre la Terra impiega 24 ore per girare intorno al suo asse, la Luna gira intorno alla Terra in 28 giorni. Questo significa che la velocita’ della Terra e’ maggiore di quella della Luna. In questo caso, la protuberanza sulla Terra dovuta all’attrazione si trovera’ piu’ avanti della linea immaginaria che unisce Terra e Luna. Detto in altri termini, la Luna provoca la protuberanza ma, a causa della minor velocita’, si trovera’ sempre ad inseguire questa protuberanza.

La situazione e’ facilmente illustrata da questa immagine:

Protuberanza sulla Terra dovuta all'attrazione lunare

Protuberanza sulla Terra dovuta all’attrazione lunare

Benissimo, ora ragioniamo sempre in termini di attrazione gravitazionale. Questa protuberanza sulla Terra esercitera’ a sua volta un’attrazione sulla Luna. Questa componente della forza, fate sempre riferimento alla figura precedente, tendera’ a tirare in avanti la Luna. Cosa significa? A causa della protuberanza, e’ come se la Luna venisse trascinata in avanti con una conseguente accelerazione.

Cosa c’entra l’accelerazione con la distanza?

Per poter rispondere a questa domanda, dobbiamo chiamare in causa le leggi di Keplero. Come sapete, queste leggi, che possiamo definire puramente meccaniche, descrivono il moto dei pianeti dal punto di vista gravitazionale, prevedendo i parametri di rotazione e di orbita dei corpi.

Per le leggi di Keplero, se la velocita’ del satellite aumenta, allora deve aumentare il raggio della sua orbita, cioe’ il pianeta stesso tendera’ ad allontanarsi durante il moto. Detto in altri termini, a causa della sua stessa attrazione, che provoca effetti di marea, la Luna tende ad allontanarsi dalla Terra.

Di quanto si allontana?

Se state pensando che da un giorno all’altro la Luna si perdera’ nello spazio, siete fuori strada. Ad oggi, l’allontanamento della Luna dalla Terra e’ di circa 4 cm all’anno. Questo significa che ci vorranno milioni di anni prima di perdere il nostro satellite.

Prima di concludere, vorrei aprire due parentesi. La prima e’: come misuriamo l’allontanamento della Luna? La risposta la sappiamo gia’, mediante il cosiddetto Lunar Laser Ranging, cioe’ si spara da Terra un laser sulla Luna, si aspetta che la luce torni indietro e, misurando il tempo, si ricava la distanza. Questo e’ possibile grazie alla matrice di specchi montata sulla Luna dalle missioni Apollo.

Di questo abbiamo parlato in questo post:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

Vi ricordo che questa e’ una prova diretta del fatto che siamo stati sulla Luna. Se non ci fossero le matrici di CCR, misure di questo tipo, che vengono condotte anche in laboratori italiani, non sarebbero possibili. Questo giusto per smontare l’assurda teoria complottista dell’allunaggio.

Altra parentesi e’ invece: cosa comporta la presenza della Luna? La risposta in questo caso e’ molto complessa perche’ riguarda tantissimi aspetti legati al nostro pianeta. Prima di tutto, la presenza della Luna, cioe’ la formazione di un sistema legato gravitazionalmente con la Terra, riesce a stabilizzare le oscillazioni del nostro asse. Come potete facilmente immaginare, questo stabilizza la durata della stagioni, la durata del giorno e, dunque, il clima del nostro pianeta che, senza Luna, sarebbe stato molto diverso e, forse, inadatto ad ospitare la vita. Inoltre, la rotazione della Terra intorno al proprio asse e’ determinata dalla presenza della Luna. Questo consente di avere una durata del giorno, e dunque dell’alternanza sole-buio, come quella che vediamo, cioe’ in grado di assicurare escursioni termiche non troppo elevate.

Per ultimo, l’effetto indiretto della Luna, cioe’ le maree, permettono un rimescolamento delle acque molto importante per il nostro ecosistema. Secondo alcune teorie, senza questi meccanismi, sarebbe stato molto difficile formare la vita sulla Terra.

Come vedete, oltre ad ispirare poesie e romanticismo, e serve anche questo, la Luna ha un importante influenza sulla Terra sia dal punto di vista orbitale che dell’ecosistema a cui anche noi apparteniamo.

 

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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Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

25 Nov

Di Curiosity e della missione su Marte abbiamo parlato in diversi post:

Curiosity: scoperta sensazionale?

– Curiosity e gli UFO

– Curiosity e gli UFO: dopo le foto, il video. 

Tutte le volte si cercavano evidenze di forme di vita extraterrestri su Marte e tutte le volte ci si accorgeva che in realta’ le prove potevano essere sbugiardate facilmente.

Ora, finalmente su web si sta diffondendo il perche’ di questo. La rete, attraverso i tantissimi siti catastrofisti e complottisti, ha finalmente trovato la risposta a questa domanda. Non c’e’ nessuna verita’ tenuta nascosta dalla NASA, dalla chiesa, dalla CIA o da misteriosi governanti che operano nell’ombra.

Curiosity non trova i marziani semplicemente perche’ …. non e’ mai andata su Marte!

Ebbene si, non poteva certo mancare questa ipotesi. In questi ultimi giorni, si sta diffondendo la notizia che in realta’ la NASA non ha mai raggiunto il pianeta rosso. Tutte le immagini che ci stanno mostrando sono false e sono scattate sulla Terra.

Ovviamente, una notizia di questo tipo e’ supportata da prove fotografiche “inconfutabili”.

Secondo alcuni il Rover non e’ su Marte, bensi’ in Irlanda:

Curiosity in Irlanda

Secondo altri, Curiosity sta inviando foto dalla Francia:

Curiosity in Francia

Ma quindi Curiosity e’ in Francia o in Irlanda?

Ovviamente in nessuno dei due paesi. Le due foto mostrate sono state pubblicate da semplici utenti su facebook i quali poi prontamente hanno dichiarato di averle create con photoshop elaborando immagini scaricate dalle pagine della NASA. Come potete facilmente immaginare, questo non ha impedito alle foto di fare il giro del mondo.

Pensate di aver finito qui? Assolutamente no.

Esiste un’altra prova inconfutabile, citata da molte fonti, e che non lascia spazio ad interpretazioni. Ecco la foto:

Curiosity in California

Questo e’ il set cinematografico creato appositamente per Curiosity in una zona desertica della California.

Dunque? Ora come la mettiamo?

Aggiungo anche che la foto e’ vera ed e’ veramente stata scattata in California. C’e’ solo un piccolo particolare che la rete omette di citare. La foto risale a circa un anno fa, quando la NASA stava facendo i test di prototipi su diversi terreni e a diverse temperature per verificare la manovrabilita’ e la resistenza dei circuiti elettronici. Come potete facilmente capire, la NASA non ha finito di costruire il rover e poi lo ha spedito senza fare test da qualche parte. A riprova di questo, vi segnalo anche una pagina del JPL con i test:

NASA JPL Curiosity test

Come vedete, anche in questo caso siamo di fronte a prove create appositamente per diffondere notizie false.

Questa storia e’ del tutto simile alla teoria complottista sullo sbarco lunare nel 1969. Quante volte avete sentito dire che l’uomo non e’ mai arrivato sulla Luna? Se circola la notizia che non siamo stati in grado di arrivare sulla Luna, tantomeno possiamo essere arrivati su Marte.

Gia’ che ci siamo, apriamo una piccola parentesi proprio sulla Luna. Cosa c’e’ di vero nelle teorie complottiste che vedrebbero le immagini dello sbarco solo una montatura mediatica?

Ovviamente nulla. Cerchiamo di capire il perche’.

Prima di tutto, vi invito ad una riflessione storica. Sappiamo bene che lo sbarco dell’apollo 11 sulla Luna e’ avvenuto in un periodo molto particolare dal punto di vista politico e sociale. La corsa allo spazio avveniva tra i due grandi blocchi del tempo: gli Stati Uniti e la Russia. L’arrivo sulla Luna rappresentava, nell’immaginario collettivo, il trionfo tecnologico di una cultura sull’altra.

Secondo voi, se ci fossero state prove reali che avessero messo in discussione lo sbarco del ’69, la Russia avrebbe lasciato correre?

Ovviamente la risposta e’ no.

Fatta questa premessa storica, voglio ora discutere un’evidenza scientifica dell’avvenuto sbarco.

Dal punto di vista fisico, la misura dei parametri della Luna, in primis la sua distanza dalla Terra, e’ molto utile per verificare teorie molto importanti tra cui la precessione geodetica, l’effetto Lense-Thirring e per misurare parametri della relativita’ generale.

Un metodo molto utilizzato e preciso per misurare continuamente la distanza Terra-Luna e’ quello del “Lunar Laser Ranging”, cioe’ la misura della distanza mediante fasci laser sparati da Terra.

Come funziona questo metodo?

Per avere una riflessione a Terra, e’ necessario posizionare degli speciali specchi sulla Luna che servono proprio per far riflettere verso di noi il laser. Conoscendo la velocita’ della luce, basta misurare il tempo che il laser impiega per tornare a Terra per avere una misura molto precisa del percorso fatto, cioe’ della distanza tra noi e il nostro satellite. Il principio e’ esattamente lo stesso sfruttato dal sonar, solo che al posto delle onde sonore si utilizzano fasci di luce.

Questi speciali specchi sono chiamati “Corner Cube Retroreflectors”, cioe’ retroriflettori a spigolo di cubo. Questi sistemi hanno una serie di specchi disposti secondo gli spigoli di un cubo ed in cui la luce viene riflessa totalmente. La speciale disposizione degli specchi fa si che la luce venga riflessa esattamente nella stessa direzione da cui arriva. In questo modo, sparando da un punto della Terra, il laser riflesso dalla Luna tornera’ esattamente nello stesso punto dove puo’ essere misurato il tempo. Nella figura si vede la differenza di comportamento ottico tra un CCR ed un normale specchio in cui l’angolo di incidenza e’ identico a quello di riflessione della luce:

Confronto tra la luce riflessa da uno specchio piano e da un CCR

Nel mondo esistono diverse stazioni di Lunar Laser Ranging che raccolgono dati messi a disposizione della comunita’ scientifica.

Perche’ sto parlando di queste misure?

Sulla Luna ci sono diverse stazioni di CCR posizionate proprio per queste misurazioni. Vi mostro una foto molto importante di una di  queste stazioni:

Matrice di CCR posizionata dai membri dell’Apollo 11

Sapete cos’e’? E’ una matrice di CCR posizionata proprio da Neil Armstrong durante la missione Apollo 11 nel 1969.

Se non siamo mai andati sulla Luna chi ha posizionato i CCR?

Capite bene che le teorie complottiste sullo sbarco lunare sono solamente fantasie. Anche in questo caso, creare un castello di ipotesi campate in aria serve solo a far aumentare i telespettatori di trasmissioni TV o i lettori di pagine web. Purtroppo, resta sempre valido il discorso fatto in questi post:

Homo homini lupus

Il complotto del complottista

Come vedete, partendo dalle profezie del 2012, e’ possibile esplorare in modo divulgativo campi della scienza troppo spesso lasciati a siti internet e falsi comunicatori. Per approfondire tutti gli avvenimenti profetizzati per il 21 Dicembre, non perdete in libreria  “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.