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Tutti i movimenti della Terra

27 Giu

Proprio ieri, una nostra cara lettrice ci ha fatto una domanda molto interessante nella sezione:

Hai domande o dubbi?

Come potete leggere, si chiede se esiste una correlazione tra i moti della Terra e l’insorgere di ere di glaciazione sul nostro pianeta. Rispondendo a questa domanda, mi sono reso conto come, molto spesso, e non è certamente il caso della nostra lettrice, le persone conoscano solo i moti principali di rotazione e rivoluzione. A questo punto, credo sia interessante capire meglio tutti i movimenti che il nostro pianeta compie nel tempo anche per avere un quadro più completo del moto dei pianeti nel Sistema Solare. Questa risposta, ovviamente, ci permetterà di rispondere, anche in questa sede, alla domanda iniziale che è stata posta.

Dunque, andiamo con ordine, come è noto la Terra si muove intorno al Sole su un’orbita ellittica in cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Questo non sono io a dirlo, bensì questa frase rappresenta quella che è nota come I legge di Keplero. Non starò qui ad annoiarvi con tutte le leggi, ma ci basta sapere che Keplero fu il primo a descrivere cinematicamente il moto dei pianeti intorno ad un corpo più massivo. Cosa significa “cinematicamente”? Semplice, si tratta di una descrizione completa del moto senza prendere in considerazione il perché il moto avviene. Come sapete, l’orbita è ellittica perché è la legge di Gravitazione Universale a spiegare la tipologia e l’intensità delle forze che avvengono. Bene, detto molto semplicemente, Keplero ci spiega l’orbita e come il moto si evolverà nel tempo, Newton attraverso la sua legge di gravitazione ci dice il perché il fenomeno avviene in questo modo (spiegazione dinamica).

Detto questo, se nel nostro Sistema Solare ci fossero soltanto il Sole e la Terra, quest’ultima si limiterebbe a percorrere la sua orbita ellittica intorno al Sole, moto di rivoluzione, mentre gira contemporaneamente intorno al suo asse, moto di rotazione. Come sappiamo bene, il primo moto è responsabile dell’alternanza delle stagioni, mentre la rotazione è responsabile del ciclo giorno-notte.

Purtroppo, ed è un eufemismo, la Terra non è l’unico pianeta a ruotare intorno al Sole ma ce ne sono altri, vicini, lontani e più o meno massivi, oltre ovviamente alla Luna, che per quanto piccola è molto vicina alla Terra, che “disturbano” questo moto molto ordinato.

Perche questo? Semplice, come anticipato, e come noto, due masse poste ad una certa distanza, esercitano mutamente una forza di attrazione, detta appunto gravitazionale, direttamente proporzionale al prodotto delle masse dei corpi e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. In altri termini, più i corpi sono massivi, maggiore è la loro attrazione. Più i corpi sono distanti, minore sarà la forza che tende ad avvicinarli. Ora, questo è vero ovviamente per il sistema Terra-Sole ma è altresì vero per ogni coppia di corpi nel nostro Sistema Solare. Se Terra e Sole si attraggono, lo stesso fanno la Terra con la Luna, Marte con Giove, Giove con il Sole, e via dicendo. Come è facile capire, la componente principale delle forze è quella offerta dal Sole sul pianeta, ma tutte queste altre “spintarelle” danno dei contributi minori che influenzano “in qualche modo” il moto di qualsiasi corpo. Bene, questo “in qualche modo” è proprio l’argomento che stiamo affrontando ora, cioè i moti minori, ad esempio, della Terra nel tempo.

Dunque, abbiamo già parlato dei notissimi moti di rotazione e di rivoluzione. Uno dei moti che invece è divenuto famoso grazie, o forse purtroppo, al 2012 è quello di precessione degli equinozi, di cui abbiamo già parlato in questo articolo:

Nexus 2012: bomba a orologeria

Come sapete, l’asse della Terra, cioè la linea immaginaria che congiunge i poli geografici ed intorno al quale avviene il moto di rotazione, è inclinato rispetto al piano dell’orbita. Nel tempo, questo asse non rimane fisso, ma descrive un doppio cono come mostrato in questa figura:

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

Moto di precessione degli equinozi e di nutazione

Il moto dell’asse è appunto detto di “precessione degli equinozi”. Si tratta di un moto a più lungo periodo dal momento che per compiere un intero giro occorrono circa 25800 anni. A cosa è dovuto il moto di precessione? In realtà, si tratta del risultato di un duplice effetto: l’attrazione gravitazionale da parte della Luna e il fatto che il nostro pianeta non è perfettamente sferico. Perché si chiama moto di precessione degli equinozi? Se prendiamo la linea degli equinozi, cioè quella linea immaginaria che congiunge i punti dell’orbita in cui avvengono i due equinozi, a causa di questo moto questa linea si sposterà in senso orario appunto facendo “precedere” anno dopo anno gli equinozi. Sempre a causa di questo moto, cambia la costellazione visibile il giorno degli equinozi e questo effetto ha portato alla speculazione delle “ere new age” e al famoso “inizio dell’era dell’acquario” di cui, sempre in ambito 2012, abbiamo già sentito parlare.

Sempre prendendo come riferimento la figura precedente, notiamo che c’è un altro moto visibile. Percorrendo il cono infatti, l’asse della Terra oscilla su e giù come in un moto sinusoidale. Questo è noto come moto di “nutazione”. Perché avviene questo moto? Oltre all’interazione della Luna, molto vicina alla Terra, anche il Sole gioca un ruolo importante in questo moto che proprio grazie alla variazione di posizione relativa del sistema Terra-Luna-Sole determina un moto di precessione non regolare nel tempo. In questo caso, il periodo della nutazione, cioè il tempo impiegato per per compiere un periodo di sinusoide, è di circa 18,6 anni.

Andando avanti, come accennato in precedenza, la presenza degli altri pianeti nel Sistema Solare apporta dei disturbi alla Terra, così come per gli altri pianeti, durante la sua orbita. Un altro moto da prendere in considerazione è la cosiddetta “precessione anomalistica”. Di cosa si tratta? Abbiamo detto che la Terra compie un’orbita ellittica intorno al Sole che occupa uno dei fuochi. In astronomia, si chiama “apside” il punto di massima o minima distanza del corpo che ruota da quello intorno al quale sta ruotando, nel nostro caso il Sole. Se ora immaginiamo di metterci nello spazio e di osservare nel tempo il moto della Terra, vedremo che la linea che congiunge gli apsidi non rimane ferma nel tempo ma a sua volta ruota. La figura seguente ci può aiutare meglio a visualizzare questo effetto:

Moto di precessione anomalistica

Moto di precessione anomalistica

Nel caso specifico di pianeti che ruotano intorno al Sole, questo moto è anche chiamato di “precessione del perielio”. Poiché il perielio rappresenta il punto di massimo avvicinamento di un corpo dal Sole, il perché di questo nome è evidente. A cosa è dovuta la precessioni anomalistica? Come anticipato, questo moto è proprio causato dalle interazioni gravitazionali, sempre presenti anche se con minore intensità rispetto a quelle del Sole, dovute agli altri pianeti. Nel caso della Terra, ed in particolare del nostro Sistema Solare, la componente principale che da luogo alla precessione degli apsidi è l’attrazione gravitazionale provocata da Giove.

Detto questo, per affrontare il prossimo moto millenario, torniamo a parlare di asse terrestre. Come visto studiando la precessione e la nutazione, l’asse terrestre descrive un cono nel tempo (precessione) oscillando (nutazione). A questo livello però, rispetto al piano dell’orbita, l’inclinazione dell’asse rimane costante nel tempo. Secondo voi, con tutte queste interazioni e questi effetti, l’inclinazione dell’asse potrebbe rimanere costante? Assolutamente no. Sempre a causa dell’interazione gravitazionale, Sole e Luna principalmente nel nostro caso, l’asse della Terra presenta una sorta di oscillazione variando da un massimo di 24.5 gradi ad un minimo di 22.1 gradi. Anche questo movimento avviene molto lentamente e ha un periodo di circa 41000 anni. Cosa comporta questo moto? Se ci pensiamo, proprio a causa dell’inclinazione dell’asse, durante il suo moto, uno degli emisferi della Terra sarà più vicino al Sole in un punto e più lontano nel punto opposto dell’orbita. Questo contribuisce notevolmente alle stagioni. L’emisfero più vicino avrà più ore di luce e meno di buio oltre ad avere un’inclinazione diversa per i raggi solari che lo colpiscono. Come è evidente, insieme alla distanza relativa della Terra dal Sole, la variazione dell’asse contribuisce in modo determinante all’alternanza estate-inverno. La variazione dell’angolo di inclinazione dell’asse può dunque, con periodi lunghi, influire sull’intensità delle stagioni.

Finito qui? Non ancora. Come detto e ridetto, la Terra si muove su un orbita ellittica intorno al Sole. Uno dei parametri matematici che si usa per descrivere un’ellisse è l’eccentricità, cioè una stima, detto molto semplicemente, dello schiacciamento dell’ellisse rispetto alla circonferenza. Che significa? Senza richiamare formule, e per non appesantire il discorso, immaginate di avere una circonferenza. Se adesso “stirate” la circonferenza prendendo due punti simmetrici ottenete un’ellisse. Bene, l’eccentricità rappresenta proprio una stima di quanto avete tirato la circonferenza. Ovviamente, eccentricità zero significa avere una circonferenza. Più è alta l’eccentricità, maggiore sarà l’allungamento dell’ellisse.

Tornando alla Terra, poiché l’orbita è un’ellisse, possiamo descrivere la sua forma utilizzando l’eccentricità. Questo valore però non è costante nel tempo, ma oscilla tra un massimo e un minimo che, per essere precisi, valgono 0,0018 e 0,06. Semplificando molto il discorso, nel tempo l’orbita della Terra oscilla tra qualcosa più o meno simile ad una circonferenza. Anche in questo caso, si tratta di moti millenari a lungo periodo ed infatti il moto di variazione dell’eccentricità (massimo-minimo-massimo) avviene in circa 92000 anni. Cosa comporta questo? Beh, se teniamo conto che il Sole occupa uno dei fuochi e questi coincidono nella circonferenza con il centro, ci rendiamo subito conto che a causa di questa variazione, la distanza Terra-Sole, e dunque l’irraggiamento, varia nel tempo seguendo questo movimento.

A questo punto, abbiamo analizzato tutti i movimenti principali che la Terra compie nel tempo. Per affrontare questo discorso, siamo partiti dalla domanda iniziale che riguardava l’ipotetica connessione tra periodi di glaciazione sulla Terra e i moti a lungo periodo. Come sappiamo, nel corso delle ere geologiche si sono susseguiti diversi periodi di glaciazione sul nostro pianeta, che hanno portato allo scioglimento dei ghiacci perenni e all’innalzamento del livello dei mari. Studiando i reperti e la quantità di CO2 negli strati di ghiaccio, si può notare una certa regolarità dei periodi di glaciazione, indicati anche nella pagina specifica di wikipedia:

Wiki, cronologia delle glaciazioni

Come è facile pensare, molto probabilmente ci sarà una correlazione tra i diversi movimenti della Terra e l’arrivo di periodi di glaciazione più o meno intensi, effetto noto come “Cicli di Milanković”. Perché dico “probabilmente”? Come visto nell’articolo, i movimenti in questione sono diversi e con periodi più o meno lunghi. In questo contesto, è difficile identificare con precisione il singolo contributo ma quello che si osserva è una sovrapposizione degli effetti che producono eventi più o meno intensi.

Se confrontiamo i moti appena studiati con l’alternanza delle glaciazioni, otteniamo un grafico di questo tipo:

Relazione tra i periodi dei movimenti della Terra e le glaciazioni conosciute

Relazione tra i periodi dei movimenti della Terra e le glaciazioni conosciute

Come si vede, è possibile identificare una certa regolarità negli eventi ma, quando sovrapponiamo effetti con periodi molto lunghi e diversi, otteniamo sistematicamente qualcosa con periodo ancora più lungo. Effetto dovuto proprio alle diverse configurazioni temporali che si possono ottenere. Ora, cercare di trovare un modello matematico che prenda nell’insieme tutti i moti e li correli con le variazioni climatiche non è cosa banale e, anche se sembra strano da pensare, gli eventi che abbiamo non rappresentano un campione significativo sul quale ragionare statisticamente. Detto questo, e per rispondere alla domanda iniziale, c’è una relazione tra i movimenti della Terra e le variazioni climatiche ma un modello preciso che tenga conto di ogni causa e la pesi in modo adeguato in relazione alle altre, non è ancora stato definito. Questo ovviamente non esclude in futuro di poter avere una teoria formalizzata basata anche su future osservazioni e sull’incremento della precisione di quello che già conosciamo.

 

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

La maledizione dei templari

10 Mar

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

un nostro caro lettore ci ha posto una domanda, tra l’altro gia’ fatta anche sul nostro forum:

Psicosi 2012, forum

davvero molto interessante. Il quesito, molto attuale, riguarda la cosiddetta profezia, o maledizione che dir si voglia, pronunciata da Jacques de Molay, ultimo gran maestro dei Templari, prima di essere bruciato vivo sul rogo.

Di cosa si tratta e perche’ e’ cosi attuale?

La storia dei Cavalieri del Tempio e’ nota a tutti. Come sapete, l’atto che porto’ al conclusivo scioglimento dell’ordine fu la messa al rogo appunto dell’ultimo Gran Maestro con l’accusa di stregoneria e blasfemia per quello stesso ordine che per diversi anni combatte’ per il papato. Il motivo storico che porto’ a questa conclusione e’ facilmente riconducibile all’antipatia, leggasi interessi, di Filippo il Bello nei confronti dei Templari e alla mancanza di polso da parte del papa Clemente V, pontefice in un periodo difficile soprattutto per i rapporti tra la corte di Francia e il Vaticano.

Andiamo con ordine. Il processo all’ordine duro’ ben 7 anni fino a quando, dopo altrettanti anni di prigionia e di torture, il Gran Maestro Jacques de Molay confesso’ tutte le colpe attribuite a lui ed ai suoi cavalieri. Anche se in seguito la confessione venne ritrattata, questo non servi’ ad evitare il rogo per molti cavalieri e per il Gran Maestro in persona.

La condanna venne eseguita il 19 Marzo 1314 a pochi passi dalla cattedrale di Notre Dame. Cosa successe in questo storico giorno? Secondo molte voci, poco prima che la pira venne accesa, Jacques de Molay si rivolse a quelli che considerava i suoi inguisti carnefici pronunciando alcune frasi molto importanti.

Prima di tutto, de Molay disse “Vi prego di lasciarmi unire le mani per un’ultima preghiera. Morirò presto e Dio sa che e’ ingiusto. Ma io vi dico che la disgrazia cadrà su coloro che ci condannano ingiustamente.” Rivolgendosi poi a Filippo il Bello e al Papa disse: “Vi affido entrambi al tribunale di Dio, tu Clemente nei prossimi 40 giorni e tu Filippo prima della fine dell’anno”.

Cosa significano queste frasi? Come potete immaginare, piu’ che una minaccia, questa potrebbe essere vista come una vera e propria maledizione lanciata dall’ultimo Gran Maestro nei confronti di coloro i quali avevano ingiustamente denigrato e portato allo scioglimento un nobile ordine come quello dei Tamplari.

Si avvero’ questa maledizione?

Leggendo la storia, potremmo dire proprio di si. Clemente V si ammalo’ e mori’ nel giro di un mese mentre Filippo il Bello, in seguito ad una caduta da cavallo, mori’ prima della fine dell’anno.

Ora pero’, secondo alcuni, queste non furono le uniche maledizioni lanciate dal Gran Maestro prima di morire. Stando alle diverse fonti che trovate in rete, a queste prime due frasi se ne devono aggiungere altrettante pronunciate con lo stesso tono di vendetta.

Sempre prima di morire, Jacques de Molay si rivolse alla monarchia francese dicendo: La casa reale Francese cadrà definitivamente entro la tredicesima generazione da Filippo IV e, ancora, rivolgendo lo sguardo verso la cattedrale di Notre Dame: Il Papato terminerà entro 700 anni dalla mia morte.

Analizziamo queste altre due frasi. Come noto, la monarchia francese termino’ definitivamente, ed in malo modo, con Luigi XVI. Facendo due rapidi calcoli, si trova che Luigi XVI fu effettivamente il tredicesimo discendente di Filippo il Bello.

A questo punto, siamo a 3 maledizioni avverate su quattro. cosa dire della quarta? Si e’ avverata? Direi proprio di no dal momento che il Papato e’ ancora in piedi. Quando scadranno i termini per questa profezia? Semplice, Jacques de Molay venne arso vivo il 19 Marzo 1314, dal momento che is parla di 700 anni tondi tondi, la scadenza della maledizione e’ il 18 Marzo 2014.

18 Marzo 2014? Proprio cosi’, esattamente tra pochi giorni scadranno i termini della quarta parte della profezia dell’ultimo Gran Maestro dei Templari. Dal momento che ben 3 profezie su 4 si sono avverate, non vedo perche’ dovremmo pensare che anche la quarta non si possa avverare. Se cosi’ fosse, tra poco meno di una settimana, dovrebbe terminare il papato.

Quali sono le conclusioni a tutto questo? Semplice, se leggete in rete, i furbacchioni non aggiungono altro ma si limitano a dire “non resta che attendere”. In fondo, se 3 su 4 si sono avverate, pensate quello che volete.

Aspettate un attimo pero’. Ma siamo davvero sicuri che tutta questa storia sia reale? Forse, prima di giungere a conclusioni affrettate, e’ il caso di ragionare un po’ meglio su tutta questa storia.

Prima di tutto, quali sono i documenti storici a supporto di questa storia? Purtroppo, o per fortuna, nessun documento originale del tempo. Se ci concentriamo sulle prime due maledizioni, quelle di Clemente e Filippo, le prime documentazioni che riportano di questa profezia pronunciata da Jacques de Molay sono in realta’ della fine del 1300, cioe’ circa 80 anni dopo i fatti. Cosa significa questo? E’ vero che quelli non erano propriamente anni in cui la liberta’ di stampa e di pensiero era in voga, ma, anche in questo caso, siamo di fronte a maledizioni e profezie che spuntano dopo che i fatti sono avvenuti. Detto in altre parole, le due famose frasi di cui stiamo discutendo vengono riportate solo diversi anni dopo che i fatti stessi sono avvenuti. Ormai, di profezie in questo modo ne abbiamo viste fin troppe.

Se invece passiamo alla terza profezia, quella sulla monarchia di Francia, anche in questo caso, non troviamo documentazione se non diversi anni dopo la famosa ultima ghigliottina. Nel corso dei secoli poi, si e’ anche sparsa la diceria secondo la quale il boia incaricato, tale Charles-Henri Sasson, poco prima di far cadere la ghigliottina avrebbe pronunciato nell’orecchio dell’ultimo re di Francia la frase “sono un Templare e sono qui per portare a compimento la maledizione di Jacques de Molay”. Ovviamente, anche questa diceria e’ stata tirata fuori diversi anni dopo la fine della monarchia francese.

A questo punto, cosa dire della quarta e ultima maledizione? A voi la conclusione. Visto quanto detto, non credo sia il caso di tenere in considerazione questa profezia. Anche dal nostro punto di vista, se vogliamo, potremmo dire “non resta che attendere qualche giorno e vedere cosa succede”. Sicuramente, il periodo storico che stiamo vivendo, lascia molto spazio a profezie di questo tipo. Come potete facilmente immaginare, non manca chi cerca di cavalcare questa profezia, parlando di evidente fine gia’ in corso, e testimoniata dalla presenza simultanea di due Papi. Ci sono poi anche altre voci interessanti propro su questo punto e che meritano di essere citate. Secondo queste fonti, la presenza di due Pontefici sarebbe invece necessaria per far fronte all’imminente pericolo e sarebbe dunque un segnale divino per mostrarci la vicinanza di Dio per il momento difficile che stiamo per affrontare.

Come ormai siamo abituati, a profezie di questo tipo, che non hanno nulla di reale, non mancano mai tutte quelle voci e dicerie pronte solo ad amplificare l’eventuale paura di chi le legge.

Prima di concludere, vorrei condividere con voi un pensiero. In questo caso, come in questi altri articoli:

La monaca di Dresda

Le profezie di Benjamin Solari Parravicini

2012 e la profezia di Malachia

Si avvera la profezia di Malachia

La mano di Dio sulle dimissioni del Papa

Ultime notizie (o profezie rispolverate) dal Vaticano

Pietro II: il primo papa di colore

Malachia-Francesco: cosi’ e’ troppo facile!

Abbiamo parlato di profezie riguardanti la fine del Papato. Ripeto: la fine del Papato, non la “fine del mondo”. Tutte le volte, pero’, queste profezie vengono interpretate come qualcosa pronto a mettere in discussione la continuazione del mondo stesso, della nostra civilta’ o della razza umana. Perche’ avviene questo?

La domanda che mi sono posto e’: se veramente il Papato finisse, cosa dovrebbe accadere?

La risposta a questa domanda non e’ assolutamente semplice ne tantomeno scontata. Il primo errore che si potrebbe fare e’ quello di pensare alla fine della religione Cristiana Cattolica o del concetto di Dio. Questo e’ ovviamente sbagliato. Il mio pensiero, indipendentemente dall’essere credenti, non credenti, Cristiani o altro, riguarda solo ed esclusivamente la fine del Papato. Oggi, da un momento all’altro, non esiste piu’ un Papa o lo stesso Vaticano. Cosa cambierebbe? Sicuramente, ma su questo qualcuno potrebbe avere idee diverse, cambierebbero molti equilibri a livello mondiale e, forse, anche molte opere caritatevoli fatte da e per conto del Papa o del Vaticano. Secondo alcuni, la fine del Papato sarebbe un sollievo per via degli scandali e del potere economico e politico accumulato negli anni. Indipendentemente da quello che possiate pensare, la fine del Papato, almeno a mio avviso, non riguarderebbe certo la fine del mondo. Sicuramente, molti aspetti della societa’, cosi’ come la conosciamo, ne uscirebbero fortemente modificati ma il mondo continuerebbe ad andare avanti. Qualcuno potrebbe paragonare il Papato alla piu’ longeva monarchia di tutti i tempi ma, nel corso dei secoli, abbiamo visto Regni e Imperi che sembravano intramontabili terminare da un momento all’altro e tutto questo senza che il mondo sia finito.

Ora, ognuno di noi potrebbe riflettere su questo punto e farsi la propria idea analizzando aspetti sociali, politici, religiosi, economici e via dicendo. Non credo pero’ che qualcuno arrivi al termine del raginamento prevedendo la fine del mondo a causa della fine del Papato. Tutto questo fermo restando che nessuna profezia sta veramente mettendo a rischio il Papato stesso.

 

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Orologi atomici e precisione del tempo

25 Ago

Qualche giorno fa, le pagine scientifiche di molti giornali hanno ospitato una notizia che e’ passata un po’ in sordina ma che, a mio avviso, merita di essere commentata se non altro per le interessanti discussioni a corollario. La notizia in questione, che molto sicuramente avrete letto, parlava di una nuova serie di orologi atomici costruiti dai ricercatori del NIST, National Institute of Standards and Technology, e che sono in grado di mantenere la precisione per un tempo paragonabile all’eta’ dell’universo.

Leggendo questa notizia, credo che le domande classiche che possono venire in mente siano: come funziona un orologio atomico? Come si definisce il secondo? Ma soprattutto, a cosa serve avere un orologio tanto preciso?

In realta’, rispondere a queste domande, non e’ cosa facile ma cercheremo di farlo sempre in modo divulgativo spiegando passo passo tutti i concetti richiamati.

Prima di tutto, cos’e’ il tempo? Come potete immaginare, in questo caso la risposta non e’ semplice, ma richiama tantissime discipline, non solo scientifiche, che da secoli si sono interrogate sulla migliore definizione di tempo. Tutti noi sappiamo che il tempo passa. Come ce ne accorgiamo? Proprio osservando il trascorrere del tempo, cioe’ degli avvenimenti che osserviamo intorno a noi. In tal senso, scientificamente, possiamo definire il tempo come quella dimensione nella quale si misura il trascorrere degli eventi. Questa definizione ci permette dunque di parlare di passato, presente e futuro, dividendo gli eventi in senso temporale. Ovviamente, non e’ l’unica definizione che potete dare di tempo e forse neanche la piu’ affascinante ma, sicuramente, e’ la piu’ pratica per l’utilizzo che se ne vuole fare nelle scienze.

salvador_dali

Detto questo, se parliamo di tempo come una dimensione, dobbiamo saper quantificare in qualche modo il suo scorrere. Detto in altri termini, abbiamo bisogno di un’unita’ di misura. Nel “Sistema Internazionale di unita’ di misura”, che e’ quello accettato in molti paesi e considerato la standard a cui riferirsi, l’unita’ di misura del tempo e’ il secondo.

Come viene definito un secondo?

Storicamente, la definizione di secondo e’ cambiata molte volte. Nella prima versione, il secondo era definito come 1/86400 del giorno solare medio. Questa definizione non e’ pero’ corretta a causa del lento e continuo, per noi impercettibile, allungamento delle giornate dovuto all’attrazione Terra-Luna e alle forze mareali, di cui abbiamo parlato in questo post:

Le forze di marea

Utilizzando pero’ questa definizione, non avremmo avuto a disposizione qualcosa di immutabile nel tempo. Per ovviare a questo problema, si decise dunque di riferire il secondo non piu’ in base alla rotazione della terra su se stessa, ma a quella intorno al Sole. Anche questo movimento pero’ e’ non uniforme, per cui fu necessario riferire il tutto ad un preciso anno. Per questo motivo, il secondo venne definito nel 1954 come: la frazione di 1/31 556 925,9747 dell’anno tropico per lo 0 gennaio 1900 alle ore 12 tempo effemeride. La durata della rotazione intorno al Sole era conosciuta da osservazioni molto precise. Qualche anno dopo, precisamente nel 1960, ci si rese conto che questa definizione presentava dei problemi. Se pensiamo il secondo come una frazione del giorno solare medio, chi ci assicura che il 1900 possa essere l’anno in cui il giorno aveva la durata media? Detto in altri termini, le definizioni date nei due casi possono differire tra loro di una quantita’ non facilmente quantificabile. Dovendo definire uno standard per la misura del tempo, conosciuto e replicabile da chiunque, abbiamo bisogno di un qualcosa che sia immutabile nel tempo e conosciuto con grande precisione.

Proprio queste considerazioni, portarono poi a prendere in esame le prorieta’ degli atomi. In particolare,  si penso’ di definire il secondo partendo dai tempi necessari alle transizioni atomiche che ovviamente, a parita’ di evento, sono sempre identiche tra loro. Proprio per questo motivo, il secondo venne definito come: la durata di 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell’atomo di cesio-133. In questo modo si e’ ottenuta una definizione con tutte le proprieta’ che abbiamo visto.

A questo punto, la domanda e’: come misurare il tempo? Ovviamente, di sistemi di misurazione del tempo ne conosciamo moltissimi, sviluppati e modificati nel corso dei secoli e ognuno caratterizzato da una precisione piu’ o meno elevata. Cosa significa? Affinche’ un orologio sia preciso, e’ necessario che “non perda un colpo”, cioe’ che la durata del secondo misurata sia quanto piu’ vicina, al limite identica, a quella della definizione data. In caso contrario, ci ritroveremo un orologio che dopo un certo intervallo, giorni, mesi, anni, migliaia di anni, si trova avanti o indietro di un secondo rispetto allo standard. Ovviamente, piu’ e’ lungo il periodo in cui questo avviene, maggiore e’ la precisione dell’orologio.

Come tutti sanno, gli orologi piu’ precisi sono quelli atomici. Cosi’ come nella definizione di secondo, per la misura del tempo si utilizzano fenomeni microscopici ottenuti mediante “fontane di atomi”, eccitazioni laser, o semplici transizione tra livelli energetici. Al contrario, negli orologi al quarzo si utilizza la vibrazione, indotta elettricamente, degli atomi di quarzo per misurare il tempo. La bibliografia su questo argomento e’ molto vasta. Potete trovare orologi atomici costruiti nel corso degli anni sfruttando proprieta’ diverse e con precisioni sempre piu’ spinte. Negli ultimi anni. si e’ passati alla realizzazione di orologi atomici integrando anche fasci laser e raffreddando gli atomi a temperature sempre piu’ vicine allo zero assoluto.

Nel caso della notizia da cui siamo partiti, l’orologio atomico costruito sfrutta la transizione di atomi di itterbio raffreddati fino a 10 milionesimi di grado sopra lo zero assoluto indotta mediante fasci laser ad altissima concentrazione. Questo ha permesso di migliorare di ben 10 volte la precisione dell’orologio rispetto a quelli precedentemente costruiti.

A questo punto, non resta che rispondere all’ultima domanda che ci eravamo posti all’inizio: a cosa serve avere orologi cosi’ precisi? Molto spesso, leggndo in rete, sembrerebbe quasi che la costruzione dell’orologio piu’ preciso sia una sorta di gara tra laboratori di ricerca che si contendono, a suon di apparecchi che costano milioni, la palma della miglior precisione. In realta’ questo non e’ vero. Avere una misura sempre piu’ precisa di tempo, consente di ottenere risultati sempre piu’ affidabili in ambito diverso.

Per prima cosa, una misura precisa di tempo consente di poter sperimentare importanti caratteristiche della relativita’. Pensate, ad esempio, alla misura della distanza tra Terra e Luna. In questo caso, come visto in questo articolo:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

si spara un laser da Terra e si misura il tempo che questo impiega a tornare indietro. Maggiore e’ la precisione sulla misura del tempo impiegato, piu’ accurata sara’ la nostra distanza ottenuta. Molto spesso infatti, si suole misurare le distanze utilizzando tempi. Pensiamo, ad esempio, all’anno luce. Come viene definito? Come la distanza percorsa dalla luce in un anno. Tempi e distanze sono sempre correlati tra loro, condizione per cui una piu’ accurata misura di tempi  consente di ridurre l’incertezza in misure di distanza.

Anche quando abbiamo parlato del sistema GPS:

Il sistema di posizionamento Galileo

Abbiamo visto come il posizionamento viene fatto misurando le differenze temporali tra i satelliti della galassia GPS. Anche in questo caso, la sincronizzazione e’ fondamentale per avere precisioni maggiori nel posizionamento. Non pensate solo al navigatore che ormai quasi tutti abbiamo in macchina. Questi sistemi hanno notevole importanza in ambito civile, marittimo, militare. Tutti settori di fondamentale importanza per la nostra societa’.

Concludendo, abbiamo visto come viene definito oggi il secondo e quante modifiche sono state fatte nel corso degli anni cercando di avere una definizione che fosse immutabile nel tempo e riproducibile per tutti. Oggi, abbiamo a disposizione molti sistemi per la misura del tempo ma i piu’ precisi sono senza dubbio gli orologi atomici. Come visto, ottenere precisioni sempre piu’ spinte nella misura del tempo e’ di fondamentale importanza per tantissimi settori, molti dei quali anche strategici nella nostra soscieta’. Ad oggi, il miglior orologio atomico realizzato permette di mantenere la precisione per un tempo paragonabile all’eta’ dell’universo, cioe’ circa 14 miliardi di anni.

 

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Le forze di marea

13 Ago

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

E’ stata posta una nuova domanda molto interessante e che credo sia il caso di discutere subito. Prima di cominciare, vi ricordo che questa sezione e’ stata appositamente creata per far si che chiunque possa richiedere argomenti specifici che, qualora non ancora trattati, verranno poi affrontati negli articoli al fine di stimolare una discussione costruttiva tra tutti i lettori.

Premesso questo, la domanda riguarda le cosiddette “forze mareali” o “di marea”.

Di cosa si tratta?

Partiamo, al solito, da quello che e’ noto a tutti: i pianeti dell’universo ruotano intorno al Sole grazie alla forza di gravita’ che li tiene uniti. Allo stesso modo, a distanze minori, molti pianeti del sistema solare presentano dei satelliti orbitanti intorno a loro. Ovviamente, anche questi sono tenuti insieme dalla forza di gravita’.

Ecco un primo risultato interessante e che spesso passa inosservato. Lo studio e la formulazione matematica della forza di gravita’, fatta per la prima volta da Newton, prende il nome di “teorie della gravitazione universale”. L’aggettivo “universale” non e’ assolutamente messo li per caso, ma sta ad indicare come la validita’ di questa legge sia vera a scale estremamente diverse tra loro. Se noi rimaniamo attaccati alla Terra e perche’ c’e’ la forza di gravita’. Se la Terra ruota intorno al Sole e’ perche’ c’e’ la forza di gravita’. Allo stesso modo, la rotazione del sistema solare intorno al centro della Galassia, cosi’ come il moto della Galassia stessa e’ possibile grazie alla forza di gravita’. Detto questo, capite bene perche’ viene attribuito l’aggettivo universale a questa legge.

Dal punto di vista fisico, due qualsiasi masse poste ad una certa distanza si attraggono secondo una forza direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. Come anticipato questo e’ vero per due qualsiasi masse estese nello spazio.

Per andare avanti, concentriamoci pero’ sulla domanda fatta e dunque parliamo di forze di marea. Come e’ noto, l’innalzamento e l’abbassamento del livello delle acque sulla Terra e’ dovuto alla Luna, anche se, come vedremo, anche il Sole ha il suo contributo.

Alla luce di quanto detto prima, se la Terra attrae la Luna, ed e’ vero il viceversa, come mai i due corpi non vanno uno verso l’altro finendo per scontrarsi?

Il segreto della stabilita’ delle orbite e’ appunto nel moto di rotazione della Luna intorno alla Terra. Questo movimento genera una forza centrifuga diretta verso l’esterno che stabilizza il moto. Questo e’ lo stesso effetto che trovate per qualsiasi corpo in rotazione nell’universo. Per essere precisi, due corpi in rotazione tra loro, ruotano intorno al centro di massa del sistema. Nel caso di Terra e Luna, la differenza tra le masse e’ cosi’ grande che il centro di massa cade molto vicino al centro della Terra.

Detto questo, abbiamo capito perche’ il sistema puo’ ruotare stabilmente, ma ancora non abbiamo capito da dove si originano le maree.

Come anticipato, l’intensita’ della forza di attrazione gravitazionale e’ inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Bene, rimaniamo nell’esempio Terra-Luna. L’attrazione subita dal nostro satellite per opera della Terra, non sara’ identica in ogni punto della Luna. Mi spiego meglio, provate a guardare questo disegno:

Forze di marea subite per attrazione gravitazionale

Forze di marea subite per attrazione gravitazionale

Il lato piu’ vicino all’altro pianeta subira’ un’attrazione maggiore dal momento che la distanza tra i due corpi e’ piu’ piccola. Questo e’ vero ogni qual volta siamo in presenza di corpi grandi. Analogamente, prendendo in esame il contributo centrifugo, la forza risultante tendera’ a spingere il lato vicino verso l’altro pianeta e allontare il lato lontano.

Ragioniamo su quanto detto senza perderci. Abbiamo un corpo esteso ad una certa distanza da qualcosa che lo attrae. Questa attrazione dipende dalla distanza tra i due corpi. Dal momento che abbiamo un corpo esteso, il lato che guarda il centro di attrazione sara’ necessariamente piu’ vicino subendo una forza maggiore rispetto al lato lontano.

Bene, questa differenza tra le interazioni tende ad allungare il corpo cioe’ a farlo passare da una sfera ad un elissoide. Queste sono appunto le forze di marea.

Quali effetti possiamo avere?

Nell’immagine riportata prima, si vedevano proprio le forze di marea esercitata dalla Luna sulla Terra. Come vedete, il lato verso la Luna e quello diametralmente opposto tendono ad allungarsi, provocando dunque un innalzamento delle acque. Negli punti perpendicolari al sistema invece, si avra’ uno schiacciamento e dunque un abbassamento del livello delle acque. Ecco spiegato come avvengono le maree. Ovviamente, poiche’ tutto il sistema e’ in movimento, i punti con alta e bassa marea cambieranno nel corso della giornata, presentando due cicli completi nell’arco del giorno.

Domanda lecita: perche’ nel calcolo delle maree consideriamo solo gli effetti della Luna trascurando completamente il Sole? Come sappiamo, la massa del Sole e’ notevolmente maggiore di quella della Luna quindi ci si aspetterebbe un contributo dominante. Come visto, le forze mareali si generano perche’ ci sono differenze significative tra l’attrazione subita da un lato del pianeta rispetto all’altro. Dal momento che la distanza tra la Terra e il Sole e’ molto piu’ elevata di quella Terra-Luna, la differenza di intensita’ dovuta all’attrazione solare e’ molto meno marcata. Detto in altri termini, a distanze maggiori un corpo esteso puo’ essere approssimato come un punto e dunque e’ molto piccola la forza di marea che si genera.

Effetti misurabili si possono avere quando Sole, Terra e Luna sono allineati, come avviene nel novilunio, dal momento che i contributi si sommano. In questo caso si possono dunque avere livelli di marea massimi, anche noti come maree sigiziali, cioe’ in cui la differenza di altezza tra alta e bassa marea raggiunge il picco.

Analogamente a quanto visto, anche la Luna subisce una forza di marea da parte della Terra. Dal momento pero’ che la Luna non e’ ricoperta da oceani, la resistenza meccanica alla distorsione e’ molto maggiore. In questo caso, l’effetto misurabile e’ una differenza di qualche kilometro tra l’asse rivolto verso la Terra e quello perpendicolare, tale da far apparire il nostro satellite come un elissoide.

Altro effetto delle forze di marea tra corpi estesi vicini e’ la sincronizzazione della rotazione. Come tutti sanno, la Luna rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra. Detto in altri termini, a meno di “oscillazioni” che si registrano, un osservatore sulla Terra riesce a vedere sempre la stessa porzione di Luna o meglio, un lato della stessa rimane sempre invisibile al nostro sguardo, il cosiddetto “lato oscuro della Luna”.

Perche’ si ha questo comportamento?

Come anticipato, questo e’ dovuto alla rotazione sincrona della Luna intorno alla Terra. Detto molto semplicemente, il periodo di rotazione e di rivoluzione della Luna coincidono tra loro. Se volete, in parole povere, mentre la Luna si sta spostando sulla sua orbita, ruota su se stessa in modo tale da compensare  lo spostamento e mostrare sempre la stessa faccia a Terra. La figura puo’ aiutare meglio a comprendere questo risultato:

Rotazione sincrona tra satellite e pianeta. Fonte: wikipedia.

Rotazione sincrona tra satellite e pianeta. Fonte: wikipedia.

Ovviamente, parlare di stesso periodo di rivoluzione e rotazione non puo’ certo essere un caso. Rotazioni sincrone si hanno come conseguenza delle forze mareali potendo dimostrare che per corpi vicini tra loro, il moto tende ad essere sincrono in tempi astronomicamente brevi.

Parlando di forze di marea, ci siamo limitati a studiare il caso del sistema Terra-Luna. Seguendo la spiegazione data, capite bene come questi effetti possano essere estesi a due qualsiasi corpi in rotazione vicina tra loro. In tal senso, effetti di marea si possono avere in prossimita’ di buchi neri, di stelle di neutroni o anche di galassie, cioe’ corpi in grado di generare un elevato campo gravitazionale. In particolare, nel caso delle galassie le forze di marea tendono, in alcuni casi, ad allungare la forma spostando la posizione di corpi celesti che si allontanano a causa della differenza di attrazione.

Concludendo, abbiamo visto come la Luna possa generare sulla Terra le maree. L’effetto del Sole e’ in realta’ inferiore perche’ molto maggiore e’ la distanza che ci separa dalla nostra stella. Effetti di questo tipo vengono generati a causa della differenza di attrazione gravitazionale che si registra nei diversi punti di un corpo esteso. Queste differenze, generano appunto una forza risultante, detta di marea, che tende ad allungare il corpo. Effetti analoghi si possono avere per corpi piu’ estesi e comunque ogni qual volta si hanno due masse posizionate ad una distanza non troppo maggiore del diametro dei corpi.

 

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

Anche il giorno e’ relativo …. se siete altrove

12 Giu

Pensandoci, chissa’ quante volte avremo detto “se ci fosse un giorno di 48 ore, riuscirei a fare tutto”. Proprio relativamente a questo vorrei parlare in questo post, aprendo una piccola parentesi curiosita’ sui pianeti del sistema solare. In particolare, vorrei discutere la durata del giorno sui diversi pianeti, confrontandola proprio coi numeri a cui siamo abituati, cioe’ quello che osserviamo direttamente sulla Terra.

Per prima cosa, vi diro’ qualcosa di “sorprendente”, la Terra gira intorno al Sole in circa 365.25 giorni e gira su se stessa in “quasi 24 ore”. Solo per curiosita’, quel 0,25 in piu’ nel periodo di rivoluzione e’ proprio il responsabile dell’inserimento di un anno bisestile ogni quattro. Questa soluzione serve a recuperare lo scarto che, in caso contrario, provocherebbe una differenza crescente tra periodo dell’anno ed effettiva posizione intorno al Sole.

Bene, l’alternarsi delle stagioni, che indica l’anno terrestre, e’ semplicemnete dato dalla pozione della Terra sull’orbita fatta intorno al Sole. Come detto, in poco piu’ di 365 giorni, la Terra tornera’ nella stessa posizione.

Quello che invece chiamiamo giorno, cioe’ l’alternarsi di luce e buio, dura 24 ore. Cosa significa Ogni 24 ore torniamo a vedere il Sole nella stessa posizione.

Questo ovviamente e’ vero per la Terra. Cosa possiamo dire per gli altri pianeti?

sistema_solare

Come potete immaginare, le durate del giorno e dell’anno di un pianeta del Sistema Solare dipendono dai parametri orbitali del pianeta stesso. Per quanto riguarda il periodo impiegato a percorrere l’intera orbita, pianeti piu’ lontani dal Sole dovranno percorrere un percorso piu’ lungo per tornare nella stessa posizione, e questo fa si che i periodi siano via via crescenti quando ci allontaniamo dal Sole.

Ecco una tabella con i periodi di rivoluzione dei pianeti del Sistema Solare:

Pianeta Planet Rotazione

Rotation

Rivoluzione

Revolution

Plutone Pluto ~6gg 247,7 anni/years
Nettuno Neptune 16h 165 anni/years
Urano Urans -11h 84 anni/years
Saturno Saturn 10h 40′ 29,46 anni/years
Giove Jupiter 10 h 11,86 anni/years
Marte Mars ~24 h 687 giorni/days
Terra Earth 24 h 365 giorni/days
Venere Venus -243 gg 225 giorni/days
Mercurio Mercury 59 gg 88 giorni/days

oltre a questi, trovate anche i periodi di rotazione dei corpi. Fate attenzione ad una cosa, i segni negativi che compaiono per due pianeti, Urano e Venere, servono solo per indicare il moto retrogrado questi pianeti, cioe’ il fatto che questi corpi girino al contrario sull’orbita rispetto gli altri.

Questa tabella ci permette subito di calcolare il periodo dell’anno dei pianeti che, ad esempio, nel caso di Venere sara’ di 225 giorni.

Cosa possiamo dire riguardo al giorno?

Facciamo subito una distinzione molto importante. Quello che comunemente siamo abituati ad indicare come giorno e’ inteso come il lasso di tempo che la Terra impiega a fare un giro su se stessa. In astronomia, questo e’ noto come “giorno siderale” o “giorno sidereo”. Prima pero’, abbiamo definito, intuitivamente, il giorno in maniera diversa, cioe’ come l’alternarsi della luce e del buio. In tal senso, per un osservatore che potrebbe anche ignorare il moto di rotazione del pianeta intorno all’asse, il giorno altro non e’ che il lasso di tempo che serve per fare un intero ciclo luce-buio.

In tal senso, tra i pianeti del sistema solare, molto interessante e’ il caso di Mercurio. Come sappiamo, Mercurio e’ il piu’ interno dei pianeti del sistema solare ed inoltre e’ quello che presenta un’eccentricita’ maggiore dell’orbita. Cosa significa? Semplicemente, l’ellisse percorsa da Mercurio intorno al Sole, presenta la maggiore differenza tra asse maggiore e minore. Detto in altri termini, l’orbita di Mercurio e’ quella che maggiormente si allontana da una circonferenza. Per la precisione, l’eccentricita’ di Mercurio sarebbe seconda a quella di Plutone che pero’ e’ stato declassato da pianeta a planetoide.

Come visto nella tabella, il periodo di rivoluzione di Mercurio e’ di circa 88 giorni, mentre servono 59 giorni per completare il giro intorno all’asse. Da questi numeri, Mercurio ogni due rivoluzioni fa tre giri intorno al proprio asse.

Fate attenzione pero’, se parliamo di giorno sidereo, in questo caso le 24 ore che abbiamo sulla Terra divengono 59 giorni. Ancora piu’ marcata e’ la differenza se parliamo di periodi diurni e notturni. Data la grande eccentricita’, mentre Mercurio gira su stesso, si avvicina e si allontana notevolmente dal Sole. Questo moto fa si che il giorno inteso come alternarsi buio-luce duri su Mercurio ben 176 giorni. Dati i numeri sulla tabella, il giorno dura piu’ o meno il doppio di un anno.

Pensando a come siamo abituati a concepire il tempo sulla Terra, e’ molto difficile immaginare la situazione di Marcurio. Praticamente, aspettando che faccia buoi (o luce in alternativa), vedremo passare per due volte tutte le stagioni.

Ovviamente non c’e’ nulla di misterioso in questo fatto, e’ solo una curiosita’, a mio avviso interessante, che si evidenzia sui pianeti del Sistema Solare.

Per completezza, se l’orbita di Mercurio fosse circolare, data la sua vicinanza al Sole, gli effetti di marea farebbero si che il pianeta mostrerebbe sempre la stessa faccia, esattamente come avviene per la Luna.

Sempre in termini di curiosita’, proviamo ad immaginare di essere sulla Luna e che la Terra sia il nostro Sole. In questo senso, poiche’ come visto in questo post:

Spettacolo lunare per il 23 Giugno

a parte piccole variazioni, la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra, il giorno durerebbe un tempo infinito. Se fossimo sulla faccia verso Terra, illuminata in questo esperimento mentale, sarebbe sempre giorno, in caso contrario sarebbe sempre notte perche’ ci troveremmo sempre dall’altra parte.

Concludendo, i moti dei pianeti intorno al Sole presentano ovviamente delle differenze anche marcate tra loro. Parlando di giorno sidereo, cioe’ come il periodo necessario al pianeta per compiere un moto di rotazione intorno al proprio asse, passiamo da poche ore fino a decine di giorni. Per quanto riguarda invece il giorno inteso come alternanza luce-buio, in questo caso si devono considerare contemporaneamente sia il moto di rotazione che la rivoluzione. In tal senso, come nel caso di Mercurio, si possono avere situazioni apparentemente curiosieper noi che siamo abituati a vivere sulla Terra.

 

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

A caccia di vita sugli esopianeti

1 Mar

Di ufo e di esistenza degli alieni, ne abbiamo parlato abbondantemente in queste pagine. Come sappiamo, e come dichiarato anche nel libro Psicosi 2012, dal punto di vista scientifico quello che piu’ interessa non e’ tanto la discussione sui presunti avvistamenti di dischi volanti, quanto la probabilita’ che forme di vita aliene possano esistere da qualche parte nel nostro universo e ovviamente se possano entrare in contatto con noi.

Di questi argomenti, abbiamo, ad esempio, discusso abbondantemente parlando del paradosso di Fermi e dell’equazione di Drake:

Messaggio alieno nelle aurore?

Come visto, se si vuole stimare scientificamente la probabilita’ che forme di vita intelligente esistano da qualche parte, si devono fare considerazioni molto complesse dal punto di vista scientifico, antropologico, biologico, ecc.

Ovviamente, condizione necessaria affinche’ si possa formare la vita, e’ che da qualche parte ci sia un pianeta in grado di ospitarla, cioe’, come nel caso della Terra, con presenza di acqua, temperatura non troppo alta ne troppo bassa, atmosfera respirabile, ecc. Se ci pensate bene, il caso piu’ semplice che possiamo considerare e’ un pianeta da qualche parte del tutto simile alla nostra Terra. Se qui si e’ formata la vita, si potrebbe essere formata anche su un pianeta gemello al nostro da qualche parte nell’universo. Ovviamente si potrebbe obiettare dicendo che possono esistere forme di vita basate su cicli diversi dal nostro, ma cercare qualcosa di simile a noi e’ senza dubbio il caso piu’ semplice che possiamo concepire.

Ora, il punto fondamentale e conclusivo di questo preambolo e’ abbastanza scontato: dove trovare un pianeta gemello alla Terra?

Come sappiamo, i pianeti del nostro Sistema Solare non sono affatto simili alla Terra e, almeno nelle condizioni attuali, difficilmente potrebbero ospitare la vita. Il secondo passo e’ dunque uscire dal nostro Sistema Solare e dare uno sguardo alla nostra Galassia. In questo caso, ci sono potenzialmente tantissimi pianeti da osservare, molti dei quali pero’ troppo lontani da noi. Della posizione della Terra all’interno della Via Lattea abbiamo parlato in questo post:

Nuova sconvolgente teoria?

Ovviamente, non stiamo pensando di andare a cercare la vita dall’altra parte della Via Lattea, dove i nostro occhi (strumentali si intende) non possono arrivare, ma in un intorno del Sistema Solare, cioe’ subito al di fuori di questo.

A tal proposito, a partire dagli anni ’90, si e’ iniziato a parlare di esopianeti, cioe’ di pianeti che non ruotano intorno al nostro Sole bensi’ intorno ad un’altra stella. Detto in altri termini, immaginate la Galassia come un insieme di tanti sistemi solari, cioe’ di tanti sistemi di pianeti che ruotano intorno ad un corpo massivo centrale. Anche il nostro Sistema Solare rientra in questo insieme di oggetti.

Perche’ si parla di esopianeti a partire dagli anni ’90? Dal punto di vista storico, il primo che formulo’ l’ipotesi dell’esistenza degli esopianeti fu Newton nel 1713, ma solo negli anni ’90 venne individuato per la prima volta un esopianeta esterno al nostro sistema solare.

Grande slancio nell’individuazione degli esopianeti venne dato dalla messa in orbita della sonda Keplero della NASA nel 2009. Questo telescopio e’ stato lanciato proprio per studiare ed individuare sistemi planetari esterni al nostro.

Come viene fatta questa ricerca?

Numero di esopianeti scoperti anno per anno a partire dal 1989

Numero di esopianeti scoperti anno per anno a partire dal 1989

Detto in parole molto semplici, Keplero monitora e segue la luminosita’ di circa 150000 stelle nella nostra Galassia cercando piccolissime variazioni di luminosita’. Questo e’ noto come “metodo dei transiti”. Dalla definizione data, gli esopianeti ruotano intorno ad una stella centrale. Durante il loro passaggio, si ha una piccolissima variazione di luminosita’ della stella che viene appunto rivelata dall’esposimetro di Keplero. In questo modo, e’ possibile non solo identificare un esopianeta, ma anche determinare la massa e il periodo di rivoluzione intorno al corpo centrale.

Funziona questo metodo?

Assolutamente si. Nel grafico riportato vedete il numero di esopianeti scoperti a partire dagli anni ’90. Tra l’altro il grafico e’ aggiornato solo fino alla meta’ del 2012. Ad oggi, circa 700 pianeti extrasolari sono stati scoperti nella nostra Galassia.

Perche’ stiamo parlando di esopianeti?

Negli ultimi giorni si e’ tornati pesantemente a parlare di esopianeti dal momento che e’ stato fatto l’annuncio della scoperta del piu’ piccolo pianeta extrasolare mai osservato, Kepler 37B. Questo pianetino e’ molto piu’ piccolo anche di Mercurio avendo delle dimensioni paragonabili a quelle della nostra Luna.

In questo disegno vengono appunto paragonate le dimensioni di Kepler 37B con quelle di altri corpi noti del Sistema Solare o esterni:

Le dimensioni di Kepler 37b confrontate con i pianeti del Sistema Solare

Le dimensioni di Kepler 37b confrontate con i pianeti del Sistema Solare

Kepler 37B ruota intorno ad una stella chiamata Kepler, distante circa 220 anni luce da noi. Insieme a Kepler 37B, altri due esopianeti ruotano intorno a Kepler, Kepler 37C e Kepler 37D. Ammetto che la fantasia nel dare nomi non e’ proprio il punto di forza di questa ricerca.

Per darvi un’idea, Kepler 37B e’ molto vicino alla sua stella centrale che presenta caratteristiche simili al nostro Sole. La relativa vicinanza implica un periodo orbitale di soli 13 giorni.

Kepler 37B potrebbe essere l’esopianeta gemello della nostra Terra?

Purtroppo no. Come visto, la piccola distanza da Kepler implica una temperatura molto elevata sull’esopianeta, molto probabilmente privo di acqua ma anche di un’atmosfera. Fate attenzione, in rete si parla molto di questa scoperta anche in termini pseudo-scientifici. Molti siti vorrebbero infatti far credere che questa scoperta implichi l’esistenza di forme di vita aliene. Come visto dalle considerazioni scientifiche fatte, questo e’ assolutamente falso.

Ad oggi, o meglio per il momento, non e’ stato ancora possibile trovare un esopianeta gemello della nostra Terra. Come visto pero’, il ritmo di scoperta di questi sistemi e il continuo miglioramento delle tecniche di ricerca, ci fanno ben sperare che si tratti solo di una questione di tempo. Certo, da qui a parlare di pianeta gemello popolato da forme di vita ce ne passa, ma sicuramente questa ricerca potrebbe, il condizionale e’ d’obbligo, portare, prima o poi, a qualche scoperta sensazionale.

Solo per concludere, questa e’ scienza vera. Voler esplorare cosa c’e’ oltre non solo del nostro pianeta, ma addirittura del Sistema Solare non puo’ che alimentare la continua voglia di scoperte scientifiche. Ricerche di questo tipo non sappiamo dove possono portare, ma sicuramente ci consentono di migliorare la nostra conoscenza di quello che abbiamo intorno. Da qui a parlare di alieni c’e’ differenza, ma sicuramente il discorso e’ meno fantasioso di tanti video di avvistamenti che si trovano su youtube.

 

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

Lezione n.1: come cavalcare l’onda

20 Feb

Partiamo da quello che tutti ormai sanno, il 15 Febbraio 2013, sulla cittadina di Cheliabynsk, e’ caduto un meteorite che, oltre a diversi danni, ha causato il ferimento di circa 1500 persone. Di questo abbiamo parlato in questo post:

Pioggia di meteore in Russia

Il giorno dopo si e’ saputo che un altro meteorite e’ caduto anche su Cuba. In realta’, come visto in questo post:

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

anche se la notizia si e’ diffusa in modo massiccio il giorno dopo, l’evento di Cuba e’ addirittura precedente, anche se solo di 2 ore, a quello russo. Proprio queste 2 ore di differenza ci hanno portato a credere che in realta’ potesse trattarsi di un pezzo dello stesso meteorite che si e’ staccato durante il viaggio del corpo principale, prima che questo andasse in pezzi sulla piccola cittadina russa.

Fin qui ci siamo e sembra tutto ok.

Ora, facciamo una piccola lezione catastrofista, come poter sfruttare al massimo queste notizie? Pubblicando uno, due, cinque articoli? Assolutamente no, non petete certo pensare di attirare l’attenzione delle persone proponendo sempre le stesse notizie. L’interesse in argomenti del genere si spegne dopo un paio di giorni. Dunque, qui interviene la genialita’ di tanti siti che quindi pensano bene di caricare la notizia in modo incredibile, ma soprattutto, di condirla di tante altre piccole notizie inventate o meno, ma comunque caricate di un enfasi incredibile.

Come visto sempre nell’articolo precedente, la prima cosa da fare per spaventare le persone e’ quella di inventare la storia del Dark Rift, facendo credere che la Terra stia entrando in una zona misteriosa quanto pericolosa del Sistema Solare e dunque nei prossimi anni molti altri meteoriti arriveranno. Come visto, quella del dark rift, cosi’ come la storia della cintura fotonica vista in questo post:

La cintura fotonica!

sono solo delle invenzioni senza alcun fondamento scientifico create solo per aumentare il terrore nelle persone.

Ora, come se questo non bastasse, negli ultimi giorni sarebbero arrivati moltissimi altri meteoriti sulla Terra. Tra questi, i piu’ pubblicizzati sono stati quello in California e quello in Arabia Saudita. Non sto scherzando, basta fare un giro sui tanti siti catastrofisti per trovare notizie riguardanti queste cadute.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Ovviamente i filmati che trovate in rete sono reali, ma questo non significa assolutamente che sia aumentato il numero di meteoriti che arrivano sulla Terra, cosa che dovrebbe confermare l’altra teoria assurda del dark rift.

La spiegazione e’ molto semplice. A questo punto, anche se vedete una stella cadente, non e’ piu’ tale, ma un pericoloso meteorite che si abbattuto sulla casa vostra. Come visto in altri post, durante il suo percorso, la Terra si trova molto spesso a passare attraverso sciami cometari, dovuti, ad esempio, ai resti di oggetti massivi andati distrutti o anche a zone particolari del Sistema Solare. Famoso in questo caso e’, ad esempio, il caso delle Perseidi responsabii delle “Lacrime di San Lorenzo”. In questo senso, quando piu’ e quando meno, ma non e’ assolutamente improbabile, vedere stelle cadenti da Terra. Il passaggio attraverso questi sciami, aumenta sensibilmente la probabilita’ di vedere un bolide, cioe’ un oggetto piu’ massivo della media che entra nella nostra atmosfera e da vita ad una lunga coda visibile anche per qualche secondo.

Di esempi di bolidi abbiamo parlato in questi post

Bolide a Novara?

Meteorite in Inghilterra provoca terremoti?

Palla di Fuoco nei cieli del Sud Italia

Altro bolide in Sicilia?

Anche in questo caso, avremmo potuto creare un caso mediatico martellando le persone sui bolidi e sulla probabilita’ di collisione con una meteora.

Perche’ prima no e ora si?

In questo caso, ovviamente, il discorso e’ diverso. Parlare di bolidi e pubblicizzarli serve solo a tenere alta l’allerta delle persone e a richiamare l’attenzione qualora si dovesse affievolire.

Se volete questa e’ una vecchia tecnica giornalistica dura purtroppo a morire. Non sto dicendo che vengono pubblicate notizie false, ma solo che le notizie vengono scelte e pubblicizzate in base alla moda del momento. Se accade una cosa eclatante, o che fa scalpore, state sicuro che nei giorni successivi, magari con intensita’ minore, ma accadranno decine di altri casi come quello iniziale. Possiamo defire questo fenomeno come un “giornalismo fashion”, piu’ intento a seguire la moda piuttosto che le notizie in se’. Il giornalismo fashion e’ una delle tecniche alla base dei siti catastrofisti e che in questi giornisi sta molto utilizzando per la questione meteoriti.

Concludendo, fate molta attenzione, sempre, a tutto quello che cercano di propinarvi. Purtropppo il mondo e’ pieno di furbi pronti a speculare sulla vostra pelle e magari sulle vostre paure pur di avere un tornaconto personale. Visto come sta andando, credo che ancora per diversi giorni sentiremo parlare di asteroidi, meteoriti e bolidi. Fate attenzione e non fatevi spaventare da quello che leggerete.

 

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

 

 

Ecoradio: domani dalle 8.30

29 Nov

Come ogni Venerdi, anche domani, 30 Novembre, “Psicosi 2012. Le risposte della scienza” sara’ su Ecoradio dalle 8.30.

Questa settimana l’intervista sara’ ricca di argomenti. Torneremo a parlare di Curiosity e della missione su Marte. In particolare, discuteremo nuovamente dell’attesa scoperta il cui annuncio e’ previsto per la prossima settimana e delle ipotesi complottiste che vorrebbero la missione una montatura:

Ecco perche’ Curiosity non trova gli alieni!

– Curiosity: scoperta sensazionale?

Parleremo poi della violenta tromba d’aria che ha colpito Taranto:

Tromba d’aria a Taranto

valutando se effettivamente questo evento presenta caratteri di eccezionalita’. In particolare, cercheremo di approfondire il discorso climatico, discutendo e valutando i rischi per il futuro e le presunte variazioni climatiche in corso negli ultimi anni.

 

Potete ascoltare Ecoradio sugli 88.3FM da Roma o 92.1FM da Napoli. In alternativa, potete ascoltare la trasmissione direttamente dal sito internet di Ecoradio:

– Ecoradio

Colgo l’occasione per ringraziare tutti per la continue visite sul blog e per i messaggi che mi inviate.

Ricordate, per affrontare in maniera scientifica le profezie sul 2012, senza preconcetti e senza credere a ingiustificate teorie, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

Nexus 2012: bomba a orologeria

23 Nov

Oggi vorrei parlarvi di una nuova ipotesi, o meglio profezia, fatta per giustificare la fine del mondo attesa per il 21 Dicembre.

Torniamo nuovamente in ambito astronomico, per parlare di un presunto allineamento tra corpi celesti che dovrebbe, a detta di molti catastrofisti, portare gravi conseguenze sulla Terra.

Per il 21 Dicembre 2012 sembrerebbe essere atteso un allineamento perfetto tra la Terra, il Sole e il centro della nostra Galassia.

Di questo, come di molti altri allineamenti, abbiamo parlato abbondantemente nel libro “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”. Nonostante questo, vorrei riproporvi anche su questo blog una discussione attenta di questo presunto avvenimento.

Prima di tutto, perche’ il 21 Dicembre dovrebbe esserci questo allineamento?

Su molti siti si parla di questo allineamento, ma pochi spiegano perche’ dovrebbe esserci proprio il giorno del solstizio d’inverno. Dunque, prima di parlare della presunta congiunzione, credo sia necessario spiegare di cosa si tratta.

Partiamo dalle basi. Sappiamo che la Terra si muove su un’orbita ellittica intorno al Sole. Dalla Terra, a causa del moto relativo, e’ come se vedessimo il Sole muoversi intorno a noi che siamo fermi. La particolare traiettoria percorsa dal Sole, che ripeto e’ relativa al nostro punto di osservazione, e’ quella che chiamiamo eclittica.

Eclittica, traiettoria del Sole vista da Terra

Fin qui ci siamo.

Se vedete una qualsiasi mappa stellare, vedete che ci sono tantissime costellazioni. Vi siete mai chiesti perche’ tra queste ne prendiamo 12 e le consideriamo costellazioni dello zodiaco? Astronomicamente, queste costellazioni non hanno nulla di speciale. L’unica particolarita’ e’ che sono posizionate a cavallo dell’eclittica.

Bene, ora passiamo a qualcosa solo un po’ piu’ difficile.

Tutti sappiamo che la Terra ruota intorno al Sole con un periodo di 365.25 giorni. Questo intervallo e’ quello che chiamiamo “anno”. Lo 0.25 in piu’ e’ il responsabile dell’aggiunta dell’anno bisestile ogni 4 anni. Oltre a questo movimento, la Terra ruota su se stessa compiendo un giro completo in 24 ore. Questo intervallo e’ il nostro giorno, responsabile dell’alternarsi del giorno e della notte.

Oltre a questi visti, la Terra compie anche altri movimenti. Prima di tutto, l’asse di rotazione della Terra non e’ dritto, ma e’ inclinato di 23.5 gradi. Nel corso del tempo, l’asse non rimane fermo, ma ruota in verso contrario alla rotazione. Al contrario degli altri, questo moto e’ estremamente lento e viene detto “precessione degli equinozi”. Il tempo necessario per compiere un giro completo e’ di circa 26000 anni.

Il moto di precessione dell’asse terrestre

A causa della precessione, in un dato giorno, il Sole non sorge sempre nella stessa costellazione dello zodiaco, ma ogni 2160 anni si cambia segno. Oggi, ad esempio, il giorno del solstizio d’inverno, il Sole sorge nella costellazione del Sagittario.

Bene, capiti questi semplici concetti, possiamo tornare a parlare di allineamenti.

Se il giorno del solstizio, dunque il 21 Dicembre, dalla Terra vediamo il Sole sorgere nella costellazione del Sagittario, significa che in quel giorno i tre oggetti sono allineati tra loro.

Qual’e’ il collegamento tra il Sagittario e il centro galattico?

Visto da Terra, il centro della nostra Galassia, cioe’ il punto attorno al quale ruotano tutti i corpi che la compongono, si trova all’interno della costellazione del sagittario. Di questo particolare punto, abbiamo ad esempio parlato in questo post:

Nuova sconvolgente teoria?

Inoltre, dal punto di vista prettamente astronomico, al centro della nostra Galassia c’e’ un buco nero super massivo detto Sagitarius A. Questa informazione non deve affatto sconvolgervi. Moltissime galassie osservate hanno un centro di rotazione in corrispondenza di un buco nero super massivo.

A questo punto, abbiamo tutti gli ingredienti che servono. Il 21 Dicembre, dalla Terra, vediamo il Sole sorgere nella costellazione del Sagittario e in questa si trova il centro della nostra galassia occupato da un buco nero.

Dunque?

La profezia vorrebbe per il 21 Dicembre 2012, un perfetto allineamento tra questi tre corpi. Questa configurazione, che a causa del moto di precessione avviene soltanto ogni 26000 anni, scatenerebbe una potente emissione di energia dal centro della Galassia in direzione della Terra. Su internet ci si riferisce a questa emissione come “Nexus 2012”. Come se non bastasse, e come riportato da alcune fonti, questa energia sarebbe in grado di scatenare catastrofi sulla Terra o addirittura riprogrammare il nostro DNA.

Prima di lasciarci andare agli effetti, e’ il caso di verificare se le cause sono reali o meno.

Prima di tutto, per il prossimo solstizio d’inverno ci sara’ veramente un allineamento perfetto? Come detto in precedenza, a causa del moto di precessione, ogni anno la Terra arriva in questo giorno leggermente spostata rispetto all’anno precedente. Dal dato sul periodo, lo spostamento e’ di circa 1 grado ogni 72 anni.

In questo contesto, parlare di allineamento perfetto, non ha molto senso. Stiamo parlando di tre corpi con una certa estensione spaziale che vediamo in prospettiva dalla Terra. Premesso questo, il miglior allineamento non sara’ assolutamente il 21/12/2012, ma in realta’ e’ avvenuto il 21/12/1998.

Vi siete accorti di una fine del mondo nel 1998? Dopo questa data, sempre a causa della precessione, ogni anno la Terra si presenta il giorno del solstizio sempre piu’ spostata rispetto al miglior allineamento.

Gia’ qui potremmo chiudere il discorso e’ catalogare la profezia come una bufala, ma e’ importante fare qualche altra considerazione.

Supponiamo per assurdo (avendo dimostrato il contrario) che ci sia questo allineamento perfetto. Perche’ il buco nero aspetterebbe questo momento per emettere un grande flusso energetico? Come potete immaginare, questa affermazione rappresenta un’assurdita’ scientifica. Non puo’ esistere assolutamente nessuna correlazione tra corpi cosi’ distanti.

Facciamo anche un ultima considerazione. Come visto nel precedente post, il nostro Sistema Solare si trova in una regione abbastanza periferica della Galassia. La distanza stimata tra il Sole e il centro galattico e’ di circa 26000 anni luce. Questo significa che, se anche l’emissione di radiazione venisse effettivamente fatta dal buco nero, e se questa si muovesse alla velocita’ della luce, la radiazione impiegherebbe 26000 anni per raggiungere la Terra. Dove sarebbe dunque la correlazione tra 21/12/2012 e allineamento con il centro galattico?

Riassumendo, prima di tutto non e’ assolutamente vero che il giorno del solstizio d’inverno di sara’ un allineamento perfetto tra Terra, Sole e centro galattico. Il miglior allineamento prospettico e’ in realta’ avvenuto nel 1998, senza nessuna conseguenza per la Terra e per il genere umano. Le considerazioni fatte ci fanno dunque capire che siamo di fronte ad una bufala senza nessun fondamento scientifico.

Parlare di 2012 e profezie per la fine del calendario ci consente di ragionare su argomenti spesso molto ostici della scienza moderna, ma sicuramente sempre attuali indipendentemente dal 2012. Per un’analisi attenta di tutti gli avvenimenti profetizzati, e per approfondire e scoprire altri allineamenti ipotizzati per il 21 dicembre, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.