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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.

Apparizioni mariane e miracolo del Sole

9 Ago

Sul forum di Psicosi 2012:

Psicosi, forum

parlando di apparizioni della Madonna, sono state richieste maggiori informazioni sul cosiddetto “miracolo del Sole” che avverrebbe in continuazione a Medjugorje. Credo che questo argomento sia molto interessante e spesso poco conosciuto dalle persone. A riprova di questa affermazione, il presunto miracolo non sarebbe avvenuto solo nella localita’ di preghiera della Bosnia, bensi’ la prima testimonianza di un avvenimento simile risale al 1917 a Fatima, in Portogallo.

Cerchiamo prima di tutto di capire di cosa si tratta.

Con “miracolo del Sole”, si intende quel particolare avvenimento secondo il quale, osservando il Sole, lo si vedrebbe roteare, danzare in cielo, emanare raggi multicolori e molti altri fenomeni che potete leggere nella vasta letteratura presente in rete.

Prima di parlare di queste cose, vorrei fare un piccolo ma necessario preambolo. Ogni qual volta ci si approccia con senso critico, non nell’accezione sbagliata del termine, a fatti che riguardano la religione e la fede, molto spesso si finisce per urtare la sensibilita’ di alcuni credenti. Questo non e’ assolutamente il mio fine. Come detto, il mio vuole essere un approccio di pensiero razionale, senza lasciare spazio ne’ alla fede estrema, ne’ tantomeno allo scientismo chiuso e ottuso di chi pretende di poter spiegare tutto. In fondo, questo genere di approccio e’ quello che da sempre caratterizza il blog.

Detto questo, cominciamo proprio dalla domanda iniziale, cioe’ i fatti che riguardano Medjugorje. Come gia’ detto, questo genere di miracoli riguarderebbero strani fenomeni osservabili dal Sole. In particolare, per Medjugorje, la convinzione popolare sostiene che il miracolo sarebbe visibile intorno alle 17.40, ora dell’apparizione della Madonna nel luogo.

Cercando sulla rete, potete trovare tantissime testimonianze di persone che raccontano, in giorni diversi, di aver assistito al miracolo. Tra questi, ci sono ovviamente credenti, ma anche tanti atei e agnostici che sono andati per curiosita’ a visitare il luogo e sono rimasti sorpresi di quanto hanno visto. Ovviamente, non mancano assolutamente tante persone, anche queste appartenenti a diverse categorie come nel primo caso, che invece, in alcuni casi amareggiati, dicono di non aver visto nulla.

Cominciamo dai filmati che si trovano in rete. Molti video mostrano il Sole con un cerchio nero ben definito al centro e lo stesso Sole, in alcuni casi, pulserebbe aumentando e diminuendo la sua grandezza. Un esempio di video e’ questo:

Premesso che la rete abbonda di video falsificati, molti, tra cui quello riportato, sono invece reali. Da cosa dipende questo fenomeno? In realta’, la spiegazione di quello che avete osservato e’ molto semplice. Utilizzando una normale fotocamera a CCD, come ad esempio quella di un cellulare, e puntandola verso il Sole, state sottoponendo la parte attiva ad un illuminamento troppo intenso. In questo caso, i pixel che riprendono la parte centrale del Sole, sono ovviamente quelli maggiormente colpiti. In presenza di una luce troppo intensa, il pixel satura spegnendosi e apparendo dunque nero. Poiche’ il disco solare che osservate ha una luce che decresce radialmente verso l’esterno, questo spiega anche perche’ la parte nera centrale, cioe’ i pixel spenti, appaia cosi’ ben definita.

Come anticipato, in alcuni video si mostra poi il Sole pulsare cambiando la sua dimensione. Vi premetto subito che questo effetto non viene riportato dai testimoni oculari, ma viene ripreso solo dalle telecamere. Anche in questo caso, la spiegazione e’ facilmente comprensibile. Molti di questi dispositivi hanno una funzione di autofocus. In presenza di luce troppo intensa, la fotocamera non riesce a mettere a fuoco il soggetto, cioe’ il Sole, muovendosi intorno ad una posizione fissa. Questo continuo movimento e’ propro quello che porta l’effetto di cui stiamo parlando.

Veniamo ora pero’ ai testimoni oculari. In questo caso, non possiamo certo appellarci all’elettronica delle CCD. Ovviamente, escludiamo subito che ci sia un complotto mondiale che riguarda migliaia di persone pronte a testimoniare di aver osservato il miracolo in diretta. Come e’ possibile spiegare quello che molti testimoni giurano di aver visto?

Analizziamo per un attimo i fatti. Come detto, nella cultura popolare, il miracolo sarebbe sempre osservabile ad un’ora ben precisa. I racconti sono molto simili tra loro, ma presentano delle lievi differenze, per quanto riguarda la luce emanata dal Sole: alcuni parlano di raggi viola, altri blu, altri ancora verdi, ecc. Soprattutto, tutti i testimoni concordano sul fatto che sia possibile osservare per lungo tempo il Sole senza avere disturbi agli occhi.

Cosa possiamo dire a riguardo?

Il punto focale della questione, e’ proprio l’orario di osservazione. Molto spesso, oltre all’orario del giorno, le testimonianze crescono a dismisura in un determinato periodo dell’anno, generalmente intorno a maggio-giugno. In questo caso, come e’ possibile vedere anche in molti video, il Sole non e’ alto in cielo. In queste condizioni, i raggi solari attraversano sicuramente uno strato maggiore di atmosfera. Cosa significa? Tutti abbiamo osservato un bel tramonto. Come sapete, in questo caso, il sole e’ molto basso all’orizzonte e non ci sono assolutamente problemi nell’osservarlo. Ovviamente, a meno di voler perdere la vista, non possiamo guardare il sole di mezzogiorno. Nel momento delle osservazioni, il Sole si trova in una via di mezzo. Osservarlo a lungo non necessariamente provoca disturbi permanenti agli occhi, ma la luce ancora troppo intensa che arriva alla retina, puo’ produrre effetti come quelli riportati dai testimoni. In particolare, cosi’ come avviene per le CCD, si osserva il disco nero all’interno del sole. Si puo’ credere di vedere il Sole spostarsi leggermente in cielo oltre che muoversi intorno ad un punto. Anche i raggi emessi dal sole sono effetti dovuti ai disturbi momentanei degli occhi. Il fatto che diversi testimoni parlino di colorazioni diverse per questi raggi, dipende soltanto dalla sensibilita’ dei nostri occhi, che puo’ spostare il colore di questo effetto.

A riprova di queste affermazioni, tenendo conto del diverso orario, e’ possibile osservare esattamente gli stessi effetti descritti fino a questo punto, anche in altre parti del mondo. Per darvi un esempio, questo e’ un video girato in Peru’ e molto simile a quello di Medjugorje:

Ovviamente, non voglio discutere circa le apparizioni della Madonna nel luogo, ne’ tantomeno del misticismo che le persone raccontano di aver vissuto a Medjugorje. Premettendo che la Chiesa Cattolica non ha ancora accettato questo come un luogo di culto ufficiale, credere o meno alle apparizioni e’ materia di fede, non di scienza. Pertanto, non possiamo applicare un approccio razionale per discutere qualcosa di strettamente personale.

Detto questo, come anticipato, vorrei invece parlare del primo miracolo del Sole avvenuto invece a Fatima. Come sapete bene, anche in questo luogo si parla di apparizioni della Madonna che si sarebbero manifestate a tra pastorelli. In particolare, durante l’ultima apparizione, quando ormai la storia era gia’ di dominio pubblico, la Vergine avrebbe detto ai pastorelli di far radunare la gente per il 13 luglio 1917 perche’ sarebbe avvenuto qualcosa di straordinario ed in grado di convincere le persone che i racconti delle apparizioni erano reali.

In quella data, nel luogo delle apparizioni, si raduno’ una folla di circa 70000 persone, tra cui credenti, curiosi e, soprattutto, tanti atei accorsi per denigrare la storia delle apparizioni e il cattolicesimo in generale in un periodo non facile per i fedeli portoghesi.

Cosa avvenne?

Testimoni a Fatima nel 1917

Testimoni a Fatima nel 1917

Improvvisamente, il cielo, nuvoloso fino a quel momento, si schiari’. Tutti poterono osservare il Sole alto nel cielo senza aver disturbi agli occhi. Miracolosamente, il sole comincio’ a danzare in cielo, cambiare forma, roteare, emanare raggi colorati. Il tutto con una sensazione di pace e armonia provata dai presenti. Tra i tanti testimoni, c’era anche il direttore di un giornale anticlericale portoghese, che dopo pochi giorni, anche se andato li per smentire il tutto, scrisse un articolo su quanto aveva potuto osservare lui stesso senza potersi dare una spiegazione, se non quella di un intervento divino.

Cosa possiamo dire in questo caso?

Prima di tutto, notiamo le tante somiglianze con i fatti raccontati a Medjugorje. Questo pero’, non deve portarci fuori strada. Nel caso di Fatima, si tratta di un singolo episodio non piu’ accaduto, mentre per Medjugorje il miracolo avverrebbe costantemente e sempre nello stesso momento del giorno. Proprio questo particolare, ci ha dato la, probabile, chiave di analisi del caso.

Ragioniamo prima di tutto sul racconto che troviamo dell’accaduto. La cosa principale da dire e’ che in realta’ non tutti videro quanto raccontato. Diverse fonti, basate sui racconti dei testimoni, parlano piu’ o meno di 30000 persone che assistettero a quanto riportato. Le altre persone, tra cui anche credenti, preti e suore, non osservarono nulla.

Da cosa potrebbe dipendere questo fatto?

Nell’arco di quasi cento anni, sono state formulate tantissime ipotesi a riguardo, ma vi premetto subito che, ancora oggi, non esiste una spiegazione chiara del fenomeno.

Cerchiamo di capire meglio e ragionare sul racconto, vagliando anche le diverse ipotesi fatte.

Ovviamente, come e’ lecito supporre, dal momento che parliamo di un avvenimento preannunciato tempo prima, molte persone sono andate in quel giorno certe e curiose di poter assistere a qualcosa di straordinario. Questo potrebbe aver creato un’atmosfera mistica e carica di attesa. Su questo fatto, alcuni ipotizzano che si sia trattato soltanto di un fenomeno di psicosi collettiva. Ora pero’, e’ vero che l’atmosfera poteva essere di un certo tipo, ma sicuramente un anticlericale accorso sul posto per denigrare quanti aspettavano il miracolo, non penso che fosse avvolto da questo misticismo in grado di creare un’isteria collettiva. Inoltre, parliamo di, togliendo anche quanti non osservarono nulla, decine di migliaia di persone.

Altra ipotesi e’ quella del contagio della testimonianza. Molto spesso, diverse persone che assistono ad un avvenimento, si autoconvincono inconsciamente, solo ascoltandosi, di aver assistito alla stessa cosa. Con un numero cosi’ alto di persone, ascoltate in momenti diversi, e’ possibile che i racconti si siano uniformati e anche chi non ha visto nulla si sia autoconvinto di aver visto le stesse cose di altri. Questo e’ ovviamente possibile. Non dimentichiamoci poi che stiamo parlando di persone che hanno fissato direttamente e senza protezione il sole. In tal senso, tutte le ipotesi fatte per Medjugorje sono valide anche per Fatima.

Dal punto d ivista scientifico, oltre al discorso di danneggiamento temporaneo della vista causato dall’esposizione, alcune fonti parlano di fenomeni ottici dovuti al Sole e all’atmosfera. In questo caso, vengono richiamati molti dei fenomeni che gia’ abbiamo affrontato sul blog, come i cani solari, il parelio, ecc:

E adesso abbiamo i “cani solari”

Fate pero’ attenzione ad una cosa, nei fenomeni di questo tipo, il Sole non si presenta assolutamente in movimento o in rotazione come riportato dai testimoni. Inoltre, in questi casi, il fenomeno scientifico non riuscirebbe a spiegare tutti gli effetti su cui i testimoni concordano.

Altre ipotesi sono state fatte riguardo all’atmosfera. Secondo alcuni, si potrebbe essere verificato un fenomeno ottico piu’ unico che raro per cui delle masse d’aria in condizioni diverse si sarebbero spostate sopra il luogo provocando, attraverso fenomeni fisici, quanto raccontato. Supponiamo che questa sia la spiegazione. Come detto, si tratterebbe di un fenomeno unico che pero’ e’ stato annuciato molto tempo prima dalla Madonna attraverso i pastorelli. In questo caso, non mi sembra assolutamente che l’eventuale spiegazione scientifica escluda l’esistenza di una Divinita’ Superiore.

Dunque?

Come anticipato, non c’e’ una spiegazione certa che e’ stata data al caso di Fatima. I fatti sono che migliaia di persone, non tutte le presenti, hanno osservato strani fenomeni dal Sole. Ognuno di noi puo’, alla luce delle ipotesi discusse e di altre personali che puo’ fare, dare la sua propria spiegazione. Ovviamente, sempre senza stravolgere la fisica e le leggi di natura. In quel preciso momento, il Sole che si stava osservando a Fatima era lo stesso che si vedeva in altre parti. Questi fenomeni pero’ sono riportati solo in quel luogo. Personalmente, mi sento di credere che ci sia una commistione di fattori che hanno contribuito al miracolo del Sole. Sicuramente, i testimoni si trovavano in un luogo particolarmente carico di significato. Il fatto di aver annunciato prima che qualcosa sarebbe accaduto ha contribuito ancora di piu’ ad aumentare l’ansia per l’attesa. In queste condizioni, il contagio da persona a persona e’ possibile fino anche ad un uniformare le testimonianze. Poiche’ molte persone hanno osservato il Sole in pieno giorno senza riportare danni, probabilmente le condizioni ambientali e atmosferiche presentavano delle anomalie che hanno permesso questo. Ripetiamo pero’ che l’ipotesi scientifica si contrappone al fatto che l’annuncio di qualcosa che doveva accadere sia stato dato giorni, se non mesi, prima.

Concludendo, per quanto riguarda il miracolo del Sole a Medjugorje, senza voler urtare la sensibilita’ e il credo di nessuno, mi sento di poter dire, alla luce delle consdierazioni fatte, che quanto osservato e’ riconducibile a fenomeni ottici legati al sistema visivo. Ipotesi questa sostenuta anche dalle indicazioni circa l’orario del miracolo. Al contrario, per quanto riguarda Fatima, si tratta di un singolo miracolo avvenuto in un giorno specifico, annunciato molto tempo prima dalle apparizioni. Come visto, non esiste ancora oggi una spiegazione chiara di quanto osservato dai molti testimoni. A mio avviso, si e’ trattato di tanti fattori che hanno contribuito al presunto miracolo. Ognuno di noi poi, in base al proprio pensiero, puo’ formulare la sua ipotesi o crederne reale una piuttosto che un’altra.

 

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Lampi Radio dall’universo lontano

8 Lug

Come sapete bene, scopo principale di questo blog e’ quello di divulgare la scienza. A questo proposito, diverse volte ci siamo trovati a parlare di recentissime scoperte di cui, al momento, non si sa ancora nulla. Scopo della ricerca e’ anche questo. Molto spesso, i modelli teorici formulati danno indicazioni precise dove cercare cose nuove. Molte altre volte invece, magari per caso, ci si trava di fronte a scoperte del tutto inattese e che richiedono un notevole sforzo perche’ vanno a minare le conoscenze o le supposizioni fatte fino a quel momento.

Perche’ faccio questa introduzione?

Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un articolo su Science molto interessante, riguardante il nostro universo. Come sappiamo bene, le nostre attuali conoscenze sono ancora molto lontane dall’essere complete. Questo e’ del tutto normale se pensiamo che stiamo osservando l’universo principalmente dalla nostra Terra basandoci su osservazioni indirette o comunuque molto lontane dalle sorgenti.

La ricerca di cui sto parlando, a cui hanno partecipato anche diversi ricercatori italiani, riguarda l’osservazione, del tutto inattesa, di segnali radio provenienti da distanze cosmologiche. Questi eventi sono gia’ stati ribattezzati FRB, cioe’ “fast radio burst”, tradotto “lampi radio veloci”.

Di cosa si tratta?

Parlando come sempre di teorie catastrofiste, solo poche settimane fa avevamo parlato della WR104, sfruttando in realta’ questa notizia per parlare di Gamma Ray Burst, cioe’ Lampi di Raggi Gamma:

WR104, un fucile puntato verso di noi

Mentre in questo caso si parlava di lampi di radiazione gamma, gli FRB sono invece lampi a frequenza nelle onde radio. Come anticipato, si tratta di segnali la cui origine e’ stata approssimativamente indicata a distanze cosmologiche. Ad oggi, sono stati osservati solo 4 FRB la cui emissione e’ avvenuta tra 5.5 e 10 miliardi di anni luce da noi. Considerando che il nostro universo ha un’eta’ stiamata di circa 14 miliardi di anni, questi lampi sono stati emessi in media quando l’universo aveva all’incirca la meta’ della sua attuale eta’.

Come e’ avvenuta questa scoperta?

Come e’ facile immaginare, il primo FRB e’ stato osservato qualche anno fa e inizialmente si pensava fosse dovuto ad un errore strumentale. Successivamente poi, utilizzando il radiotelescopio australiano CSIRO Parkes da 64 metri, si e’ riusciti ad identificare altri tre eventi.

Perche’ e’ cosi’ difficile registrare gli FRB?

Il problema principale di questi eventi e’, come dice il nome stesso, il segnale molto corto, dell’ordine dei millisecondi. Si tratta dunque di eventi estremamente potenti ma che vengono emessi in tempi molto corti, proprio come un’esplosione che avviene ad onde radio. In realta’, come stimato da calcoli teorici, gli FRB dovrebbero essere tutt’altro che rari nel nostro universo. I 4 eventi osservati sono stati visti in una porzione estremamente ridotta di cielo. Facendo un calcolo statistico, si e’ visto che in realta’ ci dovrebbe essere un evento di questo tipo da qualche parte ogni 10 secondi. Dunque, con una frequenza molto elevata. Il fatto di averli osservati solo ora, se vogliamo, dipende da una questione di fortuna. Trattandosi di eventi cosi’ rapidi, e’ necessario che il radiotelescopio sia puntato proprio nella direzione della sorgente per poter osservare il segnale.

Come si e’ identificato il punto di origine?

In realta’, come anticipato, le distanze sono da considerarsi come una stima. Le onde radio, propagandosi nell’universo, subiscono modificazioni dovute al passaggio attraverso la materia. Detto questo, e’ possibile stimare una distanza di origine appunto osservando in dettaglio lo spettro dei segnali.

Per capire questo concetto, si deve pensare che quando queste onde si propagano verso la Terra dal punto in cui sono emesse, passano nel mezzo intergalattico, cioe’ in quelle regioni di gas e polveri che separano tra loro due Galassie. Bene, attrevarsando queste regioni, principalmente popolate di elettroni, le onde radio ne escono di volta in volta sparpagliate. Osservando lo spettro che arriva a Terra, in particolare proprio questo sparpagliamento, e’ possibile capire quanto mezzo intergalattico e’ stato attraversato e duqnue la distanza della Terra dall’origine del lampo radio. Perche’ diciamo che la distanza e’ solo una stima? Come intuibile, in questa tecnica si fa una stima delle particelle del mezzo intergalattico. Ovviamente non si tratta di supposizioni a caso, ma sono numeri basati su osservazioni dirette e indirette. In questo caso pero’, l’incertezza sulla distanza e’ proprio dovuta all’incertezza con cui si conosce il mezzo intergalattico. Molto piu’ preciso e’ invece il metodo per misurare distanza e velocita’ di una stella classica, come visto in questo post:

Come misurare distanza e velocita’ di una stella

Chi ha prodotto gli FRB?

Come anticpato, e come e’ facile immaginare, questa e’ la domanda a cui si dovra’ dare una risposta. Quando abbiamo parlato di GRB, lo abbiamo fatto partendo da una stella Wolf Rayet che sappiamo essere in grado di produrre questi eventi. Per quando riguarda invece gli FRB, essendo tra l’altro del tutto inaspettati, non e’ ancora stato possibile capire la loro origine. Ovviamente, esistono delle ipotesi fatte per spiegare questi eventi. Alcuni astronomi puntano il dito contro le magnetar, cioe’ stelle di neutroni con campi magnetici molto elevati, in grado di emettere violenti lampi elettromagnetici di raggi X e gamma. Solo pochi giorni fa, e’ stato pubblicato un altro articolo che tenta invece di spiegare gli FRB analizzando il comportamento teorico delle stelle di neutroni supermassive. Questo e’ il link all’articolo per chi volesse approfondire:

FRB, Super Massive Neutron Stars

Ovviamente, si tratta di tutte ipotesi che chiamano in causa corpi astronomici in cui la materia si trova in condizioni molto particolari, perche’ sottoposta a pressione gravitazionale intensa, rapida rotazione o campi magnetici molto elevati. In condizioni normali, non ci sarebbero emissioni di onde radio.

Ovviamente, non potevano certo mancare le ipotesi fantascientifiche circa l’origine di questi segnali. Sulla falsa riga del segnale WOW!:

Il segnale WOW!

c’e chi ha proposto che l’origine del segnale radio sia una lontana civilta’ intelligente che sta cercando di comunicare con noi o anche che siano segnali di avvertimento provenienti da altri mondi su qualcosa che potrebbe accadere. Senza commentare ulteriormente su queste ipotesi, lasciatemi solo fare un’osservazione. I 4 segnali evidenziati finora provengono da punti distanti ben 5 miliardi di anni luce tra loro. Detto questo, mi sembra assurdo pensare che ci sia un popolo che si diverte a spostarsi cosi’ tanto nel nostro universo. Ovviamente, queste ipotesi nascono sulla rete, sono divertenti da leggere, ma non apportano nessuna informazione utili ai fini della ricerca sugli FRB.

A questo punto, non resta dunque che continuare a studiare il fenomeno per cercare di accumulare maggiore statistica, cioe’ nuovi eventi. Questa e’ ovviamente una condizione necessaria per poter verificare le ipotesi fatte o anche per formularne di nuove. Come visto nelle teorie attuali, per alcuni casi, le onde radio dovrebbero essere accompagnate da emissioni di raggi X e gamma. In tal senso, lo studio congiunto dei segnali utilizzando radiotelescopi e strumenti sensibili a queste radiazioni consentirebbe proprio di poter osservare l’emissione congiunta di questi eventi. In questa nuova caccia che si e’ aperta, il radiotelescopio italiano Sardinia, dal punto di vista costruttivo gemello di quello australiano, e che sta entrando nella fase operativa in questo periodo, potra’ dare un notevole contributo.

Studiare eventi di questo tipo ci consente prima di tutto di capire meglio come e’ fatto il nostro universo, evidenziando fenomeni che prima si ignoravano o comportamenti anomali di oggetti celesti conosciuti. Inoltre, alla luce di quanto detto sull’interazione delle onde radio con lo spazio attraversato, l’analisi degli FRB potrebbe consentirci di ottenere nuove informazioni sulla composizione del nostro universo, fornendo nuovo materiale sulle componenti oscure o di antimateria di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

Universo: foto da piccolo

Troppa antimateria nello spazio

Concludendo, l’articolo pubblicato solo pochi giorni fa ha evidenziato un fenomeno del tutto inatteso e nuovo nel cosmo. Lo studio degli FRB e’ appena iniziato e vedra’ come protagonista anche un telescopio nostrano gestito dall’INAF. Le informazioni ricavate in questa ricerca potrebbero essere molto utili anche per capire meglio l’origine e la composzione del nostro universo. Come diciamo sempre, ci sono ancora tantissime cose da scoprire. Evidenze come questa ci fanno capire quanto lavoro c’e’ ancora da fare.

 

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

Manchester: la statuetta che si muove da sola

28 Giu

In questi giorni, su internet si sta parlando incessantemente di una statuetta del museo di Manchester che, apparentemente, sembra muoversi da sola. Dal momento che di questa storia hanno parlato anche i principali giornali online, sarete gia’ perfettamente informati dei fatti.

Solo per riassumere, in una teca del suddetto museo, e’ contenuta una statuetta alta circa 25 cm, risalente al 1600 a.C. e ritrovata in una tomba egizia. Stando a quanto riportato sui principali giornali, la statuetta sarebbe in possesso del museo da circa 80 anni. Ora, solo pochi giorni fa, uno dei curatori della mostra, ha notato per la prima volta la statua girata al contrario rispetto alla solita posizione. Per farvi capire meglio, come se la statuetta avesse ruotato intorno al suo asse. Non sospettando nulla, l’addetto si e’ limitato a rimettere in posizione il reperto e chiudere la teca. Dopo qualche giorno pero’, lo stesso addetto ha nuovamente notato la statua girata. Da quanto riportato, questo sarebbe l’unico possessore delle chiavi di questa vetrina. Incuriosito dal fatto, si e’ deciso di montare una fotocamera all’interno del museo per verificare questi movimenti. Con grande stupore, gli addetti hanno visto con i loro occhi la statuina ruotare da sola.

Ecco un video che mostra quanto ripreso:

 

Come vedete, sembra proprio che la statua abbia ruotato rispetto al suo asse senza che nessuno la toccasse.

Ora, questo video e’ diventato il nuovo tormentone del web. Come potete immaginare, le ipotesi fatte per spiegare l’accaduto sono tantissime e molte delle quali chiamano in causa fenomeni paranormali. Anche lo stesso curatore della mostra, ha parlato di maledizione del faraone. Secondo quanto riportato, qualora il corpo del faraone fosse andato distrutto, l’anima del defunto re rimarrebbe imprigionata nelle sue raffigurazioni come, ad esempio, la statuina. Questo potrebbe causare il movimento del reperto. Non pensate che questa ipotesi sia arrivata da chissa’ quale sito, si tratta della spiegazione data proprio dal curatore della mostra.

Come riportato da molti giornali, gli addetti del museo hanno anche chiesto un parere esterno a tale Brian Cox, docente di fisica dell’universita’ di Manchester. Secondo lo scienziato, il movimento sarebbe perfettamente compatibile con un effetto dell’attrito tra la superficie in vetro e la base della statuina. In particolare, il fondo irregolare del reperto, potrebbe innescare, grazie alle vibrazioni del terreno, una rotazione intorno all’asse.

La risposta dei curatori del museo e’ stata categorica: la statuina e’ in quel posto da 80 anni e non si sono mai verificati fenomeni del genere.

Secondo alcuni mal pensanti, si tratterebbe solo di una trovata pubblicitaria creata dal museo per attirare piu’ visitatori. La spiegazione del video sarebbe molto semplice: come avete visto, si tratta di un documento composto in realta’ da una sequenza di fotografie scattate ad intervalli regolari. Secondo questa interpretazione, ci sarebbe qualcuno che nell’intervallo di tempo tra uno scatto e l’altro avrebbe girato la statua simulando la rotazione spontanea.

A questo punto, cerchiamo di fare qualche considerazione su quello che vediamo nel video.

A mio avviso, l’ipotesi di Cox e’ veritiera. Quali vibrazioni innescherebbero il fenomeno? Come potete vedere dal video, il movimento della statua avviene soltanto durante il giorno, in presenza di visitatori. In questa situazione, sarebbe proprio il movimento del pubblico che causerebbe le vibrazioni in grado di mettere in moto la statuina.

Come anticipato, le vibrazioni riuscirebbero a mettere in rotazione il reperto grazie alle superfici irregolari tra i due corpi. A riprova di questo, notate che quando la statuina e’ arrivata quasi di spalle, il movimento cessa anche in presenza di visitatori. Perche’ questo? In presenza di due corpi irregolari, ci possono essere posizioni che presentano attriti molto diversi. In punti particolari, le asperita’ tra i due corpi possono creare dei veri e propri freni in grado di fissare corpo e piano. Dalla spiegazione e da quanto osservato, possiamo capire sia l’innesco che l’arresto del movimento. In tal senso, e’ anche comprensibile perche’ l’addetto avrebbe dichiarato di aver trovato per due volte consecutive la statuina esattamente nella stessa posizione.

Ora pero’, c’e’ un punto che rimane incompreso. Come visto nella risposta dei curatori della mostra a Cox, la statuina sarebbe nel museo da quasi 80 anni e solo negli ultimi giorni sarebbe stato notato questo movimento.

Come e’ possibile questo?

In realta’, la mostra in questione e’ iniziata solo pochi giorni fa. Ora, anche se la statua e’ da 80 anni nel museo, sicuramente il reperto e’ stato spostato per allestire la mostra. Come visto in precedenza, il gioco degli attriti e’ dato sia dall’irregolarita’ della base della statua, ma sicuramente anche da quella della superficie del vetro. Inoltre, e’ possibile che la statuetta sia stata spostata da una teca ad un’altra o che tutta la vetrinetta sia stata mossa. In questo caso, magari, la nuova posizione presenta delle condizioni diverse. Solo per dare un esempio, se sotto il pavimento passano egli impianti o ci sono delle aperture, il pavimento puo’ amplificare le vibrazioni dei passi dei visitatori piu’ che in precedenza.

Detto questo, e’ del tutto comprensibile anche perche’ il movimento sia iniziato solo da pochi giorni.

Alla luce di questa spiegazione, sarebbe veramente molto semplice confermare o smentire le ipotesi. Prima di tutto, basterebbe spostare la statuina in un’altra teca o, in alternativa, disporla su una superficie diversa rispetto a quella attuale. In questo caso, la diversa configurazione tra corpo e piano, creerebbe condizioni di attrito diverso. Se il movimento e’ dato dallo spirito del faraone, allora potremmo anche incollare la statua, ma la rotazione avverrebbe lo stesso.

Vista l’enorme pubblicita’ in corso sulla rete, non credo che i curatori del museo abbiano intenzione di smentire sperimentalmente la storia del faraone. Con questo non intendo certo dire che tutta la cosa sia stata architettata a tavolino. Avendo visto personalmente il museo diversi anni fa, non ci sarebbe bisogno di trucchetti del genere per attirare visitatori. Ora pero’, visto che e’ uscita fuori la storia della statuina … tanto vale sfruttarla.

 

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.

WR104: un fucile puntato verso la Terra

12 Mag

Un nostro affezionato lettore ha lasciato un commento molto interessante nella sezione:

Hai domande o dubbi?

La richiesta riguardava un approfondimento sulla stella WR104 e sull’eventuale pericolo che l’evoluzione naturale di questo corpo potrebbe rappresentare per la Terra.

Se provate a cercare informazioni in rete, trovate una vasta bibliografia catastrofista su questo corpo. Senza mezzi termini, in molte occasioni, la WR104 e’ anche chiamata la “stella della morte” proprio per indicare il potenziale pericolo per la vita sulla Terra rappresentato dall’esplosione di questo oggetto celeste.

Cosa c’e’ di vero in tutto questo?

Cerchiamo al solito di andare con ordine, inquadrando prima di tutto di cosa stiamo parlando e poi cercando di valutare se c’e’ veramente un pericolo prossimo per la Terra.

La WR104 e’ una stella che, come indica il nome stesso, appartiene alla categoria Wolf-Rayet. Si tratta di stelle molto calde, tra 25000 e 50000 gradi, con masse superiori a 20 volte quelle del nostro sole e caratterizzate da una forte emissione di vento stellare. Dalle osservazioni, i corpi di questa categoria arrivano ad emettere fino ad un miliardo di volte la quantita’ di materia emessa dal sole ogni anno. Questo solo per far capire quanto siano attive le stelle di questa categoria. Si tratta di corpi abbastanza rari nell’universo rispetto ad altre tipologie. Fino ad oggi, sono state osservate soltanto 230 Wolf-Rayet nella nostra Galassia di cui 100 nella Grande Nube di Magellano.

Come visto in altri post, ciascuna categoria stellare presenta un processo evolutivo che parte dalla sua formazione fino alla sua morte, intesa come trasformazione in qualcosa non piu’ mutevole. Le stelle di Wolf-Rayet terminano il loro ciclo vitale esplodendo come supernovae di tipo Ib o Ic. Di questi fenomeni abbiamo parlato gia’ in quest’articolo:

E se domani sorgessero due soli?

Animazione di un lampo gamma

Animazione di un lampo gamma

Data la  loro grande massa, si prevede che le WR, durante il collasso, si traformino in buchi neri emettendo moltissima energia sotto forma di Gamma Ray Burst, o GRB.

Cos’e’ un GRB?

Si tratta di un’emissione molto potente di raggi gamma, evento tra i piu’ potenti osservati nel nostro universo. Per darvi una stima, la quantita’ di energia emessa durante un GRB, tipicamente inferiore a qualche secondo, e’ maggiore di quella che il nostro Sole emette in tutto il suo ciclo vitale.

Piu’ o meno, nel nostro universo, si osserva circa 1 GRB al giorno molto distante da noi e questi eventi sono continuamente registrati dai nostri telescopi.

Bene, ora che abbiamo un quadro piu’ completo, torniamo a parlare di WR104.

Come detto, si tratta di una stella Wolf-Rayet, quindi caratterizzata dal ciclo vitale di cui abbiamo parlato. La WR104 appartiene ad un sistema binario con una stella detta di classe O. La continua emissione di vento stellare di questi corpi, rende il sistema doppio molto affascinante dal momento che le due emissioni si scontrano nello spazio di separazione formando una bellissima spirale in movimento. L’animazione a fianco puo’ far capire meglio come questo sistema appare ai nostri telescopi.

Dinamica del sistema binario con WR104

Dinamica del sistema binario con WR104

ll sistema doppio a cui appartiene la WR104 si trova nella costellazione del Sagittario, e dista da noi circa 8000 anni luce.

Dunque? Cosa c’e’ di pericoloso nella WR104?

Dalle osservazioni fatte, questa stella si troverebbe molto vicina alla conclusione del suo ciclo evolutivo per cui, come detto, potrebbe esplodere in una supernova con una potente emissione di raggi gamma. Data la tipologia di rilascio, si considerano pericolosi i GRB che avvengono a distanze inferiori a circa 7000 anni luce da noi. Come visto, la WR104 si trova a 8000 anni luce, distanza paragonabile con questo limite di sicurezza.

A questo punto, le domande importanti a cui dobbiamo rispondere sono: quali effetti avrebbe sulla Terra? Esiste la possibilita’ che il GRB ci colpisca? Quando dovrebe avvenire?

Cominciamo dagli effetti. Come detto, nel Gamma Ray Burst viene emesso un flusso elevato di fotoni con energie comprese tra 0.3 e  2 MeV. Se questo fascio di particelle dovesse investire la Terra, l’interazione dei fotoni con la troposfera causerebbe una dissociazione dell’azoto molecolare con formazione di ossidi di azoto. Questo comporterebbe una drastica riduzione dello strato di ozono che, come visto in questo post:

Che fine ha fatto il buco dell’ozono?

e’ fondamentale per il matenimento della vita sulla Terra. Da stime preliminari, si e’ evidenziato come l’emissione di un GRB che colpisse completamente la Terra, porterebbe ad una riduzione fino al 30% dell’ozono. In questo caso, la diminuita protezione dai raggi solari dannosi, comporterebbe seri problemi per la vita sulla Terra, portando, secondo alcune stime, all’estinzione di diverse specie e alla modificazione del DNA di altre. Diciamo che come scenario, non e’ del piu’ rassicuranti.

Prima di farci prendere dal panico, cerchiamo pero’ di rispondere alla seconda domanda: il GRB della WR104 potrebbe veramente colpirci?

Durante un lampo gamma, la radiazione non viene esplusa in tutte le direzioni, ma viene emessa in due stretti coni coincidenti con l’asse di rotazione della Stella. Detto in parole semplici, il pericoloso fascio non arriva ovunque, ma l’asse di rotazione indica proprio la direzione di questo “sparo” di particelle:

Emissione di gamma di un GRB

Emissione di gamma di un GRB

 

Dunque, per poter essere colpita, la Terra si dovrebbe proprio trovare allineata con l’asse di rotazione della WR104. In rete trovate che dalle misure scientifiche, questa e’ proprio la condizione misurata. Fortunatamente, questo e’ vero solo in parte. Mi spiego meglio. Dalle misure effettuate, l’asse di rotazione del sistema binario, sembra puntare in direzione del sistema solare. Ora pero’, stiamo prima di tutto parlando di un qualcosa distante da noi 8000 anni luce. Per questo motivo, esiste sempre un’incertezza sperimentale su misure angolari di questo tipo. Dire che si trovano perfettamente allineati, non e’ corretto. La misura angolare del sistema doppio, con una incertezza sperimentale piu’ o meno grande, copre anche il nostro sistema solare, ed in particolare la Terra.

Anche se la mia potrebbe sembrare una sottigliezza per distrarre l’attenzione, queste valutazioni sono molto importanti in questo caso. L’emissione di gamma in un GRB avviene in un cono molto stretto, con un’apertura dell’ordine di pochi gradi. Per fare un esempio facile, immaginate di sparare una freccia a grande distanza. Piu’ siete lontani, maggiore e’ la precisione che dovete usare per colpire un corpo esteso. Per il GRB vale esattamente la stessa cosa. Il piccolo cono di emissione rende l’aalineamento richiesto molto preciso e difficilmente si possono fare stime a questo livello per distanze di quest’ordine.

Inoltre, quello che viene misurato e’ l’asse di rotazione del sistema binario, non quello di WR104. Secondo i modelli, le stelle di un sistema binario vengono formate dall’aggregazione della stessa polvere cosmica. Questo significa che l’asse di rotazione di ciascun corpo e’ in relazione con quello del sistema nel suo complesso, ma possono esserci degli spostamenti dovuti alla dinamica del sistema. In un discorso di allineamenti cosi’ precisi come quelli richiesti, capite bene che e’ estremamente difficile valutare tutti questi fattori.

Come potete capire, non sono attendibili tutte quelle voci che dicono che la WR104 punti “esattamente” verso di noi. In tutto questo poi, ho omesso di parlare di lente gravitazionale e di altri effetti che potrebbero in qualche modo complicare ancora di piu’ la precisione richiesta per l’allineamento. Ovviamente questo non significa nulla neanche in verso opposto, cioe’, allo stesso modo, non sono attendibili tutte quelle fonti che parlano di allineamento impossibile. Tenendo a mente la legge di Murphy, o se volete in termini meno scientifici “la fortuna e’ cieca ma la sfortuna ci vede bene”, cerchiamo invece di capire quando dovrebbe avvenire questo pericoloso GRB.

Poiche’ la distanza tra noi e WR104 e’ di 8000 anni luce, la radiazione del lampo gamma impiegherebbe proprio 8000 anni per arrivare fino alla Terra. Da questa considerazione, secondo alcune fonti, il GRB potrebbe gia’ essere avvenuto e sarebbe in viaggio verso di noi.

Su questo punto, esistono opinioni scientifiche del tutto contrastanti. Vista la complessita’ del sistema, non e’ assolutamente facile fare una stima precisa. Secondo le teorie piu’ accreditate, i modelli di evoluzione di una stella di tipo WR prevedono, prima del suo collasso, un aumento significativo della velocita’ di rotazione accompagnato anche da un aumento del vento stellare. Queste caratteristiche sono in contrasto con quanto osservato oggi mediante i telescopi in orbita.

Cosa significa questo?

Secondo questi modelli, come detto maggiormente accreditati, la WR104 sarebbe ovviamente vicina al collasso, ma non ancora prossima a questo evento. In questo caso, si parla di periodi prima del GRB che arrivano anche a centinaia, se non migliaia di anni. Di contro pero’, esistono modelli che parlano di tempi molto piu’ stretti. Ovviamente, gli 8000 anni si separazione tra noi e la stella sono gia’ conteggiati. E’ come se osservassimo un qualcosa avvenuto 8000 anni prima.

Concludendo, la WR104 “potrebbe” realmente rappresentare un pericolo per la vita sulla Terra. Il condizionale e’ pero’ d’obbligo. Come visto, prima di tutto, e’ impossibile parlare di allineamento cosi’ preciso tra noi e l’asse di emissione del fascio. In questa stima entrano tantissimi parametri, difficilmente quantificabili, e che, vista la distanza, potrebbero rappresentare la differenza tra essere colpiti in pieno o completamente mancati. Per quanto riguarda l’istante in cui verra’ emesso il GRB, anche qui le opinioni sono molto contrastanti. Secondo alcuni, il collasso potrebbe gia’ essere avvenuto, mentre secondo altre fonti, mancherebbero ancora moltissimi anni.

Visti i tanti condizionali utilizzati, non resta che attendere. L’unica cosa positiva e’ che, se dovesse avvenire un evento del genere, difficilmente potremmo farci qualcosa, almeno allo stato attuale. Sicuramente, come evidenziato piu’ volte, affinche’ il pericolo si manifesti, sarebbero necessarie condizioni ben precise la cui probabilita’ di avvenire tutte allo stesso tempo e’ estremamente bassa. Detto questo, credo sia inutile preoccuparsi. Sarebbe come non uscire di casa perche’ esiste la remota probabilita’ che una tegola ci cada in testa.

 

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Il battito naturale … della Terra

16 Apr

Come sappiamo bene, le speculazioni lanciate in vsita del 21 dicembre 2012, in parte continuano anche oggi per cercare di mantenere attivo l’interesse delle persone a questo genere di eventi.

Tra le tante ipotesi fatte (e ovviamente smentite da quello che NON e’ successo il 21/12) ne abbiamo una che spesso richiama molta attenzione a su cui molti lettori mi hanno chiesto di esprimere il mio parere.

Mi sto riferendo alla cosiddetta “Risonanza di Schumann”, anche detta il battito naturale della Terra.

Cosa sarebbe questa risonanza?

Formalmente, la risonanza di Schumann e’ composta da un gruppo di picchi di risonanza del campo elettromagnetico terrestre con frequenze basse di tipo ELF.

In parole povere?

Meccanismo di formazione della risonanza di Schumann

Meccanismo di formazione della risonanza di Schumann

Riferendoci alla figura a lato, come vedete la nostra Terra e’ circondata da un particolare strato detto ionosfera. Per chi e’ pratico, lo spazio tra il nostro pianeta e appunto la ionosfera agisce come una gigantesca guida d’onda in grado di propagare segnali. Detto in altri termini, i due strati si comportano un po’ come le piastre di un enorme condensatore sferico, la terra caricata negativamente e la ionosfera con carica positiva.

Questa guida d’onda viene eccitata dalle scariche dei fulmini che avvengono in atmosfera e per la sua struttura puo’ essere posta in risonanza per alcune frequenze particolari. Esistono dunque dei valori di frequenza che si propagano con intensita’ maggiore e proprio a questi ci riferiamo parlando di Risonanza di Schumann.

Da quanto detto, appare evidente che ci dovrebbero essere piu’ valori di risonanza ed infatti i valori misurati sono 7.8, 14.3, 20.8, 27.3, 33.8 Hz e altre di intensita’ minore. La frequenza fondamentale, quella a cui ci si riferisce quando si parla di battito naturale della Terra, e’ quella piu’ bassa, pari a 7.8Hz.

Bene, fin qui abbiamo capito cosa sarebbe la risonanza di Schumann e da dove trae origine questo gruppo di frequenze.

Ora, quali sono le ipotesi mosse sulla risonanza di Schumann e che dovrebbero farci capire che ci stiamo avvicinando alla fine del mondo?

Detto in parole molto semplici, secondo alcuni catastrofisti, la frequenza fondamentale sarebbe in costante e continuo aumento. In particolare, quando la frequenza fondamentale raggiungera’ il valore di 13Hz, allora potranno avvenire fenomeni catastrofici a livello mondiale.

Quali eventi dobbiamo attenderci arrivati a 13Hz?

Senza entrare troppo nello specifico, si parla chiaramente di interruzione della rotazione terrestre, seguita poi da una ripresa in verso contrario, annullamento del campo magnetico terrestre e risonanza con la nostra ghiandola pineale in grado di annullare cerebralmente tutti gli esseri umani.

Per prima cosa, non vi e’ assolutamente nessuna misura che mostri un rallentamento della rotazione terrestre con i limiti dichiarati in questi articoli. Inoltre, e’ impensabile che dall’oggi al domani la Terra possa smettere di ruotare per poi riprendere in verso contrario come niente fosse.

Riguado alla diminuzione del campo magnetico terrestre, ne abbiamo parlato in questo post:

Inversione dei poli terrestri

Come visto, il polo nord magnetico e’ in lento e costante movimento. Questo pero’ non significa assolutamente che il valore del campo stia diminuendo anzi, come visto sempre nei post riportati, essendo il campo magnetico un vettore, sommando tutte le componenti si vede come il modulo, se vogliamo il valore complessivo, non stia assolutamente diminuendo nel tempo.

Animazione del cervello con la pineale in rosso

Animazione del cervello con la pineale in rosso

Per quanto riguarda invece la ghiandola pineale, questa e’ una particolare struttura del nostro cervello che regola il rilascio di melatonina. Come sapete, questo ormone regola i meccanismi sonno/veglia e, come vedremo tra poco, proprio questo punto e’ stato sfruttato per convincere di alcune teorie che definire esotiche e’ troppo. Solo per curiosita’, la ghiandola pineale ha da sempre riscosso interesse, anche tra le popolazioni piu’ antiche, perche’ e’ l’unica struttura non replicata nel cervello, essendo posta esattamente al centro.

Chi avrebbe proposto la teoria dell’aumento della frequenza?

Il primo che parlo’ di queste modificazioni della frequenza di Schumann fu Gregg Braden. Braden si definisce un ricercatore del ponte tra scienza e spiritualita’ e basa le sue informazioni su antichi testi e documenti che sarebbero stati consultati nel corso dei suoi viaggi nel centro America. Come e’ facilmente immaginabile, nessuno ha mai visto questi testi ne’ tantomeno Braden ha mai dichiarato dove fossero custodite le sue fonti.

Cosa sostiene dunque Braden?

Secondo questo “ricercatore”, la frequenza di Schumann, come anticipato, sarebbe in rapido aumento e arrivati a 13Hz la popolazione mondiale dovrebbe cadere in un sonno profondo prima di risvegliarsi al cosiddetto “punto zero”. Se ripensate a quanto detto riguardo alla ghiandola pineale e alla melatonina, capite subito come viene creata questa connessione. Inoltre, nel momento in cui si giungera’ ai fatidici 13Hz, la rotazione della terra cessera’, il campo magnetico sparira’, ecc, ecc.

Premesso che non ci sono le fonti per dichiarare una cosa del genere, cerchiamo di capire se effettivamente la frequenza di Schumann sia in aumento come sostenuto. Ovviamente, delle ipotetiche conseguenze abbiamo gia’ parlato, e “disinnescato” la loro pericolosita’. Nonostante questo, cerchiamo  di capire se effettivamente ci sono evidenze dell’aumento della frequenza fondamentale.

Come accade per molti parametri della Terra, anche la frequenza di Schumann viene continuamente monitorata da diversi istituti e enti in giro per il mondo. Perche’ lo fanno? Ovviamente non perche’ preoccupati da quanto dice Braden, ma solo per ambiti di ricerca. La frequenza di Schumann rappresenta un importante parametro in relazione, ad esempio, ai fenomeni dell’inquinamento, al numero di fulmini che avvengono nel mondo, ma anche come monitoraggio del riscaldamento globale. Detto questo, appare evidente il perche’ questa frequenza sia monitorata con tanto interesse.

Ovviamente, avere diverse stazioni di monitoraggio nel mondo, ci consente di verificare immediatamente quanto sostenuto da Braden. Vi riporto un grafico estrapolato dal database del NCEDC della California e che mostra proprio i valori misurati per questo parametro:

Valori della frequenza di Schumann misurati nel corso del tempo

Valori della frequenza di Schumann misurati nel corso del tempo

Tra sinistra e destra trovate solo lo stesso parametro posto su due scale temporali differenti, ma sostanzialmente quello che conta e’ l’andamento. Bene, secondo Braden, la frequenza avrebbe gia’ raggiunto i 10Hz e sarebbe ancora in rapida crescita. Voi vedete i 10Hz, ma soprattutto la rapida crescita negli anni? Ovviamente, la risposta e’ no!

Le oscillazioni visibili nel grafico, dell’ordine dei 0,3Hz, sono delle normali oscillazioni stagionali, da sempre studiate, e ben comprese a livello scientifico.

Portando come prova dati scientifici veri, non chiacchiere da bar, possiamo dunque smentire immediatamente quanto sostenuto da Braden. Non vi e’ assolutamente nessun aumento in corso della frequenza fondamentale di Schumann e, come visto, anche le ipotesi sulle conseguenze del punto zero, possono essere facilmente smentite sempre portando dati scientifici inconfutabili.

Nell’ultimo periodo poi, sono stati fatti egli studi per cercare di mettere in relazione la frequenza di Schumann con dei meccanismi cerebrali particolari. Al contrario di quanto vorrebbero farvi credere su alcuni siti, si tratta di normalissimi studi scientifici che tendono a trovare le relazioni tra il nostro cervello, in particolare il comportamento di alcune ghiandole, e questa risonanza in cui siamo costantemente immersi. Senza dover citare dati e prove, la frequenza di Schumann viene creata dalla struttura stessa della nostra Terra. C’e’ oggi, come c’era ieri e come c’era 1000 anni fa. Dimostrato il valore costante di questo parametro, non vedo proprio nessuna connessione tra questa frequenza e strani meccanismi cerebrali che dovrebbero insorgere oggi.

Concludendo, la risonanza di Schumann e’ un gruppo di frequenze caratteristiche che vengono create nella guida d’onda tra la Terra e la ionosfera. Si tratta di onde ELF da sempre presenti e, come visto dai dati, costanti nel tempo. Detto questo, sono completamente assurde le ipotesi portate circa il continuo aumento della frequenza fondamentale, cosi’ come le idee catastrofiste che dovrebbero realizzarsi quando la frequenza raggiungera’ i 13Hz.

 

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

Arrivano le Liridi, preparate l’ombrello

4 Apr

Per la serie “duri a morire”, in questi ultimi giorni e’ di nuovo scoppiata, o forse e’ meglio dire che si e’ di nuovo amplificata visto che non si era mai spenta, la psicosi meteorite.

Ormai ci abbiamo fatto quasi l’abitudine, dopo l’evento di Cheliabynsk, dove un meteorite di 17 metri e’ esploso sopra la cittadina russa lanciando frammenti sulle abitazioni, la paura per questi pericoli spaziali e’ cresciuta a dismisura. Al solito, non voglio assolutamente sminuire quanto accaduto in Russia dal momento che, come sapete bene, in questo caso ci sono stati circa 1200 feriti oltre ad un notevole danno economico:

Pioggia di meteore in Russia

Da qui in poi pero’, ogni giorno, almeno stando ai tanti siti catastrofisti che vivono di queste notizie, ci sarebbe un metorite che cade sulla Terra e provoca feriti, paesi che lavorano alla costruzione di sistemi di difesa spaziale o anche governi che consci del pericolo tengono volontariamente la popolazione allo scuro di tutto per poter salvare solo una piccola elite di fortunati.

Di questa speculazione abbiamo parlato in questo post:

Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

ma soprattutto anche in questo:

Lezione n.1: come cavalcare l’onda

dove abbiamo visto la modalita’ di ingrossamento, e in alcuni casi anche di invenzione, delle notizie sulla rete.

Perche’ torniamo a parlare di questi fenomeni?

Leonid meteors light up night sky in Spain

Come anticipato, a seguito dell’evento russo, tutti i giorni ci sono nuove notizie su meteoriti e su probabili pericoli molto prossimi. La maggior parte delle volte lasciamo correre la notizia anche se, a volte, ce ne sono alcune quasi tragicomiche che meritano di essere citate, in primis perche’ ci permettono di parlare scientificamente di cose nuove, ma anche perche’ ci fanno capire quanto siano inattendibili certi siti internet.

Questa volta, il pericolo dovrebbe essere lo sciamo delle Liridi. Leggendo in rete trovate titoli di questo tipo:

Pioggia delle Liridi, allerta per la NASA

Nuovo pericolo della spazio, le Liridi stanno per colpire la Terra

Titoli devo dire niente male e che sono fatti appositamente per attirare l’attenzione delle persone.

Tralasciando ulteriori commenti, cerchiamo di capire cosa sono le Liridi.

In diversi articoli abbiamo parlato di sciami meteorici. Come visto, durante il suo moto intorno al Sole, la Terra si trova periodicamente ad attraversare zone piu’ ricche di detriti prodotti dal passaggio di comete. Ovviamente, tutti conoscono il fenomeno delle cosiddette “lacrime di San Lorenzo”. In questo caso, il 10 Agosto di ogni anno, possiamo assistere ad una vera e propria pioggia di stelle cadenti che offrono uno spettacolo naturale incredibile. Di cosa si tratta? Semplicemente del passaggio della Terra attraverso la zona ricca di detriti della cometa Tuttle che entrando nell’atmosfera terrestre vengono incendiati creando appunto le stelle cadenti.

Le Liridi altro non sono che un ulteriore sciame del tutto simile alle Leonidi, responsabili delle lacrime di San Lorenzo. Nel caso delle Liridi, lo sciame e’ dovuto ai residui della cometa Thatcher e la pioggia meteorica e’ presente in genere tra il 15 ed il 28 Aprile con un picco intorno al 22.

Forse, nello scrivere questi titoloni da prima pagina, molti siti si sono dimenticati un punto fondamentale. Il passaggio attraverso le Liridi avviene tutti gli anni, cosi’ come quello delle Leonidi.

Cosa c’e’ di strano in tutto questo? Assolutamente nulla. Questi fenomeni si ripetono tutti gli anni. Ovviamente, possono presentare delle variazioni di intensita’, ma tutto rientra nella norma del fenomeno naturale.

Sara’ possibile vedere le Liridi? Per poter osservare le stelle cadenti, il momento migliore e’ intorno alle 3 del mattino nel periodo indicato in precedenza. Si tratta di uno sciame forte per cui ci si aspetta in genere una trentina di stelle cadenti all’ora. Ovviamente, ruolo determinante, soprattutto in questo periodo dell’anno, lo hanno sempre le condizioni meteo.

Solo come ultima curiosita’, le Liridi sono state il primo sciame di cui sono riportate osservative anche nell’antichita’. Le prime testimonianze dell’osservazione dello sciame sono cinesi e risalgono addirittura ad alcuni secoli prima di Cristo.

Come fatto anche in altri post, vi segnalo la pagina di wikipedia in cui sono tabulati tutti gli sciami meteorici:

Wikipedia, sciami

Come potete vedere, praticamente in ogni periodo dell’anno c’e’ qualche sciame che la Terra attraversa. Ovviamente, questi sciami presentano intensita’ piu’ o meno alta e periodi di osservazione anche molto diversi.

Visto il grande numero di sciami, speriamo che i siti catastrofisti non vogliano pubblicare notizie di questo tipo per ogni sciame che andremo ad attraversare.

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 terza fascia di Van Allen

4 Mar

Anche se, come spesso avviene, dobbiamo partire dal catastrofismo, questa volta parliamo di scienza vera ed in particolare della scoperta, pubblicata proprio in questi ultimi giorni, di una terza fascia di Van Allen intorno alla Terra.

Di cosa si tratta?

Andiamo con ordine, delle fasce di Van Allen abbiamo gia’ parlato in questo post:

L’anomalia del Sud Atlantico

Come abbiamo visto, queste altro non sono che delle strutture intorno alla Terra formate da particelle cariche. In particolare, fino a pochi giorni fa, erano conosciute due fasce, una formata da elettroni ed una da protoni. Dal momento che queste particelle vengono intrappolate mediante la forza di Lorentz per opera del campo magnetico terrestre, nella fascia piu’ interna troviamo protoni, mentre in quella piu’ esterna elettroni.

Fasce di Van Allen intorno alla Terra

Fasce di Van Allen intorno alla Terra

In particolare, quando le particelle delle fasce di Van Allen vengono eccitate a causa dell’attivita’ solare, si ha il fenomeno delle aurore, di cui abbiamo discusso gia’ diverse volte.

Facciamo un piccolo passo indietro. Perche’ queste strutture sono tanto care ai catastrofisti? Come ricorderete, uno degli argomenti maggiormente citati per il 21 Dicembre 2012, era l’ipotizzata inversione dei poli magnetici terrestri. Dal momento che, come visto, l’esistenza stessa delle fasce di Van Allen e’ dovuta al campo magnetico terrestre, molto si e’ speculato in questa direzione, cercando presunte prove dell’imminente inversione. Di questi aspetti abbiamo parlato, ad esempio, in questo post:

Inversione dei poli terrestri

Come visto, niente di tutto questo e’ reale. Sappiamo che il polo nord magnetico e’ in lento e continuo movimento, cosi’ come sappiamo che in passato e’ avvenuta un’inversione dei poli terrestri, ma questo non comporterebbe certamente la fine del mondo e assolutamente questo non e’ un processo che avviene dall’oggi al domani ma esistono modelli matematici, basati sulle informazioni provenienti dal Sole, che periodicamente inverte i suoi poli, che ci mostrano come questo fenomeno dovrebbe avvenire.

Bene, detto questo, proprio in questi giorni si e’ tornati a parlare delle fasce di Van Allen, dopo che e’ stato pubblicato un articolo sulla rivista Science di un’importante scoperta fatta da ricercatori NASA nell’ambito della missione Radiation Belt Storm Probes. Questa missione consiste in due sonde gemelle lanciate nello spazio la scorsa estate proprio per studiare ed osservare le cinture di particelle che circondano la Terra.

Cosa hanno osservato le due sonde?

Subito dopo il lancio, le sonde hanno potuto osservare le due fasce come normalmente avviene e come abbiamo detto anche nel precedente post. Ai primi di settembre pero’, i ricercatori hanno osservato la fascia esterna spostarsi verso il basso ed e’ apparsa una terza fascia, molto meno compatta, ancora piu’ lontana dalla prima e sempre popolata di elettroni.

Questo e’ un modello che mostra appunto il confronto tra la struttura a due (nota) e a tre (innovativa) fasce di Van Allen intorno alla Terra:

Modello a 2 e 3 fasce di Van Allen

Modello a 2 e 3 fasce di Van Allen

LA cosa che ha sorpreso ancora di piu’ e’ che dopo circa  3 settimane, la fascia piu’ esterna ha iniziato lentamente a dissolversi fino a quando, dopo circa un mese dalla prima osservazione, una potente emissione di vento solare ha letteralmente spazzato via la fascia esterna riformando la solita struttura a due cinture che tutti conoscono.

Ora, cerchiamo di analizzare quanto riportato.

Prima di tutto, c’e’ da dire che l’osservazione di questa struttura e’ stato un gran bel colpo di fortuna per i ricercatori della NASA. Secondo il programma infatti, gli strumenti delle sonde avrebbero dovuto cominciare a raccogliere dati solo dopo un mese dal lancio. Questa procedura e’ del tutto normale e viene utilizzata per far stabilizzare la strumentazione dopo il lancio. In questo caso pero’, si e’ insistito affinche’ gli strumenti fossero accesi subito. Se vogliamo, dato questo particolare, non si e’ trattato solo di fortuna. Proprio l’accensione anticipata degli strumenti ha consentito di osservare questo nuovo effetto. Se fosse stato rispettato il programma, al momento dell’accensione la terza fascia era gia’ scomparsa.

Al momento, non esiste ancora una teoria per siegare quanto osservato o meglio, i dati raccolti sono completamente in disaccordo con quanto sapevamo e con quanto osservato in passato. Questo significa che adesso ci vorra’ tempo affinche’ vengano formulati nuovo modelli per tenere conto di questo effetto.

Allo stato attuale, non si conosce neanche quanto frequentemente avviene la divisione in tre fasce. Probabilmente questo fenomeno avviene regolarmente a causa dell’attivita’ solare, ma fino ad oggi non eravamo stati in grado di osservarlo.

Perche’ parlo di attivita’ solare? Come detto, il vento solare modifica la struttura delle fasce di Van Allen e quindi, con buona probabilita’, anche questo effetto puo’ essere ricondotto alla stessa causa. Inoltre, come osservato, proprio il vento solare ha ripristinato la struttura a due fasce.

Da quanto sappiamo, le due fasce sono separate da una zona non popolata di particelle detta “zona di sicurezza”. Dai dati raccolti, sembrerebbe che la pressione esercitata dalla radiazione solare abbia spostato gran parte degli elettroni in questa zona formando cosi’ la struttura a tre fasce osservata. Sempre un’emissione di vento solare ha poi spazzato via la terza fascia meno densa e di conseguenza gli elettroni sono risaltati nella posizione originale.

Ovviamente, si tratta ancora di ipotesi. Come detto, i dati raccolti verranno ora analizzati per cercare di formulare un modello in grado di spiegare quanto osservato.

Solo per concludere, non c’e’ niente di misterioso in questa scoperta. Su alcuni siti si e’ tornati a parlare di inversione del campo magnetico terrestre, speculando circa la modificazione delle fasce di Van Allen. Niente di tutto questo e’ reale. Come visto, si tratta di una scoperta nuova e del tutto inaspettata. In quanto tale, e’ ovvio che non si ha ancora un’idea precisa o una spiegazione uniformemente accettata. A questo punto non resta che aspettare l’analisi dei dati per capire la spiegazione di questo nuovo fenomeno.

 

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.

 

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