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Aggiornamento su Kepler

18 Ago

Con diversi post ci siamo occupati della ricerca degli esopianeti:

A caccia di vita sugli Esopianeti

Nuovi esopianeti. Questa volta ci siamo?

Esopianeti che non dovrebbero esserci

Ancora sugli esopianeti

Come sapete, questa speciale ricerca, volta ad individuare pianeti potenzialmente simili alla Terra ma fuori dal sistema solare, rappresenta una sfida molto importante per la scienza. Tra l’altro, ricerche di questo tipo, hanno da sempre stimolato anche la curiosita’ delle persone comuni, da sempre interessate a valutare se ci sono o meno le condizioni affinche’ la vita possa essersi sviluppata anche fuori dal nostro pianeta.

Ruolo fondamentale in questa ricerca era ovviamente riservato al telescopio della NASA Kepler. Questa missione era stata lanciata in orbita proprio con lo scopo di identificare pianeti in orbita intorno alle stelle, cosi’ come avviene nel nostro sistema solare. Si tratta di una missione estremamente complessa e che rappresentava una sfida al tempo del lancio nel 2009. Prima di Kepler infatti, non si sapeva se esopianeti simili alla Terra potessero esistere e quanto potevano essere abbondanti nella nostra Galassia.

Una delle rotelle di retroazione di Kepler

Una delle rotelle di retroazione di Kepler

In 4 anni di osservazioni, Kepler ha individuato circa 3500 possibili esopianeti, di cui diversi gia’ sono stati confermati. Ha raccolto una mole impressionante di dati che, in gran parte, ancora devono essere analizzati.

Perche’ stiamo riparlando di esopianeti e di Kepler?

Qualche settimana fa, avevamo dato un aggiornamento non felice su questo telescopio:

Se si rompe la sonda?

Come visto, nel luglio di quest’anno, si era registrata una nuova rottura ad una delle rotelle del sistema di giroscopi del satellite. Sempre nel post, avevamo detto che gli ingegneri della NASA erano gia’ al lavoro per cercare di capire come ripristinare questo fondamentale sistema per la ricerca degli esopianeti.

E ora?

Purtroppo, potremmo dire che proprio il giorno di ferragosto, la NASA ha celebrato la messa mortuaria per Kepler. Vi riporto una frase molto importante presa dal sito del telescopio:

Two of Kepler’s four gyroscope-like reaction wheels, which are used to precisely point the spacecraft, have failed. The first was lost in July 2012, and the second in May [2013]. Engineers’ efforts to restore at least one of the wheels have been unsuccessful. … the spacecraft needs three functioning wheels to continue its search for Earth-sized exoplanets

Come potete leggere, purtroppo gli ingegneri della NASA hanno rinunciato alla possibilita’ di ripristinare almeno una delle rotelle rotte del giroscopio. Il telescopio necessita’ di almeno 3 rotelle per assicurare un corretto puntamento e per proseguire la sua ricerca.

Perche’ servono almeno 3 rotelle?

Come visto in precedenza, il sistema di giroscopi del satellite e’ una delle parti piu’ importanti della missione ed e’ quella che caratterizzava l’estrema precisione della ricerca. Sappiamo che la ricerca degli esopianeti veniva effettuata con il metodo dei transiti, in cui si fissava una stella lontana misurandone la luminosita’. A questo punto, si registrava ogni minima variazione di luminosita’ che poteva indicare il passaggio di un pianeta tra la stella e il satellite. Capite bene che, affinche’ questa ricerca potesse funzionare, era necessario puntare con precisione e stabilmente la stella. Il sistema di giroscopi serviva proprio a questo, azionando piccoli stabilizzatori in grado di tenere in posizione il telescopio.

Ora cosa succedera’?

La NASA sta valutando la situazione e ha anche aperto una chiamata agli scienziati degli altri paesi per verificare se esistono altre ricerche possibili utilizzando solo due rotelle. Tra le idee lanciate c’e’ la ricerca di comete e asteroidi o anche una modifica dl software per correggere, ovviamente con precisione minore rispetto a quella iniziale, la luminosita’ osservata delle stelle.

La situazione non e’ assolutamente semplice. Prima di decidere, si deve considerare che il costo annuo della missione e’ di circa 18 milioni di dollari. Con cifre di questa portata, o si trova una missione utile e in grado di giustificare la spesa, oppure la NASA preferirebbe rigirare il budget per la costruzione di una nuova sonda da mettere in orbita.

Per la fine di quest’anno ci si aspetta una decisione da parte della NASA che per il momento ha lasciato in stand-by il telescopio in modo da risparmiare carburante.

Ovviamente, trovandosi Kepler a circa 65 milioni di kilometri dalla Terra, il costo di una missione di riparazione sarebbe proibitivo.

Come valutare la missione Kepler?

Il guasto che ha colpito il sistema di giroscopi, anche se ha interrotto molto prima di quanto preventivato la missione, non deve farci pensare che Kepler sia stato un fiasco. Come detto nel precedente articolo, la legge di Murphy e’ sempre in agguato. Per funzionare servono 3 rotelle, la NASA ne ha previste 4. Purtroppo, se ne sono rotte addirittura 2, rottura con una probabilita’ bassissima.

Nonostante questo, Kepler ha raccolto tantissimi dati ancora da analizzare. Prima di questa missione, nessuno sapeva quanto fossero abbondanti, o addirittura se esistevano, pianeti fuori dal sistema solare candidabili ad ospitare la vita. Ci vorranno ancora molti anni prima di analizzare tutti i dati per cui il numero di esopianeti e’ destinato solo a crescere. Per cui, sentiremo ancora parlare a lungo di pianeti scoperti da Kepler!

 

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

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La calamita piu’ potente e’ nella Via Lattea

16 Ago

In questi giorni di calura estiva, in cui la pletora di informazioni politiche ed economiche e’ ridotta all’osso, molti giornali si dedicano con lunghi articoli all’informazione scientifica. Questo non puo’ che essere un bene, anche se, molto spesso, la quantita’ di informazioni date viene allungata mettendo in mezzo un po’ di tutto e finendo per sparare qualche castroneria.

Fatto questo necessario preambolo, vi vorrei parlare di una notizia molto importante proprio di questi giorni. Come sicuramente avrete letto, un gruppo di scienziati, in larga parte composto da italiani e del nostro paese e’ anche il coordinatore, e’ riuscito per la prima volta a misurare il campo magnetico di una magnetar.

Di questa tipologia di stelle avevamo parlato in questo post:

Lampi radio dall’universo lontano

Come visto, il nome deriva dalla crasi delle parole magnetic star. Si tratta di uno stadio dell’evoluzione delle stelle, riservato a corpi con masse tra 10 e 25 volte quella del Sole, che possono trasformarsi in stelle di neutroni dotate di un notevole campo magnetico.

Quale scoperta sarebbe stata fatta?

Su alcuni giornali leggete che sono state scoperte per la prima volta le magnetar, oppure che si conoscevano in teoria ma non erano mai state viste, oppure che l’osservazione sarebbe un importante conferma piu’ precisa di qualcosa che si conosceva, ecc. Insomma, hanno scoperto o no qualcosa? Di cosa si tratterebbe?

Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza.

Come visto nell’articolo gia’ citato, le magnetar sono state ossevate gia’ da diverso tempo nel nostro sistema solare. L’introduzione di questo particolare stadio di evoluzione stellare, risale addirittura al 1992. Fino ad oggi pero’, della caratteristica principale di queste stelle, cioe’ l’intenso campo magnetico, si avevano prove indirette osservando effetti intorno alle stelle. Attraverso la ricerca di cui stiamo parlando, e’ stato invece possibile misurare per la prima volta il campo magnetico generato, fino ad oggi solo ipotizzato. Come potete capire, si tratta di uno studio molto importante, tanto da essere pubblicato proprio in questi giorni sulla prestigiosa rivista Nature. Unica nota per i giornalisti, evitate di ridicolizzare con interventi inutili, non veri e fuorvianti una misura gia’ di per se estremamente importante nell’ambito dell’astrofisica.

Quanto e’ intenso il campo magnetico di una magnetar?

Come sicuramente avrete letto, si tratta del piu’ potente campo magnetico mai osservato prima, dell’ordine del milione di miliardi di Gauss. Ve bene, ma quanti sono un milione di miliardi di Gauss? Per capire questi numeri, e’ necessario avere un termine di confronto.

Pensate che il campo magnetico della nostra Terra e’ inferiore al Gauss. Il campo magnetico presente all’interno dell’esperimento ATLAS, il piu’ potente tra gli esperimenti del CERN, ha un’intensita’ di 20000 Gauss. Dati questi numeri, capite bene quanto immensamente piu’ alto sia il campo magnetico prodotto dalla magnetar.

Parlando invece di situzioni reali e conosciute da tutti, un campo magnetico di soli 10 Gauss a breve distanza e’ in grado di smagnetizzare qualsiasi supporto di archiviazione dei dati. Se andiamo a valori piu’ alti, il campo magnetico di una magnetar potrebbe essere letale a migliaia di kilometri di distanza. Un’intensita’ cosi’ alta, sarebbe infatti in grado di strappare letteralmente i tessuti del corpo umano, a causa delle proprieta’ magnetiche dell’acqua che li compone.

Come e’ stato misurato un campo cosi’ intenso?

Per prima cosa, la magnetar presa in esame e’ nota come SGR 0418+5729, distante da noi 6500 anni luce. Si tratta di una delle circa 20 magnetar identificate nella nostra Via Lattea. Per poter misurare il campo magnetico dela stella, ci si e’ basati sui dati raccolti durante il 2009 dal telescopio XMM-Newton dell’agenzia spaziale europea. I dati riguardavano l’emissione di raggi X dalla stella. La frequenza di queste particelle e’ infatti direttamente proporzionale all’intensita’ del campo magnetico che attraversano. In questo modo, si e’ potuti risalire ad una misura diretta del campo cercato.

Altra caratteristica importante che si e’ osservata e’ che l’intensita’ del campo sulla superficie della stella non e’ uniforme. Si sono infatti identificate zone con campi magnetici piu’ o meno intensi. Questa caratteristica era attesa e non fa che confermare i dati analizzati. Differenze superficiali sulla magnetar, potrebbero essere le cause delle emissioni cosmiche osservata in passato e del tutto simili a quelle del nostro Sole.

Concludendo, la ricerca pubblicata in questi giorni, riguarda la prima misura diretta del campo magnetico delle magnetar. lo studio di questi corpi celesti, ci potrebbe consentire di capire meglio l’origine e l’evoluzione del nostro universo. Si suppone infatti che possano esistere o siano esistite nell’universo magnetar con campo ancora piu’ intensi. Inoltre, si sospetta che proprio queste stelle siano responsabili delle violente esplosioni cosmiche, simili a quelle del nostro sole, che ogni tanto investono anche la Terra e possono, in taluni casi, portare disturbi alle telecomunicazioni.

 

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

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.

 

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Ancora sulla Terra che ribolle

22 Lug

Visto che e’ un argomento che interessa molto, torno per un breve aggiornamento sulla faccenda della terra che ribolle in Emilia Romagna. Come visto in questi articoli:

Ad un anno dal sisma, la terra ribolle in Emilia

Ultime news sulla terra che ribolle a Mantova

in due comuni dell’Emilia si erano registrati dei fenomeni di fuoriuscita di gas dal terreno, accompagnate da un rumore come di ribollimento sotto la superficie.

Nei post precedenti, avevamo mostrato non solo le nostre considerazioni, ma anche i risultati preliminari sull’emissione di gas. Come evidenziato piu’ volte, questo genere di fenomeni possono essere prodotti da tante cause, molte naturali, e, al contrario di quanto vorrebbero farvi credere in rete, non preannunciano assolutamente un terremoto in arrivo.

Nei post precedenti, diverse volte ci siamo chiesti come mai ci volesse tutto questo tempo per portare risultati definitivi e oggettivi di un campione di terreno. Proprio in questi giorni, e’ stato mostrato il perche’. Purtroppo, la risposta al questito non viene certo da incapacita’ nell’effettuare analisi, bensi’ nella solita mancanza di fondi alal ricerca italiana.

Andiamo con ordine.

Alessandro Favia, un consigliere regionale del Movimento 5 stelle, avrebbe prelevato un campione di terreno e lo avrebbe fatto analizzare autonomamente. In un articolo scritto sul suo blog:

Favia analisi terra

dice che i risultati, ripeto condotti su un campione di fango, mostrano la presenza di idrocarburi nel terreno, oltre a concentrazioni elevatissime di acido butirrico.

Cosa significa questo?

Non vorrei sembrare il solito malpensante, ma scrivere un articolo del genere non significa assolutamente nulla. Dal punto di vista scientifico, si dovrebbe prima di tutto spiegare come e dove e’ stato raccolto il campione di terreno. Inoltre, dire “quantita’ elevate” di qualcosa non significa nulla. Nelle scienze, tanto o poco non hanno senso, tutto deve essere accompagnato da numeri. Dal momento che ci sono state analisi, perche’ non vengono mostrati i risultati?

Nonostante questa mia considerazione personale, andiamo oltre. Il fatto di avere idrocarburi non significa nulla. Quali idrocarburi? In che quantita’? Dal momento che diverse volte Favia si e’ schierato contro la fratturazione idraulica e le perforazioni in generale, non vorrei che il suo fosse un messaggio per spingere l’opinione pubblica verso l’idea di una perforazione in corso. Ovviamente, anche qui ci siamo schierati contro il fracking, mostrando le notevoli pecche attuali di questa tecnica e la richiesta di maggiori studi in campo scientifico prima di un utilizzo massiccio. La mia non vuole essere un’accusa verso questa iniziativa molto lodevole del consigliere, solo che per poter discutere servono numeri.

Personalmente, anche la presenza di acido butirrico mi sembra alquanto strana. Nell’articolo si parla di quantita’ molto elevate. Ma elevate quanto? L’acido butirrico ha tra le sue proprieta’ quella di avere un odore pestilenziale e nauseabondo. Come potete leggere nell’articolo di wikipedia:

Wikipedia Acido Butirrico

questo acido viene prodotto nella fermentazione di alcuni formaggi. A causa del suo odore, un riversamento di questa sostanza nel terreno sarebbe “percepibile” anche a distanza elevata.

Ritornando all’articolo, vorrei invece parlare dei commenti che trovate in fondo. Come potete leggere, nella discussione e’ intervenuta anche Fedora Quattrocchi, una dirigente di ricerca tecnologa dell’INGV. Come spiegato nel suo commento, il motivo del ritardo nel conoscere i risultati delle analisi e’ dovuto al fatto che, molto spesso, le iniziative di questo tipo nello studio di fenomeni del genere vengono fatte su base volontaria. La dr.ssa Quattrocchi e’ responsabile di un gruppo di ricerca composto principalmente di precari, molto spesso pagati per condurre ricerche esterne. Proprio per questo motivo, le analisi di questo tipo possono essere condotte solo durante il tempo libero.

Come detto sempre nel commento, la priorita’ dell’INGV, aggiungo io giustamente, era quella di creare una rete sismica affidabile e che consentisse di monitorare e registrate tutti i terremoti nel nostro territorio. Ora, la rete e’ abbastanza completa e la stessa Quattrocchi auspica che in futuro maggiore attenzione verra’ posta nello studio delle emissioni dal terreno. Come sappiamo, anche se non e’ quello di Mantova il caso, queste emissioni potrebbero essere importanti anche per capire meglio i precursori sismici o comunque per aiutare ad avere un quadro piu’ completo della dinamica prima, durante e dopo un sisma.

Sempre nel commento, impariamo anche un’altra cosa molto curiosa. L’ARPA, cioe’ l’agenzia regionale per la protezione dell’ambiente, non e’ tenuta a contattare l’INGV qualora venisse a conoscenza di emissioni di fluidi e gas dal terreno. In tal senso, l’ARPA si puo’ limitare a fare un sopralluogo prendendo atto delle emissioni, ma senza contattare gli esperti dell’INGV. Analogamente, anche le compagnie petrolifere, che ovviamente conducono studi e molto spesso hanno esperti sismologi interni, non sono assolutamente tenute per legge a condividere i loro risultati con l’INGV.

Personalmente, trovo queste evidenze una notevole falla o mancanza legislativa. Nel momento in cui esiste un istituto nazionale che si occupa di questi fenomeni, mi sembrerebbe d’obbligo che altri enti condividano con questo istituto evidenze, informazioni o analisi.

Concludendo, abbiamo finalmente capito perche’ c’e’ tutto questo ritardo per conoscere i risultati delle analisi sulla terra che ribolle. Le analisi indipendenti, fatte da un consigliere regionale, mostrerebbero, il condizionale e’ dobbligo vista la non condivisione dei risultati, valori elevati di idrocarburi e acido butirrico nel terreno della zona. Come abbiamo visto, la mancanza di fondi e la mancanza di condivisione delle informazioni non regolamentata a livello legislativo, rendono il lavoro del nostro INGV molto difficile. Speriamo che prima o poi la situazione si sblocchi, anche perche’ molto spesso abbiamo parlato di prevenzione e studi necessari come unica arma per comprendere e anticipare i terremoti.

 

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Scoperta nuova luna di Nettuno

17 Lug

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

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

Come e’ stata fatta la scoperta?

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

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

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

L'orbita della nuova luna nel sistema intorno a Nettuno

L’orbita della nuova luna nel sistema intorno a Nettuno

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

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

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

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

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

 

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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.

Oroscopo … non ci crede nessuno?

13 Giu

Come sapete, questo e’ un blog di divulgazione della scienza. Per fare questo pero’, ci siamo affidati ad una chiave di lettura completamente diversa. Come siamo soliti fare, partiamo dalle tante teorie catastrofiste, complottiste e pseudo-scientifiche per passarle in esame, spiegare la vera scienza che c’e’ alla base (sempre se c’e’) ed in questo modo, parliamo di scienza discutendo gli ultimi risultati, l’attuale conoscenza raggiunta, come viene spiegato un fenomeno piuttosto che un altro, e via dicendo.

In base a questo approccio, arrivati oltre i 450 articoli, abbiamo parlato degli argomenti piu’ diversi e sempre attuali: come funziona il Sole, il ciclo solare, la nostra Terra, i pianeti del sistema solare, la galassia, l’universo, il big bang. Solo rimanendo nell’ambito astrofisico, abbiamo affrontato tantissimi argomenti capendo come funzionano molti aspetti di quello che ci circonda e raggiungendo una consapevolezza, spero, migliore dei meccanismi di natura.

Perche’ faccio questo discorso?

In un recente post, un nostro lettore ha chiesto una mia opinione sugli oroscopi. Ovviamente, facendo questa domanda ad un fisico, la risposta e’ quantomeno scontata. Nonostante questo, capendo in fondo la natura del commento, vorrei prima di tutto argomentare sulla mia posizione, ma soprattutto darvi qualche interessante chicca che vi fara’ ricredere su tante convinzioni.

Primo punto fondamentale, convinzione fondamentale dell’astrologia e’ che una persona nata sotto un determinato segno abbia delle linee caratteriali e comportamentali determinate proprie dal segno di nascita.

Prima considerazione, cosa sono i segni zodiacali?

Di come si muovono i pianeti nel sistema solare abbiamo parlato tante volte. Come sappiamo, la Terra gira intorno al Sole compiendo un’orbita ellittica. La Terra inoltre gira su stessa, intorno ad un asse che ha una certa inclinazione rispetto al piano dell’orbita. Bene, questo movimento fa si che da Terra vediamo il Sole muoversi lungo una traiettoria definita che e’ quella che chiamiamo “eclittica”.

Ora, se vedete una qualsiasi mappa del cielo, trovate tantissime costellazioni rappresentate. Queste altro non sono che disegni realizzati unendo diverse stelle e formando oggetti o comunque elementi noti. Tra queste costellazioni ve ne sono 12 piu’ speciali, che fanno parte dello zodiaco. Perche’? A causa dei moti relativi visti da Terra, cioe’ da un corpo che e’ in movimento, vediamo il Sole sorgere in determinati periodi dell’anno in costellazioni diverse. Ecco svelato l’arcano. Le costellazioni dello zodiaco sono quelle posizionate a cavallo dell’eclittica in cui il Sole sorgera’, per periodi diversi, durante il corso dell’anno.

Bene, ora abbiamo capito perche’ ci sono delle costellazioni speciali. Seguendo questo ragionamento, se siete nati in un giorno X e durante questo periodo il Sole sorge in una costellazione Y, voi siete del segno dell’Y.

Allarghiamo il discorso, prendendo una costellazione, non necessariamente dello zodiaco, queste sono formate da un certo numero di stelle che unite danno la figura rappresentata. Queste stelle sono davvero in relazione tra loro? La risposta e’ assolutamente no. Guardando il cielo, vediamo le stelle tutte di fronte a noi, per un semplice gioco di prospettiva. In realta’, stelle che appartengono alla stessa costellazione, possono essere distanti milioni di anni luce tra loro. Perche’ stelle cosi’ distanti dovrebbero influenzarsi tra loro o anche appartenere alla stessa costellazione? Capite bene che questo discorso non ha senso. Facendo un paragone prospettico, e’ come vedere la classica foto del tizio che tiene la Torre di Pisa perche’ si mette nella posizione giusta tra la torre e la macchina fotografica.

Nonostante queste cosnsiderazioni, moltissime persone credono agli oroscopi, e, per fortuna molte meno, dichiarano di leggere di frequente le previsioni giornaliere degli esperti, semplicemente perche’ “non costa nulla”. Questa e’ esattamente la stessa conclusione a cui eravamo giunti parlando di superstizioni e scaramanzie:

Superstizioni e scaramanzie

Non devo passare sotto la scala perche’ porta male. Non ci credo, ma nel dubbio lo faccio, tanto non costa nulla.

Alimentare gli oroscopi significa ragionare allo stesso modo. Cosi’ come avveniva per le superstizioni in generale, anche credendo agli oroscopi si insultano centinaia di anni di osservazioni e scoperte scientifiche fatte e che ci hanno permesso di esplorare e capire molti, anche se ancora pochi, meccanismi che avvengono nell’universo.

Bene, a questo punto siamo arrivati a dire che le costellazioni non esistono e che e’ assurdo pensare che possano influenzare i nati in un determinato periodo.

Ora, vorrei aprire una parentesi. Come saprete, l’origine storica degli oroscopi e dei segni zodiacali si perde in tempi remoti. Proprio per questo motivo, ci sono segni zodiacali che ricordano oggetti di uso comune in un lontano passato. Pensando di azzerare tutte le costellazioni note e di avere dunque solo un insieme di stelle a cavallo dell’eclittica, immaginate cosa potrebbe accadere se oggi volessimo ridefinire i segni zodiacali. Forse, avremmo la costellazione del “notebook”, quella dello “smartphone”, il camion con rimorchio, e via dicendo. E’ possibile questo? Certamente si, come detto le stelle sono completamente scorrelate tra loro. Il voler tracciare un disegno che le unisce per formare qualcosa e’ un retaggio di tempi andati.

Chi sono gli astrologi? Semplici persone che svolgono un po’ il ruolo degli oracoli nei tempi dell’antichita’. Anche in quel caso, gli oracoli erano scelti, se non per parentele o motivi di credenze particolari, in base alla fantasia che avevano nel formulare previsioni. Anche oggi, gli astrologi non fanno altro che dare indicazioni vaghe e che difficilmente potrebbero non avverarsi. Immaginate la seguente previsione: oggi incontrerete qualcuno di speciale. Ora, a meno che quel giorno non decidiate di chiudervi a chiave dentro casa ed isolarvi dal mondo, qualcuno lo incontrerete. Incontreremo qualcuno speciale? Ma che significa speciale? Questo non e’ dato sapersi. In realta’, il significato di speciale lo trovate voi stessi. Ho incontraro Tizio, era speciale perche’ andavamo a scuola insieme, l’oroscopo aveva ragione. Ho incontrato Caio e mi sta pure fortemente antipatico. E’ una persona speciale perche’ mi sta “specialmente antipatica”. Capite come vengono formulate le previsioni?

Come anticipato, tolte le previsioni del giorno, scopo dell’astrologia e’ quello di determinare delle caratteristiche associative per i nati sotto lo stesso segno. Gli arieti sono cosi’, i Gemelli cosi’, ecc. Ci rendiamo conto di questo? Uno e’ testardo perche’ e’ nato in questo mese? Pero’ tutti sappiamo che esiste il DNA e che molte informazioni sono contenute in questa sequenza di geni. Tutti conosciamo la psicologia. Sei testardo perche’ hai vissuto in questa famiglia o hai fatto queste esperienze. In tutti e due i casi, singoli o in associazione, ci mettete il segno zodiacale?

Solo qualche anno fa, e’ stato fatto uno studio, svolto nella modalita’ del doppio cieco, prendendo in esame proprio le previsioni caratteriali formulate dagli astrologi. Per fare questo, sono stati selezionati i migliori, non so secondo quale parametro, astrologi sulla piazza e sono stati messi nelle condizioni ideali per operare. In tal senso, l’ambiente, l’ora, la posizione, ecc erano state decise proprio da ciascun astrologo. Questo per evitare qualsiasi contestazione possibile. Bene, in questo ambiente controllato, le previsioni degli astrologi si sono rivelate giuste con un valore che era del tutto paragonabile a quello statistico della casualita’. Che significa? Che se sparate cose a caso, esiste una probabilita’ che in alcuni casi queste cose si rivelino corrette. Bene, la percentuale di risposte attese sparando a caso, furono del tutto paragonabili a quelle dati dagli astrologi. Ovviamente vi sto parlando di misure reali, condotti in ambiente accademico ed i cui risultati sono stati pubblicati anche su Nature:

Nature, oroscopi

Come la mettiamo? Le costellazioni sono invenzioni prospettiche, non possono in alcun modo influenzare l’essere umano, studi scientifici condotti in ambiente controllato hanno mostrato la casualita’delle previsioni astrologiche.

Qualcosa da aggiungere?

In realta’ si, ancora non abbiamo finito. Come detto in precedenza, le costellazioni dello zodiaco si trovano sul piano dell’eclittica. In realta’, le costellazioni non sono 12 come si pensava, ma ne esite una tredicesima, chiamata Ofiuco, scoperta solo pochi anni fa. Perche’ e’ stata scoperta cosi’ di recente? Semplicemente perche’ la luminosita’ delle sue stelle e’ molto bassa e sono necessari sistemi buoni per poterla visualizzare. Poiche’, come detto, nel corso dell’anno il sole sorge, via via, in una costellazione diversa, se aggiungo un altro segno, devo rismazzare i giorni.

Questo e’ il ragionamento minimale che andrebbe fatto. In realta’, come sapete bene, nessuno ha fatto una cosa del genere e i segni sono rimasti 12.

Di nuovo attenzione, le diverse costellazioni hanno grandezze apparenti da Terra che possono essere molto diverse tra loro. Perche’ i segni zodiacali hanno tutti la stessa durata? Anche questo e’ un errore formale che ci fa capire che, giusto o sbagliato, tanto in astrologia ci limitiamo a dare indicazioni. Dunque sara’ concettualmente sbagliato avere tutti i segni della stessa durata in giorni.

Oltre a questo fatto, c’e’ da considerare il moto di precessione della Terra. Questo moto fa si che, di anno in anno, l’asse terrestre non resti immobile ma si muova ruotando di un pochino. In tal senso, i segni in cui il sole sorge durante l’anno, non restano sempre gli stessi. Come detto, siamo nel caso dei moti relativi e in questo caso, siamo proprio noi che stiamo spostando simultaneamente alla Terra.

Da queste considerazioni, vorrei mostrarvi una tabella:

Reali periodi di corrispondenza per i segni zodiacali

Reali periodi di corrispondenza per i segni zodiacali

La definizione dei segni zodiacali e’ avvenuta in tempi remoti, circa 2000 anni fa. In questo lasso di tempo, l’asse terrestre si e’ spostato di un po’ e dunque le finestre nel corso dell’anno di ciascun segno sono cambiate. Nella tabella trovate, sia il valore attualmente falso che stiamo utilizzando sia quello reale. Dico “attualmente falso” perche’ questi erano veri quando sono stati definiti i segni, ora non lo sono piu’.

In questo senso, vedete come molti segni sono in realta’ modificati. Nel mio caso, non sono piu’ della bilancia come ho pensato per tanto tempo, ma sono in realta’ della vergine. Ora, se fino a ieri vi eravate identificati con le caratteristiche di un segno, se la scienza vi dice che in realta’ il vostro segno e’ un altro, cosa fate?

Concludendo, non vi e’ nessuna motivazione scientifica per credere che stelle distanti anni luce tra loro, possano in qualche modo interagire e soprattutto influenzare pesantemente il carattere di una persona. Inoltre, studi scientifici hanno mostrato la completa casualita’ delle previsioni, oltre ovviamente al fatto incontrovertibile che le costellazioni si siano spostate e che ne manchi una all’appello che dovrebbe, come tutte le altre, godere della definizione di zodiacale.

Ultimissima cosa, come nello spirito del blog, notate come analizzando il dicorso oroscopi, non scienza, abbiamo acquisito molte informazioni aggiuntive, scienza, e che ci hanno permesso di incrementare la nostra conoscenza dell’universo.

 

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

1998 QE2 e la sua luna, considerazioni scientifiche

1 Giu

Solo ieri, e’ passato l’asteroide 1998 QE2, di cui avevamo parlato in questo post:

Grappoli di asteroidi in arrivo!

Come visto, questo era l’ultimo di una serie, precisamente quattro, di corpi celesti che sono passati in prossimita’ della Terra. Come spiegato nel’articolo, quando parliamo di “prossimita’”, non intendiamo assolutamente che ci sia il rischio che questi corpi possano impattare sulla Terra. Tra l’altro, 1998 QE2 che era il piu’ grande tra questi, e’ anche quello che e’ passato piu lontano, ben 5,8 milioni di Km, da noi. Solo per rispondere ad alcuni commenti fatti, ma soprattutto per rispondere alle tante teorie assurde che si leggono in rete, non vi era nessuna probabilita’ di collisione tra la Terra e 1998 QE2. In questi giorni sono comparsi su web, su siti davvero discutibili, molti articoli che parlavano di una probabilita’ elevata di collissione, dal momento che l’asteroide avrebbe potuto improvvisamente variare la sua orbita e puntare verso di noi. Premesso che il moto degli asteroidi, cosi’ come di tutti i corpi nell’universo, e’ regolato dalla forza gravitazionale, e’ assurdo pensare che cosi’ d’improvviso un corpo di questo tipo possa variare la sua direzione. Per fare questo, servirebbe una forza grande a piacere, ma soprattutto istantanea che compaia dal nulla vicino al corpo. Ora, se vogliamo credere che nell’universo possano spuntare pianeti, stelle e buchi neri da un secondo all’altro, allora dovremmo riscrivere i libri di fisica e di astronomia.

Premesso questo, la notizia piu’ interessante su 1998 QE2 e’ stata che in realta’ questo era un asteroide binario, cioe’ dotato anche di una sua Luna, cioe’ di un piccolo corpo orbitante intorno all’asteroide. Dal punto di vista scientifico, la notizia non ci deve assolutamente sorprendere. Secondo la teoria, molti di questi corpi potrebbero essere binari e addirittura arrivare ad avere anche fino a 2 lune. La spiegazione scientifica e’ molto semplice, durante il loro moto, questi corpi possono attirare, sempre mediante la loro attrazione gravitazionale, corpi minori che quindi vengono catturati ed entrano in orbita intorno a loro.

Per spiegare questo meccanismo di cattura in parole povere, cerchiamo di trovare qualche esempio di facile comprensione. Come sappiamo ciascun corpo dotato di massa, attira gli altri corpi mediante la forza gravitazionale. Questo e’ uno dei principi cardine della fisica, la teoria della gravitazione universale, formulata da Newton. Perche’ si chiama universale? Semplicemente perche’ questa e’ l’interazione che subisono tutti i corpi massivi, dalla mela che cade sulla Terra, ai pianeti che orbitano intorno al Sole o alle galassie che ruotano intorno al centro dell’universo. Tutto e’ regolato da questa legge.

Perche parlo di questo?

Nella sezione:

Hai domande o dubbi?

C’e’ stato un commento molto interessante proprio sulla luna di 1998 QE2. La domanda e’ molto semplice: come e’ possibile che la luna venga catturata e resti attaccata all’asteroide quando questo passa attraverso il sistema solare? In questo passaggio, ci sono i pianeti che sicuramente hanno una massa maggiore dell’asteroide e dunque dovrebbero strappare questa luna mediante la loro attrazione gravitazionale.

Questo commento, mi ha spinto a scrivere questo articolo piu’ scientifico, ma sempre cercando di mantenere un profilo divulgativo.

Detto questo, torniamo alla cattura della luna da parte dell’asteroide. Come anticipato, ciascun corpo dotato di massa attira altri corpi massivi, e dunque, a sua volta, viene attrato. Perche’ la mela cade sulla terra? Perche’ la terra la attrae con la sua forza gravitazionale. Da quanto detto, anche la mela attrae la terra, ma l’interazione e’ talmente debole che quella osservabile e’ solo quella del corpo piu’ grande verso quello piu’ piccolo.

Ora, per poter rispondere al commento, e’ necessario tirare fuori qualche formula e qualche numero, ma non vi spaventate.

La forza di attrazione gravitazionale esercitata tra due corpi dotati di massa puo’ essere scritta come:

F=G x m1 x m2/(r^2)

Dove F e’ la forza, ripeto solo attrattiva, m1 e m2 sono le masse dei corpi in questione, r e’ la distanza tra i corpi e G e’ la cosiddetta costante di gravitazione universale. Ora, come vedete, la forza e’ direttamente proporzionale alle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Cosa significa? Se raddoppiate la massa, raddoppia la forza, ma se raddoppiate la distanza, la forza diventera’ 1/4 di quella precedente.

Ora, abbiamo tutti i dati per poter rispondere alla domanda iniziale. Per fare questo, non serve fare tutto il calcolo, basta vedere quale delle due forze e’ maggiore, cioe’ se l’attrazione dell’asteroide sulla sua luna e’ maggiore, ad esempio, di quella che esercita la Terra. Perche’ facciamo questo esempio? Come vedete dall’immagine:

L'orbita vicino alla Terra seguita da 1998 QE2

L’orbita vicino alla Terra seguita da 1998 QE2

L’asteroide e’ passato vicino alla Terra ad una distanza di 5,7 milioni di Km e, come chiaro dalla figura, molto piu’ vicino alla Terra che agli altri pianeti e al sole. Detto questo, possiamo suppore che la forza maggiore sarebbe quella esercitata dalla Terra.

Bene, per facilitare il calcolo, stimiamo il rapporto tra la forza di 1998 QE2, F(QE), rispetto a quella della Terra, F(T), sulla piccola luna dell’asteroide. Dalle formule viste, otteniamo:

F(QE)/F(T)= [m(QE)/m(T)] x [r(T)/r(QE)]^2

dove m(QE) e’ la massa di 1998 QE2, m(T) e’ la massa della Terra, r(QE) e’ la distanza tra 1998 QE2 e la sua luna e r(T) e’ la distanza tra la Terra e la luna di 1998 QE2. Notate che in questo modo abbiamo semplificato sia la costante che la massa della luna. Questo calcolo e’ possibile perche’ vogliamo fare un raffronto tra le due forze, non determinare in modo assoluto le singole componenti.

La massa della Terra vale 5,9 x 10^24 Kg, la distanza minima tra la Terra e 1998 QE2 e’ di 5,8 milioni di Km. Ovviamente possiamo supporre che la minima distanza tra la Terra e 1998 QE2 sia uguale alla distanza minima tra la Terra e la luna di 1998 QE2. Notate inoltre che per massimizzare l’effetto, stiamo prendendo come distanza quella minima di avvicinamento.

Ora, manca sia la massa di 1998 QE2 che la distanza con la sua Luna. Al momento, non e’ ancora stata stimata la massa dell’asteroide perche’ i dati sono stati raccolti al suo passaggio. Possiamo pero’, commettendo un errore sicuramente trascurabile, prendere una densita’ titpica degli asteroidi per stimare la sua massa. Se, ad esempio, prendiamo la densita’ di un altro corpo di cui abbiamo parlato tanto, Apophis, sappiamo che la densita’ e’ di 2,7 x 10^3 Kg/m^3. Il diametro di 1998 QE2 e’ di 2,7 Km, per cui abbiamo un volume di:

V(QE) = 4/3 pi r^3 = 10,3 Km^3 = 10,3 x 10^9 m^3

Come vedete, abbiamo per semplicita’ assunto che l’asteroide abbia una forma sferica. Ora, prendendo la densita’ di Apophis, possiamo stimare una massa di:

m(QE) = d(apophis) x V(QE) = 27,8 x 10^12 Kg

cioe’ circa 28 miliardi di tonnellate.

Anche per quanto riguarda la distanza tra 1998 QE2 e la sua Luna non ci sono ancora dati precisi. Questo pero’ non ci deve spaventare. Poiche’ dalle foto raccolte:

Le immagini da cui si e' evidenziata la presenza della luna per 1998 QE2

Le immagini da cui si e’ evidenziata la presenza della luna per 1998 QE2

si riesce a malapena a distinguere la luna, e considerando che il diametro massimo di 1998 QE2 e’ di 2,7 Km, possiamo esagerare e pensare che la distanza tra questi due corpi sia, ad esempio, di 1 Km. Ovviamente, questa distanza sara’ molto minore, ma nel nostro caso possiamo prendere il caso peggiorativo e considerare una distanza di 1 Km.

Bene, ora abbiamo tutti gli ingredienti per la nostra formula, sostituendo si ottiene:

F(QE)/F(T) = [27,8 x 10^12/5,9 x 10^24] x [5,8 x 10^6/1]^2 = 158

Cosa significa? Che nel caso peggiorativo, in cui abbiamo preso la minima distanza tra la Terra e 1998 QE2 e in cui abbiamo preso una distanza esagerata tra l’asteroide e la sua luna, l’attrazione esercitata dall’asteroide sulla sua luna e’ circa 160 volte maggiore di quella che esercita la Terra.

Perche’ otteniamo questo? Come evidenziato nella domanda iniziale, e’ vero che la massa della terra e’ molto maggiore di quella dell’asteroide, ma la distanza, che compare al quadrato, gioca un ruolo determinante. Detto in altri termini, in questo caso il termine fondamentale e’ quello della distanza, piuttosto che quello della massa.

Se ci pensiamo, questo risultato e’ normale. Se fosse vero il contrario, allora anche la nostra Luna dovrebbe essere strappata gravitazionalemente dal sole perche’ dotato di una massa molto maggiore di quella della Terra. In realta’, la nostra Luna e’ sempre al suo posto e tutti possiamo confermarlo.

Ultima considerazione. Prima di tutto, spero di non avervi procurato un mal di testa. Quello fatto e’ un calcolo numerico interessante, che ci ha consentito di fare qualche valutazione aggiuntiva sulla famosa luna di 1998 QE2. Notate una cosa fondamentale, in diversi punti, la massa dell’asteroide, la distanza dalla luna, ecc., abbiamo fatto delle considerazioni perche’ non conoscevamo i valori esatti di questi dati. Questo e’ quello che spesso viene fatto in fisica, si creano dei modelli e da questi si stimano parametri. Una teoria e’ tanto piu’ giusta quanto piu’ questa si avvicina alla realta’, cioe’ minore e’ l’errore che si commette passando attraverso queste approssimazioni. Ora, nel nostro caso, sicuramente ci possono essere delle variazioni rispetto ai numeri calcolati, ripensate ad esempio all’aver assunto l’asteroide sferico. Queste differenze cambiano il risultato finale? Assolutamente no. La stima fatta puo’ essere sbagliata, ad esempio, al 10, al 20%? E’ vero, ma abbiamo trovato una forza che e’ 160 volte maggiore dell’altra. Come si dice, l’errore commesso, inteso come incertezza di calcolo, e’ minore della stima che e’ stata fatta. Questo e’ il metodo di calcolo che si utilizza in fisica.

Concludendo, se siete riusciti ad arrivare fino a questo punto, abbiamo visto come e’ possibile che 1998 QE2 abbia ancora la sua luna dopo il passaggio nel sistema solare e soprattutto alla minima distanza dalla Terra. Questo e’ ovviamente un calcolo approssimato, dal momento che, oltre alle stime fatte, non sono stati valutati i contributi centrifughi al moto e altri parametri dinamici. Nel nostro caso questo non e’ necessario, l’importante e’ capire come funzionano questi calcoli, dal momento che, come detto, il moto di tutti i corpi dell’universo e’ basato sulla forza gravitazionale.

 

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

E basta con questi meteoriti!

18 Mag

Che significa “e basta con questi meteoriti!”? Se i meteoriti ci sono, ci sono, non possiamo certo pensare di interrompere questo fenomeno del tutto naturale, conosciuto e da sempre studiato. Il mio “basta” e’ piu’ che altro uno sfogo. Basta con tutta questa speculazione da parte di siti internet, telegiornali, carta stampata. Anche i piu’ insospettabili giornali nazionali hanno capito che cavalcare il catastrofismo fa vendere di piu’. Attenzione pero’, magari oggi venderete piu’ giornali, ma domani la cosa vi si potrebbe ritorcere contro!

Che significa?

Andiamo con ordine. Di meteoriti, ne abbiamo parlato in tantissimi post, ma per spiegare come avvengono questi fenomeni, la loro natura, provenienza, origine e fine. Ora, cos’altro e’ accaduto?

Prendiamo la cosa alla larga. Tutti sanno che la superificie della Luna e’ praticamente un campo minato, pieno di crateri provocati dall’impatto di oggetti spaziali che si sono scontrati con il nostro satellite nel corso di secoli. Questi eventi sono molto interessanti ed importanti per la ricerca scientifica, perche’ ci consentono di utilizzare la nostra Luna un po’ come un rivelatore. Mi spiego meglio. Durante il suo moto intorno al Sole, la Terra passa attraverso zone di spazio piu’ o meno ricche di detriti causati da eventi come passaggi di comete, residui di asteroidi, ecc. Esempi conosciuti a tutti, sono gli sciami delle Perseidi, delle Leonidi, e moltissimi altri ancora. Di questi ne abbiamo parlato, ad esempio, in questi post:

Altro bolide in Sicilia?

Arrivano le Liridi, preparate l’ombrello!

riportando anche i link in cui trovare tutti gli sciami in base al periodo dell’anno. Cosa comportano questi sciami? Generalmente niente, a parte un aumento di stelle cadenti come ad esempio le “lacrime di San Lorenzo” il 10 Agosto.

Ragioniamo un attimo, se la Terra passa in zone dello spazio in cui sono presenti detriti, ci passa anche la Luna. Bene, qual’e’ la differenza tra la Terra e la Luna? Ovviamente, noi abbiamo un’atmosfera che ci consente di vivere ma che ci protegge anche da impatti di questo tipo.

La Luna, non avendo uno strato di gas intorno, non puo’ frenare meteoriti che dunque impatteranno senza alcuna perdita di energia fino alla sua superficie. Se sulla Terra vediamo stelle cadenti dovute al bruciamento di sassi spaziali in atmosfera, qualsiasi corpo che punta in direzione della Luna arrivera’ fino alla superficie creando un cratere.

Fin qui niente di strano. Attenzione pero’, come detto in precedenza, la Luna e’ un ottimo rivelatore di impatti. Proprio per questo motivo, ci sono diversi programmi osservativi che studiano proprio l’impatto di meteoriti sul nostro satellite. Mediante queste osservazioni si possono capire molte cose interessanti: prima di tutto, si possono individuare nuovi sciami nelle diverse zone di spazio, ma poi si puo’ comprendere meglio la storia del nostro satellite studiando eventi che da sempre si sono succeduti nel corso dei secoli.

Dunque? Il 17 Marzo 2013, la NASA ha osservato un potente impatto sulla Luna che e’ stato ripreso proprio nell’ambito di questi programmi scientifici di cui parlavamo. Ecco un video dell’evento:

L’impatto e’ stato talmente potente che ha generato un bagliore di magnitudo 4 ed e’ avvenuto nel cosiddetto Mare Imbrium, uno dei maggiori presenti sul satellite. Se, nel momento esatto dello scontro, qualcuno avesse guardato la Luna, l’evento sarebbe stato chiaramente visibile ad occhio nudo, anche senza l’ausilio di un telescopio.

Ora, andiamo alle note dolenti, come e’ stata data questa notizia in giro per il web.

Per prima cosa, su molti siti trovate scritto che per ben 8 anni, la NASA ha atteso questo evento. Cosa del tutto falsa. Questo programma osservativo e’ nato nel 2005, ecco gli 8 anni, ma durante questo periodo sono stati osservati circa 300 urti di meteoriti sulla Luna. Non ci credete? Ecco la mappa di tutti gli urti osservati:

Urti registrati sulla Luna tra il 2005 e il 2013

Urti registrati sulla Luna tra il 2005 e il 2013

Ovviamente, quello del 17 Marzo e’ stato il piu’ significativo, vista anche l’intensita’ del bagliore.

Per essere visibile ad occhio nudo, il corpo che ha impattato sulla superficie doveva essere enorme! Anche questa, informazione e’ del tutto falsa. Come anticipato, la Luna non ha atmosfera, per cui eventi di questo tipo non vengono assolutamente mitigati. Il corpo che ha generato l’urto in questione era grande tra i 30 e i 40 cm (capito bene “centimetri”), con una massa di 40 Kg (capito bene kilogrammi). Non essendoci atmosfera, il “sasso” si e’ abbattuto sulla superficie ad una velocita’ di 90000 Km/h.

Altra assurdita’ scientifica. Su molti siti trovate scritto che l’urto ha causato un’esplosione paragonabile a quella di 5 tonnellate di tritolo. Esplosione? Senza ossigeno? Sapete perche’ questo accade? Perche’ si scrivono le cose, copiandole da qualche parte, ma senza capire quello di cui si parla. Il paragone esatto e’ il seguente: l’urto ha sprigionato un’energia paragonabile a quella di 5 tonnellate di tritolo. La cosa e’ ben diversa dal parlare di esplosione!

Ora, torniamo invece al discorso sciami. Come detto, programmi del genre sono molto importanti anche per avere una mappa delle zone ricche di detriti lungo la traiettoria della Terra. Nei giorni intorno all’evento in questione, sono stati osservati anche altri eventi sulla Luna, ma anche sulla Terra. Attenzione, quando diciamo sulla Terra, si intende che sono state osservate stelle cadenti, cioe’ ingressi in atmosfera di corpi di questo tipo. Proprio questa osservazione, e’ stata interpretata come un possibile sciame non acnora identificato. Sulla base di questo, si aspetta il prossimo anno, cioe’ il nuovo passaggio in quella porzione di spazio, proprio per capire se l’ipotesi sciame e’ valida.

Quanto detto e’ strano o fuori dal comune? Assolutamente no. Il programma che ha come scopo quello di trovare nuovi sciami, ha trovato (forse) un nuovo sciame.

Come viene mistificata questa parte della notizia? Intorno al 17 Marzo, Terra e Luna sono state bersagliate da asteroidi, fenomeno inspiegabile e ancora tutto da capire. Come nella piu’ scontata delle ipotesi, alcuni siti puntano il dito contro il solito Nibiru e la prova della sua esistenza attraverso la teoria del trattore gravitazionale:

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

Altri siti ancora, chiudono i loro articoli con frasi sibilline di questo tipo:

gli scienziati della NASA hanno anche rammentato che sono aumentati inspiegabilmente le pioggie di meteore e la cosa strana è che tutto questo è cominciato da Dicembre 2012

Chi sostiene questo? Ovviamente, senza citare fonti, si fa il solito minestrone catastrofista con dentro Maya, Nibiru, fine del mondo e qualsiasi cosa vi viene in mente.

La cosa che trovo incredibile e’ che anche giornali nazionali utilizzano toni di questo tipo. Questo e’ il titolo della notizia su un noto giornale nazionale:

Luna sotto “attacco”: colpita da 300 meteoriti

Leggendo l’articolo, vi viene poi detto che tra il 2005 e il 2013 la Luna avrebbe subito bem 300 impatti da meteorite. Questo ovviamente e’ vero, come detto sopra. Pero’, un giornalista che parla di scienza, se non vuole essere paragonato ai siti che conosciamo, dovrebbe dire che ci sono stati ben 300 attacchi in questo lasso di tempo perche’ e’ il periodo in cui la Luna e’ stata osservata. Prima del 2005, non c’erano programmi osservativi continui, non e’ che non c’erano meteoriti che andavano sulla Luna.

Purtroppo, questa e’ la differenza tra il voler spiegare le cose e scrivere invece qualcosa che possa essere venduto su grandi numeri.

 

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

Come misurare distanza e velocita’ di una stella

16 Mag

Diverse volte ci siamo trovati a parlare di stelle e molto spesso abbiamo fatto riferimento alla loro distanza dalla Terra. Questo parametro e’ di fondamentale importanza in tantissime misure fisiche che vengono fatte e, ad esempio, quando abbiamo studiato il caso della WR104. La distanza tra noi e questa stella risultava determinante nell’analisi dell’eventuale Gamma Ray Burst che potrebbe investirci:

WR104: un fucile puntato verso la Terra?

Ora, nella sezione:

Hai domande o dubbi?

Un nostro caro lettore, ragionando su questo parametro, ha espresso un dubbio molto interessante. In particolare, la domanda fatta era mirata a capire come mai, eventualmente, lo spostamento verso il rosso delle stelle poteva essere simultaneamente utilizzato sia per misurare la distanza che lo spettro di una stella. Detto in termini matematici, come facciamo a ricavare due incognite da una sola equazione?

Cerchiamo di rispondere a questa domanda, spiegando anche cosa sarebbe questo spostamento verso il rosso, o redshift, ma soprattutto come vengono misurate le distanze in astronomia.

Questi concetti sono molto interessanti ed in genere trascurati in contesti divulgativi. Quando sentiamo parlare qualche astronomo, vengono tranquillamente citate distanze di anni luce da noi, senza pero’ far capire come sia possibile misurare questi parametri.

Andiamo con ordine, partendo proprio da questa prima riflessione. Come si misurano distanze cosi’ grandi, ma soprattutto distanze di oggetti che non possiamo toccare con mano?

La prima semplice tecnica e’ basata su misure di parallasse. Cosa significa? Per spiegare questo importante concetto, partiamo subito con un esempio. Supponente di guardare qualcosa distante da voi qualche metro. Potete proprio realizzare questo esperimento guardando gli oggettti che avete intorno. Bene, adesso scegliamo un oggetto piccolo o grande a piacere e facciamo un eperimento. Mettete un dito davanti ad i vostri occhi, distante appena l’apertura del braccio, guardando sempre l’oggetto scelto come campione. Bene se adesso chiudete prima un occhio e poi l’altro, vedete che l’oggetto sembra sposarsi a destra e sinistra rispetto al vostro dito.

Non c’e’ nulla di magico in questo, si tratta solo della sovrapposizione della vista dei vostri occhi che forma poi il campo visivo. Sfruttiamo questa caratteristica per calcolare geometricamente la distanza dell’oggetto. Se volete, siamo di fonte ad uno schema del genere:

Triangoli simili

Triangoli simili

Geometricamente, misurando un lato e gli angoli dei due triangoli simili, siamo in grado di ricavare l’altezza, dunque la distanza del corpo da noi.

Attenzione pero’, se provate a ripetere l’eperimento per oggetti sempre piu’ lontani, vi accorgete che la loro dimensione spaziale diventa sempre piu’ piccola. Questo e’ il problema nel cercare di misurare la distanza delle stelle. Si tratta di corpi molto grandi, ma posti ad una distanza tale da noi da impedirci di essere sensibili alla loro estensione spaziale. Prorpio per questo motivo, le stelle ci appaiono come punti luminosi in cielo.

Per farvi capire questo concetto, vi mostro un’immagine:

Come apparirebbe il Sole a diverse distanze

Come apparirebbe il Sole a diverse distanze

Il numero 1 indica l’estensione spaziale del Sole come lo vediamo dalla Terra. Nel punto 2, ecco come ci apparirebbe invece la nostra stella se la distanza con noi sarebbe pari a quella Giove-Terra. Ancora piu’ spinto e’ il caso dei disegni 3 e 4, in cui, in quest’ultimo, viene riportato come ci apparirebbe il Sole se questo fosse ad una distanza da noi pari a quella Terra-Proxima Centauri, cioe’ circa 4 anni luce.

Concentriamoci ancora un secondo su questo ultimo disegno. Il nostro Sole e’ una stella, cosi’ come ce ne sono tantissime nell’universo. Il fatto che il Sole ci appaia cosi’ grande mentre le stelle in cielo sono solo dei punti, e’ dunque solo legato alla distanza dal nostro pianeta.

Per corpi cosi’ distanti, non e’ piu’ sufficiente fare misure di parallasse con gli occhi, ma c’e’ bisogno di aumentare a dismisura la distanza tra le osservazioni. Prorpio per questo motivo, si sfrutta il movimento della Terra intorno al Sole, sfruttando quindi la nostra traiettoria come punti in cui estrapolare la parallasse:

Parallasse lungo l'orbita terrestre

Parallasse lungo l’orbita terrestre

Conoscendo l’asse dell’orbita terrestre, e’ dunque possibile ricavare l’altezza del triangolo, quindi la distanza della stella dalla Terra.

Ovviamente, per costruzione, questo metodo e’ applicabile solo fino ad una certa distanza, in genere fissata a 300 anni luce da noi. Oltre questo limite, i lati del triangolo di parallasse non sono piu’ distinguibili e non si riesce ad estrapolare il dato sulla distanza.

Dunque? Come misurare distanze maggiori?

Ora, arriviamo al gia’ citato “Spostamento verso il Rosso”. Per capire di cosa si tratta, facciamo un esempio semplice. Tutti avranno ascoltato una sirena che si dirige verso di noi. Bene, la frequenza percepita dal nostro orecchio, risulta diversa se l’oggetto si sta avvicinando o allontanando. Perche’ avviene questo? Semplicemente, come mostrato da questa figura:

Fronti d'onda di un corpo in movimento

Fronti d’onda di un corpo in movimento

Nei due versi, il numero di fronti d’onda sonori che ascoltiamo dipende dalla velocita’ della sorgente. Anche se sembra difficile, questo effetto e’ facilmente comprensibile. Proviamo con un altro esempio. Immaginate di essere sulla spiaggia e di contare il numero di creste di onda che arrivano sulla battigia in una unita’ di tempo. Questo parametro e’ molto piu’ simile di quello che immaginate al discorso del suono percepito. Ora, se entrate in acqua e andate incontro alle onde, sicuramente conterete piu’ creste d’onda rispetto al caso precedente. Situazione opposta si ha se vi allontanate. Bene questo e’ quello che si chiama Effetto Doppler.

Lo spostamente veso il rosso e’ una diretta conseguenza dell’effetto Doppler, ma non si parla di onde sonore, bensi’ di onde elettromagnetiche. Equivalentemente al caso della sirena, lo spettro luminoso di un corpo puo’ risultare spostato rispetto al normale se il corpo in questione si avvicina o si allontana. Si parla di redshift perche’ per un oggetto che si allontana da noi, il suo spettro sara’ piu’ spostato verso le basse frequenze.

Immaginate di avere una stella di un certo tipo di fronte a voi. Ora, se la stella si allontana, siamo in grado di misurare il suo spostamento verso il rosso, proprio partendo dallo spettro di altri corpi della stessa famiglia ma a distanza minore. Da questa misura potete dunque ottenere informazioni sulla velocita’ relativa con cui voi e la stella vi state allontanando. Questo importante risultato e’ noto come Legge di Hubble. Questa equazione lega proprio, attraverso una costante detta appunto di Hubble, lo spostamento verso il rosso della sorgente e la sua velocita’. Sempre attraverso la legge di Hubble, siamo poi in grado di ricavare la distanza della sorgente e dunque di estrapolare la distanza della stella dall’osservatore.

Notiamo prima di tutto una cosa, anche questo metodo ha un limite inferiore oltre il quale la distanza diviene  non misurabile, anche se in questo caso il limite e’ molto piu’ grande di quello ottenuto dalla parallasse.

Ritornando alla domanda iniziale, il metodo della parallasse ci consente di misurare distanze fino a qualche centinaio di anno luce da noi. Per distanze maggiori, ci viene in aiuto la legge di Hubble, attraverso la quale possiamo misurare non solo la distanza di un corpo lontano, ma anche la sua velocita’ di allontanamento da noi.

Inoltre, questa legge rappresenta un altro importante risultato a sostegno dell’ipotesi del Big Bang. Come visto in questo articolo:

E parliamo di questo Big Bang

il nostro universo e’ ancora in espansione e questo puo’ essere evidenziato molto bene dai risultati ottenuti mediante la legge di Hubble.

Concludendo, la misura delle distanze a cui si trovano le stelle rappresenta sicuramente un qualcosa di fondamentale negli studi del nostro universo. A tal proposito, abbiamo a disposizione diversi metodi e due di questi, parallasse e redshift, ci consentono, con limiti diversi, di poter estrapolare in modo indiretto questi valori. Oltre ad una mappa dei corpi a noi vicini, la legge di Hubble rappresenta un importante prova a sostegno dell’ipotesi del Big Bang. Ad oggi, il nostro universo e’ ancora in espansione e per questo motivo vediamo gli spettri spostati verso il rosso.

 

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