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PIANETI ACQUATICI. PROBABILMENTE ESISTONO, E SONO NUMEROSI E INTRIGANTI – SONO I PIANETI SUBNETTUNIANI

ALCUNE MIGLIAIA DI PIANETI EXTRASOLARI INDIVIDUATI, MOLTI ALTRI CANDIDATI AD ESSERE SCOPERTI- POTREBBERO ESISTERE MILIARDI DI MONDI. MOLTI FRA QUESTI PIANETI HANNO UN DIAMETRO CHE VA DA DUE A QUATTRO VOLTE LA TERRA. SONO I MISTERIOSI MONDI SUBNETTUNIANI. POTREBBERO ESSERE DEI PIANETI GASSOSI NANI; MA PIU’ PROBABILMENTE, ESSI SONO DEI MONDI ACQUATICI, INTERAMENTE COPERTI DA UN PROFONDO OCEANO DI ACQUA, LIQUIDA E GHIACCIATA.

MONDI D’ACQUA

Da ragazzo, intorno ai 20 anni,  fantasticavo che nell’universo potessero esserci pianeti come Nettuno ma che, anziche’ essere ricoperti di metano e ammoniaca, fossero invece ricoperti di acqua di mare. E immaginavo, in quegli oceani, dei cetacei grandi come montagne. In proporzione… 🙂

subneptunian water world.jpg

Un immenso e profondo oceano potrebbe esistere su molti mondi grandi come nettuno

Ciao. Ricordate il film “Waterworld”, con Kevin Costner? La gente che viveva in strutture galleggianti, su vecchie navi, si spostava su moto adattate a scivolare in acqua (motonautica). Pirateria, avventura, fantascienza – l’attore principale, Costner, aveva sviluppato le branchie-. Si cercava, e si lottava, per trovare e per impossessarsi della leggendaria “Dry Land”, “la terra asciutta”, che fu infine trovata. Ora, questi mondi d’acqua potrebbero esistere. Molto probabilmente, esistono. Nel film, la Terra era diventata “acquatica” per via dei cambiamenti climatici e per colpa dell’uomo, una guerra che aveva sciolto i ghiacciai dei poli eccetera. Mentre questi pianeti d’acqua, questi mondi “tutto mare”, se esistono, sono cosi ‘per loro natura. Greta non deve andare lì a mostrare il suo cartello “sciopero per il clima”, lì è così e basta, da sempre. Non c’è un essere come noi, intelligente e incosciente, ad alterare le cose. Non c’è? Non lo sappiamo… 🙂

Allora, nel più generale contesto di cui vi ho accennato, della ricerca e della scoperta di pianeti di varie dimensioni e tipi che ruotano attorno ad altre stelle, ecco fra questi “tipi”, fra pianeti gassosi come Giove, pianeti tipo terra, super terre- grandi circa due volte la Terra-, eccetera, ci sono i pianeti che gli scienziati chiamano “mondi sub nettuniani”, ossia di taglia inferiore a quella di Nettuno, ma superiore a quella della Terra, da due a quattro volte la Terra in diametro (per il volume, se siete curiosi, basta fare “4/3 per Pi greco per Raggio elevato 3”, fare la stessa cosa partendo dal raggio della Terra, fare il confronto e siamo a posto).

Questi enigmatici mondi sono i protagonisti di uno studio di alcuni scienziati dell’Università di Harward, apparso anche su di una prestigiosa rivista scientifica e a cui hanno messo mano anche alcuni astrofisica de Istituto Nazionale di Astrofisica -università di Torino. L’articolo che descrive detto studio reca il titolo “Interpretazione del modello di crescita della distribuzione delle dimensioni dei pianeti”. Traendo le somme, sono alcune migliaia i pianeti extrasolari dal telescopio spaziale Kepler, e moltissimi altri con ancora lo status di “candidati” che attendono di essere confermati. Quindi, abbiamo un vasto campionario di globi, di vario tipo, natura e proprietà. C’è da perdersi; ma non solo per noi “profani”, persino gli scienziati si arrovellano nelle catalogazioni, nei modelli, nelle descrizioni. Oggetti che loro stessi definiscono “impossibili” perché’ per esempio non potrebbero stare su una certa orbita, eppure ci sono, e perplessità di questo genere. Quindi, pianeti come la Terra ma troppo vicini alla stella; la stella è di piccole dimensioni e quindi il pianeta deve essere vicino per essere scoperto, ruota sempre mostrando la stessa faccia alla stella. Altri pianeti che sono come la Terra (crosta rocciosa, mantello di roccia fusa, nucleo esterno, nucleo interno), ma che hanno due volte il suo diametro. “Allora lo chiamiamo super terra”. Poi un pianeta come Giove, con una densa atmosfera di idrogeno ed elio (e forse, se c’è, un nucleo solido ma non si capisce se metallo, roccia, o idrogeno a pressioni tremende come si dice di Giove), e ci sono mondi più grandi anche di Giove. Quelli quasi attaccati alla stella si chiamano “giovi caldi”, per il gran calore che ricevono. E fra tutti questi, i pianeti detti “sub nettuniani”, in via intermedia fra la Terra e Nettuno.

Ma di cosa e come sono fatti, i pianeti sub nettuniani? Non basta dire “due volte e mezzo la Terra”, ma la composizione, gli strati, se lo strato esterno è gas, crosta rocciosa o che altro.

Due sono le teorie sulla loro struttura “intrinseca”: si tratta forse di pianeti nani gassosi (nani perché’ i pianeti gassosi che conosciamo sono grossi, Giove, Saturno, Nettuno) che possono avere nucleo roccioso (silicio, ferro, nichel..) perennemente avvolti da una densa coltre di idrogeno ed elio- ma in misura minore altri gas, persino ossigeno e vapore acque; la seconda ipotesi è bella tosta. I pianeti sub-nettuniani sono forse “mondi oceanici”. Con una struttura sì, rocciosa come la Terra, ma interamente coperti di acqua, sia liquida che ghiacciata (interamente ghiacciata su pianeti distanti dalla loro stella), e/o da una densa atmosfera ove, “certamente”, non mancherebbero le nubi o, quanto meno, il vapore acqueo.

I ricercatori del team per questa ricerca hanno elaborato dei modelli di simulazione informatica basati su massa, diametro, distanza dalla stella (quindi calore), struttura e quindi densità media del pianeta, rotazione (in genere i pianeti scoperti hanno rotazione sincrona perché’ ora possiamo scoprire solo quelli vicini alla stella madre), e altri parametri.

Partendo da questa ipotesi di lavoro (soprattutto da massa e diametro), i planetologi hanno stimato che la probabilità maggiore sia che si tratti di mondi acquatici, più che di pianeti gassosi nani; che la quantità d’acqua su quei possa essere anche da un minimo del 25 ad un massimo del-50 per cento in più della massa complessiva. “Della massa complessiva”. Consideriamo che anche sulla Terra c’è acqua “fusa insieme alla roccia” ben cinque volte di più di quella che vediamo in mari, fiumi e laghi. Anche su Marte, l’acqua “assorbita dal pianeta” è – ho letto…- cinque volte di più di quella esterna in ghiaccio (soprattutto ai poli), nuvole di ghiaccio e vapore acqueo. Ma un “mare” c’è, su Marte. Sotto Marte, è il “permafrost” sotto la sabbia che, se si sciogliesse, insieme all’acqua dei poli, genererebbe un oceano dalla profondità media di 11 metri.

Tornando ai nostri pianeti acquatici, lo studio tende a far ritenere che, fra i pianeti scoperti e quelli “candidati”, qualche migliaio di questi siano mondi acquatici. Quelli possibili, su stelle prese in esame. Nella galassia, sarebbero miliardi, come miliardi sarebbero i pianeti di altri tipi. Compresi quelli come la Terra, alla distanza giusta dalla stella. “Distanza giusta”. Secondo noi. Ma l’universo, forse, ha più fantasia, e non si limita alla nostra scienza.

 

CIAO

Marghian

SCOPERTO (FORSE) UN ALTRO PIANETA NEL SISTEMA DI ALPHA CENTAURI. DI UNO SI SAPEVA GIA’. ORA SI SA DI UN ALTROPOSSIBILE PIANETA, BELLO GROSSO, COMPAGNO DEL PRIMO, ATTORNO ALLA STELLA COMPAGNA DI ALPHA CENTAURI, LA PROXIMA CENTAURI. I DUE PIANETI – SUL SECONDO C’E’ ANCORA INCERTEZZA- SONO PROXIMA b e E PROXIMA c

 PIANETI, NEL SISTEMA STELLARE TRIPLO DI ALPHA CENTAURI: ALPHA CENTAURI  A-ALPHA CENTAURI  B  E LA PROXIMA CENTAURI

-sistema costituito da una stella di tipo solare,piu’ grande,  una vicinissima” nana gialla”  e, piu’ distante , da una stella del tipo “nana rossa”, che è quella che ci interessa.

prox_comparison_sun_with.jpg

In questa scheda che ho preparato, faccio riferimento specifico alla stella Proxima Centauri, che ci interessa circa gli indizi su due pianeti.  Sulla stella doppia  principale “Alpha Centauri A e Alpha centauri B”,  leggere riquadri nella parte sopra, a sinistra.

Ciao. Questa notizia è molto interessante, e proprio perché interessante, ve la racconto. Come faccio sempre, a parole mie, perché fare “copia-incolla” e citare la fonte, non mi diverte molto Oppure, cito anche la fonte, in questo caso “Tiscali”, ma sul testo mi barcameno io. Mi piace di più. Con buona pace della professionalita’, è roba mia 

MERAVIGLIOSO SISTEMA DI ALPHA CENTAURI

-un sistema triplo

alpha c a-b-prox

La prima stella raffigurata, a Sinistra, e’ il Sole, una stella che nella sequenza principale (quella delle stelle “vere e proprie”, ossia con reazioni nucleari idrogeno- elio) è classificata come “nana gialla”. Si’, nonostante in una sua macchia ci sta l’inera Terra, e’ una stella “nana”, rispetto a una betelgeuse che, se messa al posto del Sole, ingloberebbe le orbite dei pianeti, avendo un raggio che si estende  fino a oltre ‘orbita di Marte. Alpha Centauri A è  dello stesso tipo del Sole, una “nana gialla”, seppur piu’ grande; Alpha Centauri B è quasi come il Sole, piu’ sull’aranncione (sequenza principale: “nana arancione”) . Osservate la proxima, rossa, molto piu’ piccola, distante da Alpha A e Alpha B 2mila miliardi di chilometri. E’ una interessantissima “nana rossa” Le nane rosse sono le piu’ numerose delll’universo, e quelle che vivono piu’ a lungo. Importantissimo, perche’ un pianeta “suo figlio”  ha piu’ tempo per sviluppare, per evoluzione, forme di vita complesse mentre, in una stella “gigante” un pianeta potrebbe non averne il tempo- stelle giganti hanno un ciclo vitale di qualche decina o centinaio di milioni di anni. Lo “stadio finale”di una nana rossa, e’ quello di “nana blu”, non ancora osservata. Il Sole finira’, dopo avere espanso gli strati esterni come “gigante rossa”,  come “nana bianca”, delle dimensioni della Terra, e poi nana nera (tipo di stella “morta” teorizzata e come la nana blu non ancora osservata-la nana nera non è chiramente da  confondere col “buco nero”, che e’ invece il prodotto del collasso finale del nucleo di una stella enorme, avente piu’ di tre volte la massa del Sole).

Il sisetma triplo di Alpha Centauri è distante 4,3 anni luce. In vicinato, se si considera che dal centro della galassia il Sole ed Alpha Centauri distano  26 mila anni luce, e la “girandola” della galassia ha un diametro di 100 mila anni-luce. Un universo-isola. Le isole sono 2000 miliardi…

Chi non conosce Alpha Centauri? E’ il sistema stellare a noi più vicino, per qualche “vicina” significa in astronomia: quattro anni luce. “Sistema stellare”, non “stella”. Infatti le stelle del sistema di Alpha Centauri sono tre, . Una è l’Alpha vera e proprio, una stella doppia, una “stella come il Sole, una piu’ piccola “nana gialla” ed un’altra stella, un po’ piu’ distaccata, , rossastra, che  è di appena un decimo del diametro del Sole, una “nana rossa”, la Proxima- centauri, ovviamente. Ed è la Proxima che ci interessa, perché’ lì, attorno a questa stellina, ruotano non uno (Proxima b scoperto nel 2016), ma due. Ne è stato forse scoperto un altro, chiamato “Proxima c”- partendo da b perché’ “Prox. a” è la stella stessa). Due ricercatori, un di un osservatorio astrofisico di Torino, l’altro dell’università’ di Creta, entrambi italiani, hanno studiato dei dati che fanno ben pensare alla presenza di un pianeta grande ben sei volte la Terra in massa, non in diametro, diametro che invece può essere occhio croce di due, tre volte quello terrestre. E’ un pianeta di tipo terrestre (i pianeti sono di due tipi: gassosi come Giove o Saturno e “rocciosi”, magna e crosta rocciosa, come la Terra o Marte). Per le sue dimensioni del sottotipo detto “super terra”.

SOTTO UN PICCOLO SOLE ROSSO

prox_prox_b

Per Proxima B si sono analizzati i dati raccolti da uno strumento detto “spettrografo” installato nel 2002 in un osservatorio che si trova a La Silla, in Cile. Cosa fa questo strumento? E’ capace di rilevare piccolissimi “abbassamenti ” della luce di una stella, abbassamenti che fanno pensare a qualcosa che…ci passa davanti, e dalla entità di questa curva di luce, si stima possibile diametro, massa, distanza dalla stella ecc. ecc.
La scoperta di indizi della esistenza di prox. C. rislutano da osservazioni della velocità radiale della stella Proxima, ricerche condotte dal 2013 al 2016.

Altre conferme. Lo strumentino non vede solo la curva di luce di un possibile “eclissamento” da parte di qualcosa, ma fa anche altro: percepire lo spostamento radiale di una stella (ossia una oscillazione nel senso del nostro sguardo, allontanamento ed avvicinamento. Un qualcosa come “un metro al secondo”, e questo sfruttando il cosiddetto “effetto doppler”. Chi hi ha fatto una eco-doppler ricorderà sicuramente la parola “doppler”. Ma cosa fece questo signor Doppler? Qualcosa di utile, anche alla nostra medicina. Capì che se la fonte di un suono si avvicina all’orecchio, il suono diventa più acuto. Pensate a una ambulanza che si avvicina. Se la fonte si allontana, il suono cala di frequenza- ambulanza che si allontana-. E questo vale anche per le onde elettromagnetiche (luce,, onde radio,^^raggi X eccetera). Se una stella si avvicina- chiaramente di poco-, uno strumento spettrografo capta una lieve curva in su’ della frequenza (l’onda si comprime “a fisarmonica”, detto spostamento verso il blu (blue shift). Al contrario, se una stella si allontana un tantino, l’onda di luce si “stira”, si allunga, e si ha un lieve arrossamento della luce della stella (spostamento verso il rosso o redshift).

Valutando come gli scienziati sanno fare, tali dati di variazione di luce (per il primo motivo, qualcosa che sembra che passi davanti ad una stella), e per il secondo motivo (l’allontanamento- avvicinamento radiale piccolissimo della stella), si crea un pianeta “candidato” all’esistenza. “E’ solo un candidato- hanno detto i due scienziati-, e bisogna lavorare e cercare ancora ulteriori prove.

Ela vita? E’ abitabile un pianeta grande più volte la Terra, che ruota attorno ad una stella che riscalda solo l’1 per cento del Sole? Sì, se abbastanza vicino alla stella. C’è un però: il pianeta mostra sempre la stessa faccia alla Stella (come la Luna con noi), e quindi nella parte luminosa troppo caldo, in quella oscura gelo. Ma gli scienziati – io già lo ipotizzavo- pensano ad una zona “intermedia”, tipo l’equatore, dove le temperature e le pressioni siano tali da contenere aria e acqua liquida. Non è esclusa la vita. Magari c’è da chiedersi, e molti infatti si chiedono: “e pianeti come la Terra, alla distanza giusta, con le dimensioni giuste?”

Ci sono, e quasi sicuramente sono a miliardi . Ma oggi, con la spettroscopia, possiamo rilevare pianeti che sono o troppo grossi (tipo Giove e più), o troppo vicini. Pianeti come “prex.b” hanno un anno di pochi giorni. Quindi abbastanza vicini alla stella per apprezzabili rilevazioni come quelle che oggi possiamo fare. Proxima C, sembra comuneue avere un anno di circa 1900 giorni, dunque non tanto vicino alla stella, gelido. Ma abbastanza grosso, pur se distante; per questo da’ segno di se’ ai nostri strumenti, in qualche modo.

Difficile trovare pianeti delle dimensioni della Terra a distanze paragolabili a quella Terr-Sole-.In pratica, se la stella come il Sole Alpha Centauri ha un pianeta come la Terra, a 150 200 milioni di chilometri di distanza da lei, noi semplicemente non possiamo rilevare ancora un bel nulla, figurarsi per stelle più lontane (miliardi). Mentre, se il pianeta è quasi attaccato alla stella, ed è poi anche grosso, ci vien facile, ora, osservare una curva di luce, un eclissamento o una oscillazione che ci suggerisce la presenza del pianeta.

Comunque, la ricerca dei pianeti di Proxima Centauri continua, c’e un importante progetto di caccia ai pianeti che
chiamano in causa altri sistemi di “imagin”, di acquisizione di immagini e dati, come il satellite “Gaia” dell’agenzia spaziale uoropea, che sta mappando circa un miliardo di stelle della nostra galassia. E se il sistema rilevera’ delle oscillazioni della proxima centauri, allora la presenza del pianeta proxima centauri,verrà confermata. Una conferma, si spera, potrebbe arrivare entro quest’anno.
CIAO

Marghian

10 APRILE 2019 – PUBBLICATA LA FOTOGRAFIA DI UN BUCO NERO

Ciao. L’intervallo con il video delle immagini di quadri dipinti da mio fratello voleva essere lo stacco fra la prima e la seconda parte del post sulla teoria dello scienziato Roger Penrose che cerca di spiegare l’anima con la fisica delle particelle quantistiche, e della gravtà subatomica. Ma non ho resistito alla tentazione di scrivervi di getto (e furtivamente, sto in ufficio, pomeriggio calmo…-  qualcosa su questo evento scientifico, su questa cosa che io trovo molto bella. Ci sarà, e penso presto, la seconda parte del post di cui sopra).
PUBBLICATA DA PRESTIGIOSE RIVISTE LA FOTO DI UN BUCO NERO
-o meglio, appena sopra la sua insondabile superficie-
black hole eating nearstar matter
Immagine di fantasia (ma realistica) di un buco nero che assorbe materia dalla stella compagna “normale”-diventano buchi neri solo stelle con massa almeno superiore a tre masse solari, dopo che lo strato esterno viene espulso. Anche lo strato esterno del nostro Sole si espandera’ fino oltre l’orbita della Terra e di Marte, ma il suo nucleo si limitera’ a diventare nana bianca, calda, delle dimensioni della Terra. Il Sole e’ al di sotto della massa critica di 1,4 masse solari, oltre la quale, la stella diventa “stella degenere”, cioè fatta non di materia atomica ma:  le stelle di neutroni,solo di neutroni; dentro i buchi neri, non si sa cosa la materia diventi, se di materia si puo’ parlare. Un buco nero, di massa pari a piu’ di tre, quattro masse solari, ha un diametro di pochi chilometri. Il nostro buco nero centrale, Sagittarius -A ha un diametro di 2 milioni di masse solari, e un diametro come il nostro sistema solare. Il buco nero “fotografato” della galassia m-87, ha piu’ di 6 miliardi di masse solari, e un diametro forse di poco superiore al sistema solare.
*****

Pubblicata la fotografia di un buco nero! Il punto esclamativo è d’obbligo, e lo dedico a chi, come me, si entusiasma per queste cose. Cose che non cambiano la nostra vitella- nel senso non di neonata femmina di bovino, ma di vita piccola, nei riguardi dell’universo dove siamo immersi-; o forse sì, nel tempo; sicuramente si’, la cambiano se prendiamo come vita il miglioramento delle conoscenze scientifiche, e non solo il succedersi delle cose di ogni giorno, dalla sveglia allo spegnere l’abatjour (od altra fonte di luce elettrica equipollente, lampadario o neon che sia).

Ma di che cosa si tratta? Perché la notizia è così stupefacente, a chi la cosa interessa? Innanzitutto, la notizia (proprio per la sua importanza) ha in poche ore perso di freschezza; c’è un pauroso tam-tam mediatico, giornali televisione e, soprattutto, web. Mi aggiungo anche io al coro di voci su questo importante evento. Direi un evento per definizione, dato che la cosa è avvenuta proprio ..nell’orizzonte degli eventi. Chi sa qualcosa sui buchi neri ha capito la battuta, ed infatti la notizia è così importante proprio perché è stato fotografato proprio l’ultimo evento possibile: le ultime emissioni di energia di radiazione emessa dalla materia attorno a un buco nero appena prima di essere ingoiata dentro la sua superficie, oltre la quale non fuoriesce nulla. La superficie (ideale, non ha spessore come noi lo intendiamo) di un buco nero è detta- ecco la battuta di prima…- “orizzonte degli eventi”, perche’ oltre, cioè dentro al buco nero, non valgono gli eventi come noi li intendiamo. O meglio, forse là dentro succede qualcosa, ma noi non possiamo vederlo, la luce rimane imprigionata entro un certo raggio, raggio calcolato da un certo signor Scwartzchild”, il raggio del buco nero. Ma come, allora è stato fotografato un buco nero se non emette luce? Non emette nessuna forma di radiazione- la luce è radiazione- , eppure il buco nero è stato fotografato. E’ stato fotografato, a dire il vero, non il buco nero, ma cio’ che ci vortica attorno prima di scomparire per sempre “nell’orizzonte degli eventi”, ripeto ancora questa esotica- e valida- definizione.

 

Vi voglio a questo punto, prima di continuare, esporvi qualcosa sui buchi neri. Se leggete un dizionario, o Wikipedia, leggete che “un buco nero è un corpo celeste avente una curvatura dello spazio-tempo sufficientemente forte da non lasciare sfuggire nulla, né materia né luce od altra radiazione di ogni genere; ha un campo gravitazionale così intenso che la velocità di fuga supera quella della luce; poiché’ nulla la può superare, nulla esce, luce compresa; è completamente nero. Ci si capisce qualcosa? Ci provo io. Allora, se si parla di curvatura dello spazio-tempo, c’entra chiaramente lo zampino di Einstein, che ha capito che ogni corpo celeste “piega” lo spazio-tempo in misura della sua massa; è la descrizione relativistica del campo gravitazionale, generato da una massa. Portando questo discorso all’estremo, Einstein aveva capito che se una stella, e solo una stella è abbastanza grossa da diventare buco nero, ha una massa cioè una quantità di materia sufficiente, e quindi di massa, piega il tessuto spaziotemporale con conseguenze atipiche, come quella appunto di intrattenere ogni cosa entro un certo raggio, senza lasciarlo sfuggire. Ma una stella, perché’ riesca a diventare un buco nero, secondo calcoli fatti da altri scienziati, deve almeno superare di tre volte la massa del Sole, che viene presa come “unità” di misura nelle formule sul destino di una stella. Per dirvi, un fisico indiano, un certo Chhandrasekhar, credo negli anni ’20, aveva calcolato una certa “massa critica” oltre la quale una stella di un certo tipo si sarebbe contratta fino a diventare una stella di neutroni: 1,4 masse solari. Una stella di neutroni si ha quando il nucleo di una stella collassa fino al punto di ridursi ad un oggetto di una decina di chilometri e una massa di miliardi di tonnellate per decimetro cubo! E i protoni e i neutroni degli atomi si comprimono, per decadimenti vari, diventano neutroni, ecco perche’ sono dette stelle di neutroni. Ma la stella di neutroni non è un buco nero, è però lo stadio ad esso precedente. Se invece una stella che esplode come supernova ha un nucleo residuo che supera almeno di tre volte la massa del sole, il collasso di questo nucleo, e la sua massa, provocano un effetto di piegamento dello spazio tale tale che il nucleo in questione si chiude a riccio, con un campo gravitazionale tale da non lasciar sfuggire nulla dal suo interno. La radiazione si “ferma” ad un certo punto e ricade dentro. Il limite, la superficie dell’oggetto oltre cui nulla esce e nulla di ciò che entra da’ più notizia di se’ – con l’informazione in forma di onde elettromagnetiche- , vien detto, lo ripeto, “l’orizzonte degli eventi”. I latini dicevano, per un luogo invalicabile, come erano per loro le Colone d’Ercole, “hic sunt leones”, e possiamo dirlo anche noi oggi, per i buchi neri. Per la cronaca, vi scrivo che forse ogni galassia ha al centro un enorme buco nero; sicuramente quelle come la nostra che hanno un rigonfiamento o “bulge”. di misura nelle formule sul destino di una stella. Per dirvi, un fisico indiano, un certo Chhandrasekhar, credo negli anni ’20, aveva calcolato una certa “massa critica” oltre la quale una stella di un certo tipo si sarebbe contratta fino a diventare una stella di neutroni: 1,4 masse solari. E, Proprio nel centro di una galassia, (non la nostra) sta il buco nero fotografato. Ora, la cosa che vi ho esposto è in realtà molto più complessa, vari tipi di buco nero, buchi meri costituiti solo dalla singolarità puntiforme- ora messa in dubbio- e dall’orizzonte degli eventi, buchi meri elettricamente carichi, la possibilità che da un buco nero si acceda verso altre parti dell’universo o verso altro universo (gli ipotetici wormholes e ponti di Einstein-Rosen), la radiazione di Hawking generata da coppie di particelle di cui una di energia negativa cade nel buco nero facendogli perdere massa (cosa solo teorizzata non ancora osservata), il dilemma del destino della materia ingoiata dal buco nero, la cosiddetta “quarkizzazione” della materia, i protoni e gli elettroni che forse la’ dentro si frantumano nei tre  loro quark, o chissà cos’altro etc. etc. Okay , veniamo adesso al fatto del(l’altro) giorno.

LA “FOTOGRAFIA” DEL BUCO NERO
black hole- surface_s matter around
Il risultato dell’immane lavoro svolto dagli scienziati del progetto Events Horizon Telescope
Va da sé che ormai i buchi neri sono stati strappati alla teoria e ai meri giochi matematici- le equazioni e i grafici- e collocati nella realtà scientifica delle cose sperimentate. Nel 2016 due potenti rilevatori di onde gravitazionali a laser (Ligo in America, Virgo in Italia) hanno rilevato l’onda gravitazionale dovuta alla fusione di due buchi neri ruotanti uno attorno all’altro; una increspatura dello spazio tempo delle dimensioni di un protone (che 100 mila volte piu’ piccolo di un atomo che ha rivelato l’evento catastrofico della fusione fra due buchi neri. Questa volta, la “fotografia “ del buco nero centrale della galassia M 87, nella costellazione della Vergine, distante ben 55 milioni di anni luce da noi – la galassia Andromeda ne dista “solo” 2 milioni poco piu’.
 

L’impresa, in quanto di impresa si tratta, è riuscita grazie al compiersi di un lungo progetto di ricerca finanziato sin dal 2014 dal prestigioso consiglio di ricerca europeo, l’erc. Il progetto porta un nome che è tutto un programma, Event Horizon Telescope o EHT. , “telescopio per l’orizzonte degli eventi”, una rete di otto radiotelescopi in mutua collaborazione col sistema della interferometria; tale collegamento fra radiotelescopi distribuita in diversi luoghi del pianeta, fa si’ che si disponga di fatto di un “telescopio virtualmente grande come la Terra, rete messa a punto “proprio per riuscire a catturare la foto di cio’ che sta per cadere in un buco nero, ossia l’energia di materia che vortica “attaccata” all’orizzonte degli eventi . «Abbiamo cercato i buchi neri più grandi, come quello al centro della Via Lattea, chiamato Sagittario A, e quello della galassia M87», ha detto uno degli scienziati, un italiano a nome Luciano Rezzolla, direttore di un istituto di fisica di Francoforte e collaboratore agli studi teorici del progetto. L’Italia qui si è fatta onore, anche nella persona del sardo orunese Ciriaco Goddi, di una università olandese. Anch’egli ottimista sui futuri sviluppi, d’accordo con Rezzolla nel ritenere prossimo l’obiettivo di “fotografare” l’orizzonte degli eventi, o cio’ che ci bazzica vicino e che poi dentro ci finisce, diventando chissà cosa, del nostro buco nero centrale, situao prospetticamente in Sagittario (Sagittarius -A il suo nome….).

Ancora una cosa, importante da rimarcare. Il tipo di lavoro svolto, non è una semplice “fotografia”, o non è una fotografia a luce diretta,  alla maniera del telescopio spaziale ottico Hubble;  bensì si tratta della elaborazione di una immensa mole di dati ottenuti in dieci giorni di “esposizione”, e due anni di lavoro per gli algoritmi che . Parlo di dati radioastronomici, onde radio millimetriche che hanno veicolato l’informazione per 55 milioni di anni – luce. Sono stati riempiti mille moderni hard disk per 350 terabyte di informazione. e inviati in due centri di calcolo con supercomputers, in Germania e negli Stti Uniti al celebre Mit.
Risultato finale, l’elaborazione in immagine visibile dei dati ottenuti con i radiotelescopi: una sfera scura, circondata da una sottile superficie luminosa: la materia energetica, che rilascia gli ultimi fotoni prima di essere oscurata, a sua volta, oltre l’orizzonte degli eventi del mostro cosmico. Gli scienziati sono molto contenti di questa fotografia scattata al buco nero; Gli basta la fotografia, seppur indiretta; anche perche’ sanno che non possono fargli la radiografia. Sarebbe il Sacta Sanctorum. lo scrigno di tutti i segreti. La fisica della gravita’ non basta a descrivere il mondo di un buco nero; ci va un’altra fisica. Si sta tentando con la fisica quantistica, immaginando strane equivalenze fra gravita’ macroscopica e gravita’ fra le particelle, cercando di capire cosa avvenga la’ dentro. Anche perche’ l’universo tutto, secondo uno dei suoi destini possibili, potrà un giorno diventare un unico immenso buco nero. La fine? Forse no: l’incontro fra infinito e infinitesimo. E se non ci fosse differenza? Parafrasando il buon Manzoni, al futuro l’ardua sentenza.

Ciao ciao 🙂
Marghian

ANNO 2019 – NUOVI ORIZZONTI SI SCHIUDONO SULLA ULTIMA THULE

-Piu’ prosaicamente, nel giorno di Capodanno, sonda incontra un lontano asteroide-

1 GENNAIO 2019

SONDA NEW ORIZONS RAGGIUNGE UN ASTEROIDE

 

 

 

 

 

 

Ciao. Anno nuovo, post nuovo, come tradizionalmente si suole dire. A parte li schersi, come diceva il mio papà nel suo italiano-  dato che per un sardo con poca scuola l’italiano è una vera e propria lingua straniera-, a parte gli scherzi, questo post riguarda proprio “sa die de annu nou”, il giorno dell’anno nuovo. Cosa ha a che vedere il nostro Capodanno con una sonda spaziale NASA e con  asteroide distante sei miliardi e mezzo di chilometri dalla Terra e dal Sole, i “protagonisti” di anni e mesi, che meno che mai interessano ad un corpo celeste cosi’ distante, con un anno che gli dura mille dei nostri? E’ semplice, proprio il primo di gennaio, mentre qui in Italia erano le ore 6,33 del mattino e molta gente (compreso me) dormiva dopo il cenone di mezzanotte e essere rincasati alle tre, le quattro, una sonda spaziale ha raggiunto il punto di massima vicinanza ad un planetoide, l’oggetto spaziale piu’ lontano mai raggiunto da una sonda: sei miliardi e mezzo di chilometri. L’asteroide si chiama “Ultima Thule” (codice fiscale 2014 MU69, il nome scientifico), nome suggestivo e mitico che ci ricorda il leggendario “luogo piu’ distante sulla Terra” che gli antichi cercavano. La sonda spaziale è una nostra vecchia conoscenza: e’ la sonda New Horizons della Nasa. La conosciamo bene, New Horizons, perché, lanciata nel gennaio 2006, a metà luglio del 2015 ha effettuato uno storico interessante passaggio ravvicinato (fly by) su Plutone, svelandone molti segreti (questo il post), fra cui struttura e conformazione della superficie con le sue montagne, spaccature nella crosta e crateri e caratteristiche dell’atmosfera, i gas che contiene, il suo colore azzurrino. La sonda ha continuato a volare per altri tre anni e mezzo, preparandosi ad un altro eccezionale incontro: un asteroide di trenta chilometri di diametro, “Ultima Thule” o, per chi ama i codici, 2014 MU69, distante quasi sei miliardi e mezzo di Chilometri dal Sole, nel bel mezzo di un grosso anello fatto di miliardi di meteoriti e comete disposte attorno al Sole, la nota e interessante Kuiper Belt (“fascia”, o “cintura di Kuiper” cosiddetta). Questo, è un motivo di interesse, il fatto che “Ulima Thule” sia un oggetto membro di questa “fascia”di oggetti simili, come vedremo.

ULTIMA THULE, NOME E CARATTERISTICHE

Il nome. Thule, o Tule, è una isola leggendaria che gli antichi cercavano, alla stessa stregua di come, in epoche piu’ recenti, si sono cercati o ancora si cercano luoghi mitici come “Agartha”, “Iperborea”, “Djamballah”, i resti di Atlantide, l’El Dorado eccetera. Un navigatore greco, tale Pitea, 330 anni avanti Cristo, si spinse ben fino alla Groenlandia, alla ricerca proprio dell’Ultima Thule, come racconta nel suo diario di bordo (praticamente un libro), “Perì Okeanù”, intorno all’oceano. Siamo nel 330 avanti Cristo, e dicono che nessuno arrivo’ via mare in America prima di Colombo (???!). “Thule è una terra di fuoco e ghiaccio nella quale il sole non tramonta mai..”, scriveva Pitea. Alcune fonti antiche precisano che fossero necessari sei giorni di navigazione a partire dalla Gran Bretagna verso Nord per raggiungere la Thule. Anche lo storico latino Tacito cita la Thule nel contesto dei suoi scritti circa la colonizzazione dell’Inghilterra (evidentemente gente del posto ne parlava). C’e chi ha visto la Thule nell’Islanda, o la Groenlandia (ricordiamoci del greco Pitea che la raggiunse). Ma nei racconti di fantasia si narrava di una terra meravigliosa al di la’ di Thule, da cui la misteriosa “Ultima Thule”, da cercare e raggiungere. Ecco perché, all’asteroide più distante mai esplorato sino ad ora, è stato dato questo suggestivo nome.

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Immagine dell’asteroide scattata dalla sonda in avvicinamento

Le caratteristiche. L’oggetto in questione, un corpo ghiacciato dalla forma irregolare, fa parte della categoria dei cosiddetti KBO, acronimo che sta per “Kuiper Belt Object (s)”, oggetto- oggetti della cintura di kuiper, che e’ una bella ciambella che circonda il Sistema Solare fatto di tanti “pezzettini”, milioni o miliardi, di roccia e ghiaccio, che sono degli asteroidi e, forse, comete; ancora un’altra popolazione di comete e asteroidi, molto piu’ vasta e piu’ lontana, la Nube di Oort. Non dimentichiamoci della ben piu’ nota cintura degli asteroidi posta fra Marte e Giove, che abbiamo studiato gia’ alle elementari: “i pianetini”, come il sussidiario di quinta chiamava gli asteroidi. Questo è il “pianetino” più distante raggiunto da una sonda, e non certo il più distante: la nube di Oort si estende, col Sole al centro, per meta’ di un anno luce in raggio.

E’ di forma irregolare, costituita da due lobi uno grande ed uno piccolo, “a clessidra”, forma che si pensa nata dall’unione “gravitazionale”, od anche fisica, fra due o tre oggetti prima separati poi “fusisi insieme”. Apparterrebbe quindi a questa categoria di oggetti composti da più parti rispetto a quelli più compatti, in genere di forma più regolare come, ad esempio, l’asteroide Vesta, situato piùall’interno nel  Sistema Solare. Ha una lunghezza di circa 30 chilometri e larghezza di 16 chilometri circa, ruota nel senso quasi perpendicolare alla lunghezza con “centro di massa” nel lobo piu’ grosso, vicino al punto di giunzione fra i due strani lobi. Si è finalmente capito che forma abbia questo asteroide, prima non si sapeva se fosse un oggetto unico o costituito da due cosi tenuti insieme dalla gravità o da un tenue contatto. Si tratta di un unico oggetto dalla forma bilobata con una porzione più stretta che unisce le due sezioni più grandi. Una, la piu’ grossa, chiamata dagli scienziati “Ultima” ha 19 chilometri di diametro, mentre l’altra (“Thule”) si sviluppa per 14 chilometri di diametro (per una lunghezza totale di poco piu’ 30 chilometri e larghezza media 16 chilometri). L’asteroide non è solo, è in gran bella compagnia.

LONTANO, AI CONFINI DEL SISTEMA SOLARE

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Una cintura di milioni o miliardi di asteroidi, ove si trova  anche “Ultima Thule”

Nell’immagine, per dimenticanza, non ho indicato i puntini bianchi intorno alla freccia che indica la regione centrale, i pianeti interni del Sistema Solare; tali puntini bianchi indicano la fascia principale di asteroidi fra le orbite di Marte e di Giove. La linea gialla è invece il percorso quasi in linea d’aria della sonda. Come vedete, rasenta Plutone (fly by del 14 luglo 2015 sul pianeta).

Molto importante è non solo l’asteroide in quanto tale e le sue peculiarità intrinseche, dato che sarebbe costituito di materia non contaminata dagli antichi sconvolgimenti e successivi rimescolamenti nella travagliata e complessa storia della formazione del Sistema Solare; ma la fascia di Kuiper – con anche la Nube di Oort, per ora irraggiungibile- è complessivamente la più antica regione del Sistema Solare. Per cui studiare l’asteroide equivale a capire il sistema solare delle origini, trattandosi di una miniera di materia che è cosi’ da prima che la Terra si formasse con gli altri pianeti, quando il Sole forse non aveva ancora acceso al suo interno quelle reazioni nucleari (in continuazione nel Sole quattro atomi di idrogeno si fondono in uno di elio liberando energia secondo la formula E=MC elevato 2) che fanno del Sole una stella: capire le origini del nostro Sistema Solare e, per analogia, quella degli altri sistemi planetari. E’ importante il fatto che “Ultima Thule” era stato “visto” nel 2014 dal telescopio spaziale Hubble, ma da tale scoperta non si evincevano caratteristiche come quelle che vengono rilevate da una sonda vicina come New Horizons che è arrivata a poche migliaia di chilometri dall’oggetto che, data la sua distanza, riceve soltanto il 5 per mille della luce che la Terra riceve dal Sole.

LA SONDA NEW HORIZONS

new horizons

La sonda New Horizons che ha sorvolato Plutone, ora ha raggiunto la Cintura di Kuiper e gira intorno all’asteroide “Ultima Thule”

La New Horizons, come ho scritto anche nel post sul Fly By vicino a Plutone e la sua luna Caronte (1200 km di diametro, Plutone il doppio), fu lanciata nel gennaio del 2006 da (sempre da li’ )Cape Canaveral, a metà luglio sorvolò Plutone e l’altro ieri, alle 6,30 passate, “Ultima Thule”. Contiene parte delle ceneri del signor Clide Tombough, lo scopritore di un “pianeta X”, che era Plutone. Quello che ha fatto la sonda per Plutone, una mappa della sua superficie rivelatasi interessantissima e ricca di particolari e persino attiva come “effusioni di ghiaccio”, lo studio della sua atmosfera azzurrina e ricca di metano e particelle di ghiaccio di acqua, l’analisi ad alta risoluzione (ossia vedere tutti i particolari, anche di pochi metri) di alcune zone di Plutone e Caronte”, sta facendo pensare agli astronomi di “promuovere nuovamente Plutone a pianeta, dato che gli stessi membri della UAI (unione astronomica internazionale), nel 2006, avevano “degradato” Plutone” a “”pianeta nano”, anche per far “giustizia” a tanti altri corpi originatisi nella Fascia di Kuiper che competono con Plutone come Quoar, Sedna, Eris eccetera, col sospetto poi che ka facia di Kuiper possa contenere addirittura qualche centinaio di altri “plutoni”. Come disse la Margherita Hack, “pianetini come Plutone li’ ce ne possono essere anche duecento…”. “Come Plutone”, cioè oggetti sferici di mille o duemila chilometri di diametro, non oggetti irregolari di dieci o di trenta chilometri come “Ultima Thule”, nel suo piccolo comunque interessante e suggestiva.

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Ho fattto questo post un po’ alla chetichella, dato che dal computer di casa non mi è possibile scrivere , a parte brevi commenti. Ho fatto e corretto alcuni errori, come “rilevata” coretto in “rilevate”, “medai” invece che “media”, ecc.

CIAO

Marghian

IL PLASMA PRIMORDIALE DELLE ORIGINI DELL’UNIVERSO RICOSTRUITO IN LABORATORIO

Per la prima volta in laboratorio è stata riprodotta la “zuppa di plasma” che si formò immediatamente dopoil Big Bang. Forse ci permetterà di capire meglio com’è nato l’Universo.

Ciao. Prima delle feste Natalizie, voglio lasciarvi qualcosina da leggere (se vi va) – per gli auguri delle feste, che vi anticipo, seguirà apposito post, sul “music blog” . Naturalmente si accettano auguri anche a commento di questo post.. Ho scritto direttamente sulla casella del post (ma salvando ogni due o tre righe..)

Allora, riguardo a che cosa lasciarvi da leggere, ho optato per una cosa di carattere cosmologico (cioe’ riguardo all’universo, alla sua natura e struttura, la sua evoluzione, il suo destino finale eccetera, di questso si occupa la cosmologia) e scientifico di cui ho letto qualche giorno fa, e che trovo di un certo interesse, interesse che spero condividiate con me. Okay, vado…..

UNA ZUPPA PRIMORDIALE RICOSTRUITA IN LABORATORIO

L’argomento centrale su cui verte la notizia che ho letto qualche giorno fa riguarda le implicazioni (positive) sulla conoscenza dell’universo derivanti da un esperimento che è stato condotto da dei ricercatori dell’università’ di Boulder nel Colorado, è che è consistito nell’aver creato in laboratorio….”una zuppa”, una zuppa di quark e gluoni”- e che e’? Ci arrivo subito..-, più “semplicemente” si tratta di un fluido di plasma simile, si pensa, a quello che costituiva l’universo primordiale, agli inizi del Big Bang. Gli scienziati ne hanno prodotto delle microgocce.

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Le “gocce” di plasma di quark e gluoni ottenute in laboratorio

“Si tratta di uno stato simile al liquido, ma che esiste solo a temperature molto elevate, dove le condizioni sono troppo calde (aggiungo io, il calore e’ agitazione e movimento delle particelle, siano molecole o suoi costituenti), eccessivamente calde per formare gli atomi così come li conosciamo nella materia ordinaria”, così si è espresso al riguardo uno dei ricercatori dell’Univerità del Colorado.

Vi spiego “brevemente” cosa lo scienziato intendeva dire, e cioè che con questo esperimento e’ stato riprodotto, in piccolissima quantità, uno stato della materia corrispondente a quello nei primissimi instanti dall’inizio dell’espansione dell’universo, dall’inizio del cosiddetto e famosissimo “Big Bang”, tanto nominato ma tutto ancora da capire.

Si ipotizza che l’universo inizialmente (o prima che iniziasse ad esistere fate voi…) fosse “compattato” in uno spazio pressoche’ nullo. “Pressoché..nullo”, “pressoché” perché molto discutono gli scienziati su come possa esistere una singolarita’ a zero dimensioni (disputa che vale per l’universo come per l’ipoetico stadio finale di un buco nero). Ora, le tre dimensioni dello spazio, e la quarta dimensione del tempo tempo, erano come si dice in gergo, “arrotolate”, come fosse un gomitolo di filo lungo miliardi di anni-luce ma raggomitolato nello spazio di un atomo, o forse molto meno, diciamo cosi’. Uno spazio piccolissimo, o nullo. Su quest’ultimo punto, ci sono dubbi (uno spazio nullo…). Poi, non si riesce a capire come, queste dimensioni spazio e tempo abbiano cominciato a “srotolarsi”, e lo fanno ancora: l’universo e’ in espansione.

L’universo, nei primi istanti, e si tratta di istanti tali che un secondo era come un milione di anni per noi, e’ passato attraverso vere e proprie ere. Ere della durata di frazioni piccolissime di secondo, am ere cosmiche. L’era di Gut, ad esempio, detta anche era della grande unificazione, ove le forze fondamentali della natura erano ancora indistinte, ne’ distinzione alcuna era possibile fra spazio e tempo, e fra materia e radiazione; anzi esisteva solo la radiazione,nella fase iniziale detta proprio era della radiazione.

E la materia? Ecco l’importanza di questo esperimento per capire l’origine dell’universo,e la sua natura allora, nei primi istanti; e in cosa consiste –o consisteva – lo stato della materia (anzi, “pre-materia”, senza atomi ma con gli “ingredienti” per farli) agli inizi della vita dell’universo, subito dopo il “Big Bang”. Altro nodo da sciogliere, l’antimateria, originatasi in quantita’ uguale alla materia: che fine ha fatto? Cancellata o gettata da un’altra parte, a formare magari un antiuniverso? Esiste anche questa possibilità, ma restiamo nel nostro universo, per ora.

L’universo, ad un certo punto non si sa come, ebbe un improvvisa “spinta”, da espandersi di svariati anni luce in qualche secondo, e siamo all’era dell’inflazione. Lo stato della materia che si aveva allora, e’ definito “zuppa di quark”, o “plasma di quark e gluoni”. Notate come termini come “zuppa”, “brodo”, sono spesso usati in questi paragoni con la materia primordiale. D’altronde, c’è anche somiglianza di parola fra astronomia e gastronomia…  – Non solo, come ogni zuppa che si rispetti, questa “zuppa” di quark avrebbe anche… un sapore, infatti gli scienziati parlano di “colori” e “sapori” di quark, che sono gli ingredienti di questa zuppa, e della materia.

A parte gli scherzi (scherzi fino a un certo punto, i sapori di quark sono le varie caratteristiche dei vari tipi di quark, la rotazione, la massa ecc.), comunque questo stato iniziale dell’universo somiglia davvero ad un amalgama culinario, come una zuppa o un brodo, i cui ingredienti in questo caso sono appunto i quarke come avete letto, i gluoni. Okay raga’, ma cosa sono sti benedetti quark e gluoni? Quark, come parola, vi è senz’altro familiare ; anche perché c’e una invasione di Piero Angela in atto da decenni con “Quark” e “Superquark”. Ma Piero Angela ha chiamato cosi’ la sua trasmissione proprio perché sa quanto siano importanti, in scienza, i quark.

QUARK E GLUONI- COSA SONO?

3_quark

Elegante rappresentazione, anche se semplificata, dei tre quark “legati” a costituire un protone. Il neutrone ha struttura analoga, sempre tre quark, ma con i tipi di quarks in proporzione invertita:  due quark di tipo “Up” e uno di tipo “Down” il protone (UUD), due quark  “Down” e uno “Up” il neutrone ( DDU). I quark sono “tenuti insieme” da una forza, quella nucleare forte, rappresentata da particelle dette “gluoni”. Guardando la figura, alla voce “gluons”, si intende bene di che cosa si tratta: i gluoni sono le particelle mediatrici della forza nucleare forte, grazie alla quale esistono gli atomi. Questi, come le molecole (gruppi di atomi a formare i composti chimici) sono “legati fra loro” grazie ad un’altra forza, quella elettromagnetica, mediata da una particella molto più conosciuta, il  “fotone”.

Allora, vengo al dunque: i quark sono le particelle che compongono i protoni e i neutroni i quali si uniscono in un nucleo e che, con gli orbitali degli elettroni attorno, formano l’atomo. E i gluoni? Che cosa sono? Sono importantissimi. Grazie a quelli, i quark si tengono insieme a formare protoni e neutroni. I gluoni fanno da “collante” (dall’inglese “glue”, “colla” ) per tenere insieme i quark fra loro a formare un protone o un mesone – particella fatta di due quark- ed anche i protoni i neutroni nel nucleo atomico; i gluoni sono quindi le particelle mediatrici della forza nucleare, quella detta “forza nucleare forte” per distinguerla da quella “debole” che agisce nei decadimenti di certe particelle in altre più piccole, e ciò avviene mediante altre particelle mediatrici “che si creano spontaneamente”, come i bosoni W+ -, Z e 0 scoperti da Carlo Rubbia. Lascio da parte però questo aspetto perché non interessa tanto nel discorso su questo esperimento. E’ interessante invece tener presente che quando nacque l’universo, pochissimi istanti dopo l”avvio” del Big Bang, la materia non era ancora organizzata in atomi, ancora non esistevano i protoni, i neutroni ne’ gli elettroni (trascuro qui per comodità e brevità le altre particelle, tantissime, come i vari tipi di mesoni, i vari tipi di neutrini ecc. ecc.): all’inizio dell’universo c’era proprio ‘sta famosa “zuppa di quark e gluoni”.

I quark ed i gluoni erano “allo stato libero”, in un tipo di stato detto “di plasma”, tale e’ il calore (miliardi di gradi), e quindi tali erano i movimenti vibratori di questi quark, che- qui e’ importante..- **soltanto dopo, in una “era successiva” si sono accoppiati a tre a tre, a formare protoni e neutroni. E i gluoni? Fusi insieme nei nuclei, a lavorare per tenere insieme i quark a tre a tre; a due a due per i mesoni. Si dice che un protone, o un neutrone, siano composti da una “tripletta di quark” , due quark di tipo Up e uno Down il protone, due quark di tipo Down e uno Up il neutrone – Up, Down, Bottom, Top, Beauty, Charme, eccetera- , sono valutazioni matematiche delle caratteristiche intrinseche dei quark, come ruotano (i “sapori” cui ho accennato prima), o la loro carica eccetera.

Prima dell’era della formazione degli atomi e quindi della materia come oggi la conosciamo, i componenti elementari (quark e gluoni eccetera), erano liberi di girare per i fatti loro nell’incerto e caotico – il che e’ da vedere..- mondo del plasma, in questa “zuppa” primordiale. Dopo e solo dopo, raffreddandosi, dallo stato di plasma generale l’universo e’ passato allo stato di materia ordinaria. Come è stato condotto l’esperimento, e in che cosa consiste il risultato.
Piccole gocce di zuppa cosmica.

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Il “Relativistic Havy Ion Collider (RHIC) di New York

L’esperimento è stato condotto mediante un acceleratore e collisore di particelle che si trova a New York, il Il Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), capace di far collidere a velocita’ prossima a quella della luce degli atomi ionizzati (gli ioni sono atomi che hanno elettroni in piu’ o in meno, di norma l’atomo e’ neutro con pari numero di protoni e di elettroni…). Sono stati fatti collidere questi atomi di ioni (privati degli elettroni), si’ da aver ottenuto temperature di quattro miliardi (!) di gradi Celsius ( al centro del Sole sono 15 milioni di gradi!), con il conseguente “smembramento” degli atomi nei loro “singoli quark”, e gluoni volanti allo stato libero: la zuppa di quark, proprio come agli inizi dell’universo.

Le temperature, raggiunte nell’esperimento sono state quelle che si avevano all’origine dell’universo, centinaia di migliaia di volte la temperatura che si trova nel nucleo del Sole. Gli scienziati sono stati capaci di formare questa zuppa, concentrata in piccolissime “gocce” a forma ora di ellisse, di cerchio, e di triangolo. Queste “gocce” manterrebbero questi standard di forma anche in dimensioni piu’ piccole.

Già agli inizi del secolo si ipotizzava l’esistenza di questo stato strano della materia, e già nel 2010, ed in altri esperimenti condotti al Large Hadron Collider di Ginevra si sono avuti risultati con el collisioni di ioni (atomi senza elettroni) d’oro, e temperature di quattro miliardi di gradi, da far pensare alla formazione di questo plasma iniziale; oggi gli scienziati pensano di aver trovato, su questo, conferma, o quantomeno un indizio forte di come fosse davvero la materia allora, all’inizio di tutto, prima che si aggregasse nei normali atomi di materia, via via piu’ complessi, dall’elemento piu’ semplice e il piu’ abbondante dell’universo, l’idrogeno, fino a comprendere, grazie alla sintesi nucleare nelle stelle, tutta la gamma degli elementi di cui tutto si compone, compresi noi.

Okay, ci “sentiamo” poi per i saluti di Natale. Anche prima, si capisce.

CIAO

Marghian

LUNEDI’ 3 DICEMBRE 2018 : LA SONDA “OSIRIS REx” INCONTRA L’ASTEROIDE BENNU, RITENUTO DALLA NASA UN OGGETTO MOLTO INTERESSANTE

Ciao. E’ il post che avrei voluto fare (e lo stavo facendo…) il 3 di dicembre. Provvedo adesso.

LA SONDA OSIRIS REx RAGGIUNGE L’ASETEROIDE BENNU

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L’asteroide “Bennu” visto dalla sonda in avvicinamento

Ciao. Dopo avervi scritto, la volta scorsa, circa lo sbarco su Marte della sonda spaziale InSight, sbarco avvenuto con successo lo scorso 26 novembre intorno alle 21, missione che nella fattispecie ha lo scopo di studiare la “sismica” di Marte e le sue caratteristiche interne, vi racconto qui, oggi, di un’altra impresa del genere; ma che questa volta ha avuto, anzi ha,  come oggetto lo studio non di un pianeta, bensì riguarda l’esplorazione di un interessante sasso spaziale, del diametro medio approssimativo di medio di poco meno di 800 metri, e che ogni tanto rasenta l’orbita della Terra.

E’ un asteroide, e poiché questo asteroide è di quelli che passano vicini alla Terra, e’ stato classificato come N.E.O. Il N.E.O non è un puntino nero sul viso di una ragazza; è invece un oggetto che, proprio come l’asteroide in questione, orbita vicino alla Terra: e’ un cosiddetto Near Earth Object” (Near, vicino; Earth, Terra; Object, oggetto), Neo. . Questa e’ la famiglia a cui appartiene anche questo asteroide, che ha un nome: 101955 Bennu, o piu’ semplicemente Bennu. Tale nome dato all’oggetto, sembrerebbe  in “onore” della divinità minore egizia Benu, il quale Benu è – o era nel credo egizio, un “uccello sacro al Dio Sole Ra”, detto detto anche “la fenice egizia” in quanto simbolo di morte e di resurrezione o rinascita, dopo la morte. La sonda che è andata a far visita all’asteroide che si chiama cosi’, non poteva non avere essa stessa un nome “egittizzante” come, appunto, “OSIRIS – REx. Ma non e’ soltanto l’ammaliante  fascino dell’antico Egitto, cui siamo tutti un po’ soggetti;  qui significa anche qualcosa come “esploratore nella interpretazione delle righe spettrali che provino con certezza che le loro origini derivino dalla presenza di regolite (sulla regolite poi mi spiego…), ed appunto dalla denominazione in inglese “Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer”, ecco il nome “OSIRIS REx”.

OSIRIS REx è una missione messa appunto dalla NASA per l’esplorazione di asteroidi in seno al programma piu’ ampio detto “New Fronteers”, “nuove frontiere”. Il lancio di Osiris è avvenuto il 9 di settembre di due anni fa, da Cape Canaveral, con un lanciatore di tipo Atlas V411. Ha volto per ben 505 giorni, all’”inseguimento” dell’oggetto, oggetto che gira in questo modo: ha un orbita con un asse maggiore di circa 1,126 U.A, una U.A. (unita’ astronomica) ‘e la distanza Terra-Sole che qui vale 1; ha una eccentricità di 0,2 (appena due decimi dell’asse maggiore), da qui si capisce quanto l’orbita dell’asteroide sia simile a quella della Terra (rispetto al Sole), e che questo gli conferisca il titolo di “Near Earth Object”, di oggetto cioe’ che orbita vicino alla Terra.

I Neo sono poi suddivisi in tre famiglie diverse, che sono: Apollo, orbitano con un semiasse maggiore superiore alla distanza della Terra dal Sole e nella minor distanza dal Sole, al perielio, arrivano a trovarsi internamente all’orbita terrestre; Aten , orbitano sempre all’interno dell’orbita terrestre; Amor, quelli stanno sempre oltre l’orbita terrestre-“sfiorandola” esternamente” – e arrivano nell’afelio (massima distanza dal Sole) ad avvicinarsi all’orbita di Marte. Le due “lune ” di Marte Deimos e Phobos, che sono in definitiva due asetroidi,  potrebbero essere due “amor” catturati dal campo gravitazionale di Marte. Bennu e’ un Apollo. Ma a parte questi dettagli tecnici sui tipi di orbite dei Neo, continuo a raccontarvi del viaggio della sonda. Allora, OSIRIS Rex (da qui la chiamo familiarmente Osiris) , dopo il lancio nel novembre 2018 ha perscorso piu’ di mezzo miliardo di chilometri, praticamente girando anche lei attorno al Sole, per “abbordare” l’asteroide Bennu. Lunedì 3 dicembre 2018, Osiris ” lo ha fatto, avendo raggiunto l’asteroide che si trovava- e si trova- ad una distanza fra i 135 e i 202 milioni di chilometri dalla Terra. L’inseguimento è durato due anni, ed ora Osiris, dal 3 di dicembre, orbita attorno a Bennu avvicinandosi sempre di piu’ alla sua superficie. Orbiterà per due anni. Ad un certo punto, Osiris per qualche secondo “tocchera’” la superficie dell’asteroide, praticamente gli dara’ un bacio. E’ proprio questo infatti, oltre ai rilevamenti e invio di immagini e dati, lo scopo prinicipale, il main goal della missione: “toccare l’asteroide e prendere campioni”, in misura di alcuni chilogrammi di materiale, di roccia natia.

Ecco il punto. La regolite, è un tipo di roccia “”sciolta”, cioe’ granulosa che ricopre la roccia sottostante piu’ compatta (che vien detta roccia madre). E’ importante perche’ è quella a maggior contatto con l’ambiente esterno. Sulla Terra, ad esempio, la regolite si compenetra con l’atmosfera, con l’acqua e con la vegetazione. Per questo ha una sua natura granulare e “leggera”. E negli asteroidi, allora, che ci sta a fare la regolite? Senza agenti atmosferici ne’ l’azione di organismi? Gli impatti meteorici “polverizzano” la roccia; ecco che questo tipo di roccia sta anche dove non vi e’ atmosfere. Ricordate le imporente sulla Luna? Ecco, da allora la regolite è diventata “famosa”. E’ quindi molto inpoertante per capire questo asteroide. Bennu e’ un asteroide di tipo carbionioso, per questo e’ stato scelto. E’ irregolare, di forma leggermente “a rombo irregolare “, ed e’ irregolare anche nella sua superficie, con massi grossi che si alternano a massi piu’ piccoli, e regioni rocciose che si alternano a regioni che ne sono quasi prive.

IL BACIO DI OSIRIS

Osiris si avvicinera’ fino a “sfiorare” per un attimo, pochi secondi, la superficie di Bennu, con uno strumento “sparera’ dell’azoto liquido (freddissimo.) che polverizzera’ del materiale che verra’ aspirato dalla sonda. La sonda poi, lascera’ l’orbita ravvicinata con l’asteroide alla volta della Terra. Arriverà nel 2023, con il prezioso carico di regolite e altro materiale, e con esso, si spera, sostanze alla base della vita. Il tutto, a Terra, verra’ esaminato. Comunque Benu appare di superficie molto scura, potrebbe contenere metalli e sostanze organiche. Ha la stessa eta’ del Sistema Solare (altro motivo di interesse, studiarlo significa conoscere la storia del sistema slare), potrebbe avere incorporati dei composti che sono alla base della vita .

COSA HA GIA’ VISTO OSIRIS? C’E’ L’ACQUA

Ma non sono fiumi e laghi

Gia’ durante l’avvicinamento con orbita “a spirale” Osiris ha analizzato al superficie, e ha scoperto acqua nelle rocce. Dati spettroscopici (la luce che ha righe di emissione e assorbimento, “impronta” di materiali presenti” ), evidenziano molecole d’acqua nei minerali rocciosi sulla superficie dell’asteroide. Nelle rocce, non laghetti. Sono le cosiddette “rocce idrate”, silicati idrati che si sono forse originati agli inizi del sistema solare, nella stessa nebulosa da cui si sono formati Sole, pianeti, lune e quindi anche gli asteroidi (anzi dagli impatti di questi si e’ formata pure la Terra). Acqua nella struttura cristallina delle rocce. Non acqua liquida, ma queti “idrossidi” danno la prova che forse Bennu ha fatto parte di un oggetto piu’grosso, o di un sistema piu’ grosso, ove l’acuqa liquida c’era.

CIAO

Marghian

MARTE, IL PIANETA DAI MILLE MISTERI…. 2 a PARTE – L’ARRIVO SU MARTE DELLA SONDA InSight

(Marte – ExoMars- Marsis  prima parte)

The Sharpest View Of Mars Ever Taken From Earth

MARTE, IN TUTTA LA SUA MISTERIOSA, E PER QUESTO AFFASCINANTE, BELLEZZA

Sul nostro piccolo pianeta Terra siamo tutti molto presi dalle nostre cose, e poco ci ricordiamo di dare una occhiata o di prestare ascolto a qualche notizia che ci racconti cosa avviene fuori dalla Terra e dai nostri ambiti quotidiani. Attratti come siamo dalle vicende riguardanti Salvini e Di Maio –e rispettivi padri-, lo spread e il suo saliscendi (piu’ sali che scendi), l’arresto di un mafioso, un fatto di cronaca, ci arrabbiamo per lo sbarco di un gruppo di immigrati o per la quota 100 (anche io, quando caspita fanno ‘sta cosa…) ecco che quasi la nostra mente ignora, direi scarta categoricamente notizie come definirle, “un po’ diverse”. Piace anche a me seguire, a volte – come succede a tutti noi quando la cosa ci interessa, quasi con gioia di un tifoso per la squadra che segna o gioca bene o con la rabbia dello stesso per la squadra che perde o per un rigore annullato, le notizie quotidiane.

Ma ogni tanto, nell’avvicendarsi delle cronache quotidiane, alzo gli occhi- magari anche soltanto idealmente – per guardare il cielo, e.. aguzzo le orecchie per ascoltare chi ne parla. E mi piace anche un po’ fare da portavoce, talora da controcanto se qualcosa non mi torna, a queste notizie alternative al quotidiano. Di conseguenza, con gli strumenti che mi ritrovo, scrivo qualcosa. Come sulla impresa spaziale di cui ho riportato, fino ad ora, la data. Proprio il giorno nel quale mi ero prefisso di fare il post che, per mia piccola imprudenza ( lo ammetto), non sono riuscito a fare. Ero giunto ad oltre metà del post sull’evento del 26 novembre scorso, la sonda su Marte quando paff, mi sparisce la pagina web, perso tutto. Arriva il 3 di dicembre, volevo scrivere qualcosa sulla sonda che ha raggiunto in questa data un asteroide (farò il post…) , mi metto a scrivere, e succede la stessa cosa. Po m’aggiudài, cun su tempus chi tengiu- per aiutarmi, col tempo che ho…. – Scrivo su Word, e salvo ogni paio di righe, e farò d’ora in poi cosi’, nun me frega piu’. Allora….

26 novembre, LA SONDA InSight E’ ATTERRATA SU MARTE

InSight

Si’, è atterrata su Marte. -Atterrata, non ammartata, come anche giornalisti esperti e scienziati scrivono e dicono. Fa ridere i polli , e anche le galline se pensiamo a cosa forse diranno quando una sonda si poserà, ad esempio, su Plutone: “è applutonata”. “Atterrata” va bene secondo me. perché poi, per dirla tutta, “atterrare” non significa “posarsi sul pianeta Terra”, ma “posarsi al suolo”, sull’elemento “terra”. Il nome del nostro pianeta infatti è nato proprio quando anticamente esso era ritenuto essere “Il Mondo” e non un pianeta come tanti, e costituito da un suolo piatto, “la Terra”, appunto, in parte coperto da un grande oceano e sormontato da una volta e, “sotto la terra”, “gli inferi”. Sotto queste idee e’ nato il nome “terra”, che era anche uno dei quattro elementi della antichità. Ce li troviamo ancora oggi negli oroscopi. “terra, aria, acqua, fuoco”.

A parte questa mia piccola critica linguistica sulla parola “ammartare”- sulla quale critica credo che l’accademia della crusca converrà con me -, anche per riderci un po’ sopra, comincio a scrivere dell’atterraggio della sonda InSight sul pianeta rosso.

Gli scienziati del team “NASA” per la missione, hanno trepidamente vissuto quelli che la NASA stessa chiama “i sette minuti di terrore”, per le incognite rappresentate da un atterraggio di una sonda Robot su Marte. Sette o otto minuti “terribili”, a buona ragione, dato che solo il 40% delle sonde sono arrivate su Marte con successo, e si sono perse ben il 60 % delle sonde inviate. Come la « Mars Observer », sparita appena dopo aver inquadrato la configurazione detta « faccia di Marte » (ma guarda, proprio subito dopo – ??!!-), fra le “defunte sonde ricordiamo anche la Mars Climate Orbiter lanciata a dicembre del 1999; o la sonda Schiaparelli del cui sorte non si sa nulla. Atterrare su Marte non e’ facile dunque, vuoi per la minore densita’ e pressione atmosferica che è solo un centesimo circa di quella terrestre, con minima capacita’ di frenaggio con i paracaduti (il frenaggio a razzi invece e’ agevolato dalla minore gravita’, il 39% della nostra gravita’); le tempeste di sabbia e venti fortissimi da quattrocento km orari che coinvolgono e sconvolgono anche tutto il pianeta, l’assenza pressoche’ totale di un campo magnetico. Non di meno la distanza, dato che un segnale di radiocomando impiega (alla velocita’ della luce, il segnale radio è.. “luce”) una ventina di minuti, e si deve puntare sulla automazione, comandi programmati; o impartiti per tempo. Ma questo e’ un problema. Se scatta il rosso, va bene che Marte e’ il pianeta rosso, forse per qeusto molte sonde non passano…

Scherzi a parte, non è facile; se scatta il rosso,  nel senso che c’e qualche imprevisto, te saluto gloria, e buona notte ai suonatori. Gli imprevisti e le incognite di una missione su Marte sono tante. Comunque, molte sonde ce l’hanno fatta ed hanno dato e danno notevoli contributi , come le sonde Viking –1977- , Phoenix –2009-,, Mars Pathfinder con il roverino Soujurner –1997, ero ricoverato all’ospedale di Oristano per controlli, vidi la telecronaca alla televisione nella sala mensa – , Spirit e Opportunity, rover gemelli – gennaio 2004 -Curiosity – 2012 -e, in ultimo, qualche giorno fa, InSight.

InSight, questo è il nome della sonda, che preso come parola significa “visione interiore”; ma come “sigla” sta per “Interior-appunto- Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport”, davvero tutto un programma: l’esplorazione dell’interno di Marte usando strumentazioni per l’indagine sismica e geologica, e del “trasporto del calore “-

LE FASI DELL’ATTERRAGGIO

Lanciata il 5 maggio di quest’anno, partenza rinviata dal maggio 2016 per problemi ad uno strumento di misurazione sismica, dopo un volo di sette mesi, lunedi’ 26 novembre verso le ore 20,47 in Italia, e’ entrata nella atmosfera del pianeta alla velocità di 19 mila chilometri all’ora, per poi aprire il paracadute verso a 11 chilometri dal suolo, e liberarsi anche dello scudo termico, lasciandolo cadere.

 Raggiunti 250 km orari circa,, a sessanta secondi dall’atterraggio- non ammarTaggio…- la sonda abbandona il paracadute, e apre i tre razzi di frenaggio, posandosi morbidamente sul suolo marziano.  Sono stati sette minuti di incertezza e incrocio di dita (poi dicono che gli scienziati non siano superstiziosi, lo siamo tutti…). Il lander per l’aterraggio su Marte non era solo, ma aiutato da una coppia di sonde “telemetriche”, dal nome Mars Cube One.

Mars Cube One

MarCo

La coppia di sonde del sistema Mars Cube One, “ponte radio” fra InSight e la Terra

Partite con la sonda InSight, IL SISTEMA consta di due minisonde, MarCo-A e MarCO-B, atte a creare un collegamento fra la sonda e la Terra, ed assistere il lander nelle manovre di discesa e di atterraggio. E’ stato anche un test per le future manovre spaziali assistite da sonde telemetriche di navigazione, anche su altri corpi del sistema solare.

La sequenza di avvicinamento e di atterraggio su Marte questo è importante, è stata la stessa del 2008, con la stessa tecnologia e metodo, della prodigiosa sonda Phoenix, che atterrò vicino al Polo Nord Marziano, tutto avvenne come sopra, a parte le sonde telemetri che, usate per la prima volta per “InSight”.

Lo scopo della missione di InSight, con il lander che e’ atterrato in una sona vulcanica vicina all’equatore del pianeta, è raccogliere dati sulla storia antica di Marte (e quindi, capire qualcosa sui pianeti rocciosi in genere); quindi studiare la struttura interna di Marte, processi antichi e ancora in atto che hanno formato e modellato il pianeta, il muoversi del magma sotterraneo, il trasporto del calore interno residuo, l’attività sismica, la geofisica del pianeta e l’attività di movimento tettonico. Lo studio degli impatti meteoritici, anche queseto è molto importante. A proposito, e’ dell’ultim’ora che la sonda Curiosity ha fotografato un oggetto lucente, forse una meteorite. La sonda InSight è alimentata da pannelli fotovoltaici (come tutte, del resto, le sonde marziane e quelle con altre destinazioni).

La sonda ha in dotazione fra gli altri strumenti un sismografo. Le scosse sono un po’ la “spia” di cosa c’è sotto, utile per studiare la storia geologica del pianeta.

Okay, nella terza parte, approfondirò la questione Marte: ho una bella storiella da raccontarvi – non so se ci vorrà anche una quarta parte… 

CIAO

Marghian

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