Incontro ravvicinato con Cerere

Il suo nome è Cerere, ed è un appena un asteroide. Ma attenzione, un asteroide di tutto rispetto, perché è il più grande nella fascia principale di asteroidi del Sistema Solare. Scoperto nel 1801 dal sacerdote italiano Giuseppe Piazzi, per la sua grandezza (può vantare un diametro di quasi mille chilometri…) è stato considerato per più di un secolo come l’ottavo pianeta del nostro sistema. Derubricato poi al rango di mero asteroide, è stato riabilitato – almeno parzialmente – nel 2006, anno dal quale riveste ufficialmente il ruolo di pianeta nano (con compagni decisamente illustri, quali Plutone, Makemake ed altri).

E’ notizia di questi giorni che la NASA abbia deciso di prolungare la sua missione Dawn (missione lanciata nel 2007 proprio per investigare gli ambienti di Cerere e dell’asteroide Vesta). In virtù di questo prolungamento vitalela sonda si farà anche più ardita, tanto da avvicinarsi alla superficie del pianeta nano, ad un livello mai tentato prima: per la precisione, si spingerà fino ad una altezza inferiore ai 200 km dalla superficie, laddove il precedente record di avvicinamento si attestava su una distanza quasi doppia. Inutile spendere parole sul vantaggio di poter osservare Cerere così da vicino, e sulle cose nuove che potremo imparare.

Immagine di fantasia di un passaggio di Dawn sopra Cerere (Crediti: NASA/JPL Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA)

Il prolungamento della missione ha difatti un senso assai preciso, che è quello di misurare accuratamente quantità e spettro di energia dei raggi gamma e dei neutroni. Informazioni importantissime per comprendere la composizione della superficie di Cerere, e sopratutto per capire quanto ghiaccio può davvero contenere. La sonda non mancherà poi di regalarci foto ravvicinate della superficie, naturalmente. Ma c’è dell’altro. Il valore aggiunto di tutto questo è che Dawn si troverà ancora in “azione” quando l’orbita di Cerere giungerà al perielio (il punto di massimo avvicinamento al Sole) nell’aprile del prossimo anno. E qui ci si aspettano cose davvero interessanti, perché – a motivo dell’inevitabile innalzamento della temperatura – parte del ghiaccio superficiale si sublimerà in vapore, e il fenomeno potrà essere accuratamente monitorato dalla sonda, in combinazione con telescopi a terra. C’è infatti molto da capire ancora sulla natura della superficie di questo bizzarro pianetino, e possiamo scommettere che i dati che Dawn ci regalerà in questa occasione saranno, a dir poco, estremamente preziosi.

Così la sonda, un po’ come Cassini con Saturno, terminerà in gloria la sua missione. Sì, ma dopo? Come verrà scritto il capitolo finale di Dawn? Ebbene, gli scienziati sono decisi ad evitare che questo peculiare pianeta nano venga contaminato con materiale terrestre. Piuttosto che terminare i suoi giorni schiantandosi su Cerere, dunque, Dawn si assesterà buono buono nella sua orbita finale, terminando quietamente la sua attività (inviando nuovi dati a Terra, fino a quando ci riesce…), ma rimanendo integro. A segno perpetuo dell’interesse umano per la comprensione di Cerere, e attraverso questo, del sistema, incredibilmente ricco e complesso, di pianeti, pianetini ed asteroidi all’interno del quale abitiamo, e guardiamo il cielo.

Pubblicato originariamente su EDU INAF 

Quel buco nella Luna…

La celebre “Base Alpha” di televisiva memoria…

Qualcuno se la ricorderà, o ne avrà sentito parlare: la base lunare Alpha, un insediamento scientifico umano costruito sul suolo lunare. No, non (ancora) nella realtà, ma nella celeberrima serie televisiva Spazio 1999. Per quanto sia una ipotesi suggestiva e ricorrente, questa della edificazione di una colonia lunare, forse non è però l’ipotesi più semplice, al fine di colonizzare il nostro unico satellite naturale.

Potremmo mai formare delle colonie, ad esempio, sotto la superficie lunare? 

Continua a leggere Quel buco nella Luna…

Da dove viene tutto quanto?

Possiamo dirlo subito, senza tema di smentita. Siamo fatti di cielo, di polvere di stelle, nella gran parte. Anche se non ce lo ricordiamo quasi mai. Fate caso, chi si sofferma mai la mattina (tra caffè, libri, ragazzi da portare a scuola, traffico, ricerca di parcheggio…) , anche solo un momento, a pensare al fatto che siamo totalmente impastati di cielo? 

E non appena in senso poetico, o metafisico (che già sarebbe tanto, beninteso). Ma in senso veramente strutturale. Siamo fatti cioè di materia che è stata elaborata e prodotta nello spazio. E viviamo grazie a ciò che è accaduto – ed accade – nello spazio.

Per rendersene conto in modo molto diretto e concreto, basta guardare questa particolare  tavola degli elementi.

Crediti & Licenza: Wikipedia: Cmglee; Data: Jennifer Johnson (OSU)

L’avrete riconosciuta: non è altro che la classica tavola periodica di Mendeleev con la piccola accortezza di aver aggiunto l’indicazione – per ogni singolo elemento – della sua sede probabile di produzione.

E si scoprono cose interessanti: cose che non sappiamo (o alle quali, appunto, non pensiamo quasi mai) ma che ci riguardano direttamente, cose che evidenziano e rinsaldano il nostro rapporto costitutivo con lo spazio. Lo spazio, infatti – così ci dice inequivocabilmente questa tabella – non è altro da noi, non è sopra la nostra testa. E’ molto più vicino, perché in qualche modo, ne siamo costituiti.

Prendiamo l’idrogeno, presente nel nostro corpo in ogni sua molecola d’acqua, ad esempio. Sapevate che tale elemento è tra le cose più antiche di cui possiamo fare esperienza? Viene infatti direttamente dal Big Bang: non si dà, a nostra conoscenza, alcuna altra modalità apprezzabile per la produzione di idrogeno nell’intero universo. Il carbonio, così come l’ossigeno, è invece prodotto dall’interno delle stelle. Gran parte del ferro nel nostro corpo è stato poi prodotto durante lo scoppio a supernova di stelle (di massa più grande del Sole) che “abitarono” questa parte di spazio, molto tempo fa. L’orolo abbiamo visto di recente – è stato in gran parte prodotto da stelle di neutroni durante drammatiche collisioni, che hanno prodotto (è proprio notizia di questi giorni) impulsi gamma “a vita breve” ed anche eventi di onde gravitazionali.

Capiamoci, non è sempre tutto chiarissimo: per esempio ci sono elementi essenziali, come il rame, di cui ancora non si conosce bene la specifica modalità di produzione. Tematiche aperte, tanto da essere ancora oggetto della ricerca attuale, tramite osservazioni e investigazioni al computer.

Ma la faccenda resta intatta. Siamo fatti di stelle (in gran parte). E siamo comunque totalmente fatti di materia del cielo.

Potrebbe forse bastare, per la ricorrente domanda (lecita, per carità)  sull’opportunità di investire soldi nello studio del cielo. In fondo, studiare il cielo è studiare noi stessi. Ci potremmo infatti quasi domandare – a questo punto, invertendo totalmente la questione – cosa ci possa mai essere, di più importante…

Dalle onde gravitazionali… alle onde sonore!

E’ normale. Dopo l’entusiasmante scoperta di cui abbiamo debitamente dato notizia qualche giorno fa, tutti i media, dalle tv ai giornali, parlano diffusamente di queste onde gravitazionali: sono veramente un tema nuovo capace di ridestare interesse verso lo studio del cielo e dei fenomeni che vi avvengono.  Un tema, a nostro modesto avviso, che ci può portare anche ad una sostanziale ridefinizione di come pensiamo al cosmo sconfinato, ed al nostro ruolo in esso.

E’ dunque una scoperta che ha una tale portata culturale che interessa di fatto una cerchia di persone ben più vasta dei classici addetti ai lavori, e riteniamo che meriti di essere compresa dal pubblico più vasto, almeno nei suoi tratti fondamentali.

D’accordo: ma ora che avete letto tutti questi approfondimenti, che li avete (anche) pazientemente digeriti, avete davvero capito che cos’è che oscilla in un’onda gravitazionale? Se ve lo chiedessero, sapreste rispondere?

Vero: ci hanno fatto l’esempio delle onde d’acqua in uno stagno, ma queste nuove onde si propagano pure nel vuoto assoluto, perciò – propriamente parlando – non c’è un mezzo che viene ondulato. Come la mettiamo?

Come onde nell’acqua? Ma se l’acqua non ci fosse…? C’è qualcosa da capire, più in profondità….

Giusto: ci hanno anche detto, in varie occasioni, che sono “oscillazioni dello spazio” che accorciano e allargano lo spazio tra due masse distanti, dunque noi le vediamo perché misuriamo la variazione di questa distanza. Ma, un momento: se si accorcia “lo spazio” si accorcia pure il metro che fa la misura, perciò (a rigore) non ce ne potremmo mai accorgere e misureremmo sempre la stessa distanza. Oppure non è così?

Infine, qualcuno ha detto, più correttamente, che l’onda gravitazionale è un’oscillazione della “curvatura” dello spazio-tempo… belle parole, anche abbastanza roboanti, ma che cosa vogliono dire davvero? Insomma, è possibile formarsi un quadro comprensibile e al tempo stesso corretto?

Ci hanno provato l’anno scorso, in occasione della prima rivelazione delle onde gravitazionali, i nostri amici di Fisicast… e secondo noi, ci sono anche riusciti!

Dunque con piacere vi invitiamo ad ascoltare la puntata (anche su YouTube o iTunes) che guadagna una nuova attualità proprio alla luce degli ultimi risultati scientifici!  Se aveste domande, potete commentare qui oppure direttamente sul sito di Fisicast. Troverete persone ben disposte a trattare amichevolmente questi argomenti così fuori dall’esperienza comune. Per poter finalmente arrivare ad un po’ di chiarezza, ad una comprensione che (sperabilmente!) si muova oltre la superficie un po’ approssimativa della notizia di agenzia, ma affondi la sua consistenza nel terreno solido ed affascinante della fisica di base.

Quella fisica che portò un certo Albert Einstein proprio alla predizione di queste elusive ondulazioni, esattamente un secolo fa.

Segni di un cosmo dorato…

Stavolta sono state viste tutte e due: le onde gravitazionali e quelle elettromagnetiche (insomma, quelle a noi decisamente più congeniali). Per la prima volta nella storia dell’astronomia. Ma l’astrofisica gravitazionale, non ci sta risparmiando sorprese. Come a dirci, è un campo nuovo, un campo eccitante. Non lo vedete? Non mi vedete? 

I dati che abbiamo, ormai lo sapete, si spiegano benissimo con la faccenda di due stelle di neutroni avviluppate in una danza inestricabile, che le porta a fondersi l’una con l’altra, in breve tempo.

Va appena ricordato che le stelle di neutroni sono già di loro cose parecchio strane, e ben poco hanno a che fare con le stelle “normali” di cui ci siamo occupati spesso. Sono fatte di materia così “pigiata” da essere pesantissima, usualmente dovute al collasso gravitazionale di una stella di massa molto elevata (dieci volte il Sole o giù di lì). La materia – in stato “degenere”  è così densa che una stella di neutroni di poche decine di chilometri di diametro, può benissimo avere una massa superiore a quella del nostro Sole.

L’episodio di cui parliamo è stato registrato il giorno 17 agosto nella galassia vicina NGC 4993, una gigante ellittica distante da Terra “appena” 130 milioni di anni luce. E qui c’è qualcosa che ha cambiato le carte in tavola, facendo fare un balzo in avanti sorprendente alla neonata astrofisica gravitazionale. C’è  – se vogliamo metterla così – che lo sconosciuto è venuto incontro a ciò che invece è già ben conosciuto, gli ha teso la mano, gli ha fornito nuovo valore. E hanno camminato insieme. Portandoci a scoprire nuove cose, a legare quel che si conosce con quello che si scopre, nell’evidenza solare del fatto che uno rafforza l’altro.

Detta in modo più scientifico, la cosa è questa: pochi secondi dopo la rilevazione delle onde gravitazionali da parte degli esperimenti LIGO e Virgo, il telescopio orbitante Fermi ha rilevato un treno di raggi gamma, e qualche ora dopo sia Hubble che altri osservatori hanno rilevato i fotoni dello spettro elettromagnetico, legati all’evento.

Questo video decisamente suggestivo mostra due stelle di neutroni molto calde, nei momenti finali in cui l’orbita stretta in cui sono avvinte le porta ad una cospicua emissione di onde gravitazionali, appunto quella rilevata da Terra. Nel momento della (inevitabile) completa fusione, si forma un jet assai potente che genera un lampo gamma (di quelli a durata breve). A breve distanza di tempo, si ha anche la formazione di una sorta di supernova, per la precisione chiamata kilonova.

Questa significativa coincidenza tra quel che si vede (radiazione in banda ottica) e quel che non si vede (onde gravitazionali, raggi gamma) conferma che gli eventi che “vede” LIGO possono essere associati con lampi gamma di breve durata. Gli scienziati sono portati a pensare che queste fusioni di stelle di neutroni possano aver disseminato nell’universo una buona quantità di elementi pesanti,  compreso lo Iodio, necessario alla vita, ed uranio e plutonio.

E non solo. La cosa che ha molto colpito l’immaginario collettivo, in questi giorni, è che potrebbe verificarsi una produzione cospicua di un elemento ritenuto assai prezioso, ovvero l’oro. Insomma, in questo momento, proprio in questo momento, potreste portare al collo, o al dito, il risultati esatto di uno di questi eventi.

Così, tanto per arrivarci dentro, col corpo prima ancora che con il ragionamento: lo spazio profondo e il nostro cuore, il nostro esistere, i nostri stessi ornamenti con cui ci presentiamo nel mondo, sono legati a filo doppio. Siamo dunque in connessione, in mo(n)di inaspettati, con l’infinitamente energetico, con l’infinitamente lontano.  

Sempre.