La storia violenta del Sistema Solare

Mappa topografica del bacino Aitken nel Polo Sud lunare ottenuta dalla Sonda Clementine. Il colore indica l’altitudine: in rosso le zone più elevate, in viole quelle meno elevate. Il Polo sud lunare si trova al centro della zona in grigio.

Qui di seguito alcuni estratti e una mia rielaborazione della conferenza del Professor Cesare Barbieri, docente di Astronomia presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova, tenuta giovedì 29 aprile 2010 presso l’Osservatorio Astronomico di Santa Maria di Sala del Gruppo Astrofili Salese Galileo Galilei durante il XXX Corso di Astronomia.

Mercurio, Venere, Luna e Marte sono i corpi celesti pù simili alla Terra e registrano fedelmente un’enorme quantità di impatti, soprattutto nel remoto passato, ma anche ai giorni nostri.
Circa 100 milioni di anni fa un impatto enorme sulla faccia visibile della Luna ha prodotto il cratere Tycho. Tuttavia, anche la faccia nascosta della Luna presenta dei crateri di grandi dimensioni. In particolare, il polo sud lunare è dominato da un’enorme struttura chiamata bacino di Aitken con una dimensione pari a 2500 chilometri di diametro: è il più vasto bacino d’impatto sulla Luna di tutto il nostro Sistema Solare paragonabile per dimensioni solo a Hellas Planitia su Marte con 2300 chilometri di diametro. Pensiamo a quanto vicino esso si trovi rispetto alla nostra Terra…

Osservando la Luna, si possono osservare ancora oggi dei lampi di luce, degli impatti di piccoli asteroidi sulla sua superficie, che si possono manifestare soprattutto in corrispondenza di uno sciame meteoritico, particelle rilasciate nello spazio dalle comete nel loro passaggio attorno al Sole, e che la Terra periodicamente nel corso dell’anno attraversa nel suo moto di rivoluzione intorno alla nostra stella.
Nel remoto passato i meteoriti potevano essere corpi di grandi dimensioni, chiamati “planetesimi”. Col passare del tempo gli impattori sono diventati sempi più piccoli, da pochi chilometri a qualche centimetro. Oggi sono oggetti simili a piccoli asteroidi, a nuclei di piccole comete, o più spesso a loro frammenti di piccole dimensioni.

Andiamo oltre Marte. Consideriamo Giove, il pianeta maggiore del nostro Sistema Solare. Nel 1994 la natura ci offrì uno spettacolo straordinario, la cometa Shoemaker-Levy 9 si frantumò nei pressi di Giove (si veda l’immagine qui sotto) e i frammenti caddero uno dopo l’altro nell’atmosfera gioviana. L’Hubble Space Telescope fotografò le macchie scure (nelle foto in bianco e nero) e osservò l’evoluzione del fenomeno per mesi.

Impatto su Giove della cometa Shoemaker-Levy 9 registrato dall’Hubble Space Telescope.

L’anno scorso un secondo impatto su Giove simile a quello del 1994 fu osservato come una macchia scura da un astrofilo australiano che aveva puntato il suo telescopio verso il pianeta rilevando qualcosa di inusuale sulla sua superficie. Ancora una volta, il telescopio Hubble fu puntato verso il pianeta gigante per osservare e monitorare il fenomeno.

 L’impatto su Giove rilevato dall’Hubble Space Telescope il 23 luglio 2009.

L’identificazione di crateri d’impatto sulla superficie terrestre è estremamente difficile. Per il 70% la Terra è coperta dalle acque e quindi molti impatti sono avvenuti negli oceani; le condizioni climatiche (pioggia, vento, sole, ecc.) modificano continuamente la superficie terrestre portando a cancellare le tracce di questi impatti.
Ma quanti asteroidi cadono sulla Terra e con quale dimensione?

Asteroidi di dimensioni di 1 centimetro ne cadono in media 10 ogni ora;
asteroidi con dimensioni di 1 metro ne cadono in media 1 al mese;
asteroidi di dimensioni di 50 metri (i cui effetti si registrerebbero su una regione italiana come il Veneto) ne cadono in media 1 ogni 1.000-10.000 anni;
asteroidi di 1 chilometro ne cadono in media 1 ogni 1 milione di anni.

Le mie congratulazioni e quelle di Marco al Prof. Barbieri. Ha conquistato tutto il pubblico, quasi un centinaio di persone venute ad ascoltarlo, con il suo stile semplice e accattivamente, che sa emozionare e  coinvolgere chiunque.

Un pianeta davvero buffo, per Spitzer…

Il telescopio spaziale Spitzer  ci riporta la scoperta di una interessante peculiarità che riguarda un pianeta distante – in pratica, manca il metano, un ingradiente fondamentale a molti pianeti del nostro Sistema Solare e comunissimo in gran parte dei corpi celesti.

Il pianeta Gliese 436 b (Credits: Spitzer website)

Lo studio appare oggi sulla prestigiosa rivista Nature: in esso gli scienziati (assai onestamente) non nascondono come le recenti scoperte siano per loro motivo di perplessità. Dalle loro parole si percepisce bene tale imbarazzo: “I modelli ci dicono che il carbonio in questo pianeta dovrebbe trovarsi in forma di metano. I teorici avranno il loro bel daffare per riuscire a spiegare la sua assenza”.

Continua a leggere Un pianeta davvero buffo, per Spitzer…

Un’estate su Tritone

di Sabrina Masiero

E’ piena estate nell’emisfero sud di Tritone, satellite di Nettuno, sulla base della primissima analisi della sua atmosfera compiuta da un gruppo di ricercatori europei che ha utilizzato il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory (ESO) rivelando la presenza di monossido di carbonio e compiendo la prima rilevazione di metano sulla sua sottile atmosfera. Queste osservazioni mostrano che il sottile spessore dell’atmosfera cambia con le variazioni stagionali, in particolare aumenta nel periodo più caldo.

Abbiamo trovato evidenza di come il Sole faccia sentire la sua presenza su Tritone, nonostante sia molto distante da esso. Questo mondo ghiacchiato ha stagioni simili a quelle terrestri, sebbene esse varino molto più lentamente” afferma Emmanuel Lellouch, primo autore dell’articolo pubblicato su Astronomy & Astrophysics dal titolo: “Detection of CO in Triton’s atmosphere and the nature of surface-atmosphere interactions“.

Su Tritone, dove la temperatura superficiale media è di circa -235 gradi Celsius, è estate in questo momento nell’emisfero sud e inverno in quello nord.
Non appena l’emisfero sud si riscalda, un sottile strato di azoto ghiacciato, metano e monossido di carbonio sublimano in gas sulla sua superficie, assottigliando sempre meno l’atmosfera fredda man mano che avanza la stagione, nel corso di un’orbita di Nettuno intorno al Sole, che è pari a 165 anni. Una stagione su Tritone dura un po’ più di 40 anni. Il satellite ha passato il solstizio estivo nel suo emisfero sud nel 2000.

Sulla base delle misure effettuate del gas, Lellouch e i suoi colleghi hanno stimato che la pressione atmosferica di Tritone debba essere aumentata di un fattore quattro se confrontata con le misure compiute dal Voyager 2 nel 1989, quando era ancora primavera sulla gigantesca luna. La pressione atmosferica del satellite è ora compresa tra 40 e 65 microbar, 20.000 volte meno che sulla Terra.

Il monossido di carbonio era noto per essere presente sottoforma di ghiaccio sulla sua superficie, ma Lellouch e il suo gruppo hanno scoperto che lo strato superiore di Tritone è arricchito di ghiaccio di monossido di carbonio di circa un fattore dieci se confrontato con gli strati più profondi, e questo rappresenta una sorta di pellicola che filtra l’atmosfera.
Mentre la maggior parte dell’atmosfera di Tritone è di azoto (molto più abbondante che sulla Terra), il metano nell’atmosfera, rilevato per la prima volta dal Voyager 2 e ora confermato in questo studio da Terra, viene a svolgere un importante ruolo. “I modelli climatici e atmosferici di Tritone devono essere rivisti ora, alla luce di questa scoperta del monossido di carbonio e si dovrà misurare nuovamente la quantità di metano” afferma il co-autore, Catherine de Bergh.

Delle 13 lune di Nettuno, Tritone è la più grande, con i suoi 2.700 chilometri in diametro (tre quarti di quello della nostra Luna), è il settimo satellite più grande nel nostro Sistema Solare. Dalla sua scoperta avvenuta nel 1846, Tritone ha affascinato numerosi astronomi non solo per la sua attività geologica e i numerosi tipi differenti di ghiaccio superficiale, come l’azoto ghiacciato o il ghiaccio secco (biossido di carbonio ghiacciato), ma anche per il suo moto retrogrado che è unico nel nostro Sistema Solare, un moto che avviene in direzione opposta rispetto alla rotazione dei pianeti.

Non è facile osservare l’atmosfera di Tritone che è approssimativamente 30 volte più lontano dal Sole di quanto non lo sia la Terra. Negli anni ’80 del secolo scorso gli scienziati avevano teorizzato che l’atmosfera della luna di Nettuno potesse essere sottile come quella di Marte (7 millibar). Fu solo quando il Voyager 2 visitò il pianeta nel 1989 che l’atmosfera di azoto e metano venne misurata (l’attuale pressione è di 14 microbar, 70.000 volte meno densa dell’atmosfera terrestre). Da allora, le osservazioni terrestri sono state molto limitate.
Le osservazioni di occultazioni stellari (quel fenomeno che si verifica quando un corpo del Sistema Solare passa davanti ad una stella e impedisce il passaggio della sua luce) indicavano che la pressione alla superficie di Tritone stava aumentando negli anni novanta. Grazie al Cryogenic High-Resolution Infrared Echelle Spectrograph (CRIRES) del Very Large Telescope (VLT) il gruppo di scienziati fu in grado di ottenere maggiori risultati nello studio dell’atmosfera di Tritone.
Avevamo bisogno della sensibilità e della capacità di CRIRES per prendere spettri estremamente dettagliati e osservare l’esigua atmosfera” ha concluso il co-autore Ulli Kaufl.

Eso Press Release: http://www.eso.org/public/news/eso1015/ .

Sabrina

Cenere da un vulcano

Questa immagine, ottenuta il 15 aprile 2010 dal Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) a bordo di Envisat, mostra la vasta nube di polvere emessa dal vulcano islandese. Disponibile su: http://www.esa.int/esaCP/SEMJLY9MT7G_Italy_1.html

In questa immagine ottenuta dallo strumento MERIS del satellite Envisat dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ottenuta il 15 aprile 2010 alle ore 13:25, è ben evidente la gigantesca nube di cenere prodotta dall’eruzione del vulcano islandese situato sotto il ghiacciaio Eyjafjallajokul nel sud ovest del paese.

Questa cenere che viene trasportata dai venti verso i paesi del Regno Unito a più di 1000 chilometri di distanza, può causare seri danni ai reattori degli aerei, e di conseguenza, le autorità competenti di molti aeroporti del Regno Unito, Scandinavia e di altri paesi europei (nelle prossime ore anche del nostro) hanno soppresso tutti i voli. In particolare, sono stati chiusi gli aeroporti di Gran Bretagna, Irlanda, Svezia, Finlandia, Danimarca, Norvegia, Belgio e Olanda. Nella serata del 15 aprile è arrivata la notizia della chiusura dello spazio aereo nel nord della Polonia, degli aeroporti di Parigi, di altri 23 scali francesi e di quelli tedeschi di Berlino e Amburgo. In Italia bloccati tutti i voli di tutte le compagnie aeree in partenza per il Belgio, l’Olanda, il Lussemburgo, l’Irlanda e il Regno Unito.

La cenere, quella lunga scia grigia nell’immagine, si muove da ovest verso est a circa 11 chilometri dalla superficie terrestre.
Il vulcano è entrato in eruzione il 20 marzo 2010 dopo un lungo periodo di “tranquillità” che risaliva fin dal 1821, e mercoledì 14 aprile 2010 è avvenuta la sua seconda eruzione che ha comportato lo scioglimento del ghiacciaio e gravi inondazioni in tutta la regione.

Una spettacolare animazione, ottenuta dal Dipartimento di Ricerca Climatica e Atmosferica dell’Istituto Norvegese per la Ricerca Atmosferica, è visibile nella pagina dell’ESA: http://www.esa.int/esaCP/SEMJLY9MT7G_Italy_1.html#subhead1 ottenuta da un modello di previsione che si basa sulla rilevazione dell’anidride solforosa nella nube di cenere provocata dall’eruzione del vulcano.

Fonte: ESA Portal Italy: http://www.esa.int/esaCP/SEMJLY9MT7G_Italy_0.html .

Sabrina