Nubi nottilucenti a Venezia – Credit: Mautizio Estri, 2006.

di Umberto Genovese

Alle latitudini più elevate, di solito sopra i 50° [1], nei mesi estivi capita di osservare nel cielo un tipo molto particolare di nubi chiamate nottilucenti (in inglese Noctilucent Clouds o NLC, oppure Polar Stratospheric Clouds o PSC), chiamate così perchè paiono risplendere quasi di luce propria contro il fondo più scuro del cielo.

In realtà non è così, sono particolari e rare formazioni nuvolose che si formano nella mesosfera (la parte più alta della stratosfera),  a 50-70 chilometri di quota – mentre di solito le nubi più alte non superano i 12 km di quota (troposfera) – illuminate dal Sole sotto l’orizzonte tra il crepuscolo civile [2] e il crepuscolo astronomico [3], ovvero tra 24 minuti a 72 minuti prima – o dopo – che il Sole sorga – o tramonti.

Credit: Il Poliedrico.

Le NLC furono notate la prima volta nel 1885, dopo l’esplosione del vulcano Krakatoa, avvenuta nel 1883 in Indonesia. Questo evento portò a ipotizzare che queste nubi fossero causate dal residuo di polveri vulcaniche nell’alta atmosfera, e che meccanismi simili, come ad esempio polveri meteoriche, potessero alimentarle.

Purtoppo è estremamente difficile analizzare queste nubi: sono troppo alte per i palloni sonda e troppo basse per i satelliti. Solo le sonde a razzo possono analizzarle per pochi secondi, insufficienti per qualsiasi tipo di analisi approfondito e continuativo.

Adesso sappiamo però che sono minuscoli granuli di ghiaccio che probabilmente si aggregano attorno  al pulviscolo metorico o vulcanico che funge da seme di crescita per i cristalli.

Le recenti eruzioni vulcaniche del 2010 in Islanda e in Kamchatka hanno certamente contribuito al pulviscolo vulcanico nella mesosfera, il problema però che non è di facile soluzione è il meccanismo che trasporta l’acqua (o meglio vapore acqueo) in quella fascia atmosferica che è orribilmente secca.

Il ruolo dell’acqua

Il ciclo del  vapore acqueo nella mesosfera è estremamente importante quanto per ora quasi sconosciuto.
Infatti se l’acqua sulla superficie del pianeta  è necessaria per la vita, nella mesosfera distrugge lo strato di ozono che ci ripara dalla radiazione ultravioletta del Sole [4].

L’atmosfera terrestre. Credit: Wikipedia.

Uno dei principali responsabili del meccanismo di produzione dell’acqua stratosferica pare essere il metano, considerato da molti politici e scienziati come il più pulito dei combustibili naturali – volutamente dimenticando di menzionare  che è un potente gas serra naturale 72 volte più potente dell’anidride carbonica, che viene trasportato dalle correnti d’aria oltre la  stratosfera e scisso nei suoi componenti atomici dalla radiazione ultravioletta del Sole [5].
I prodotti della scissione del metano distruggono le molecole di ozono per produrre molecole d’acqua,  che poi si manifesta formando le nubi mesosferiche polari.

In pratica, la fotolisi del metano (CH4) produce metile (CH3) e idrogeno atomico (H). L’ozono invece si produce attraverso l’assorbimento della radiazione solare ultravioletta da parte delle molecole di ossigeno che si scompongono e ricompongono continuamente, ma l’ossigeno atomico anziché ricombinarsi con quello molecolare per riformare l’ozono, si lega con l’idrogeno formando ossidrile (O + H -> OH) e in seguito acqua (H + OH -> H2O).
Il feedback positivo innescato dai radicali liberi prodotti dalla fotolisi del metano, e probabilmente anche da altri tipi di idrocarburi arrivati nella troposfera, sopra lo scudo di ozono e la conseguente produzione di vapore acqueo, è in grado di distruggere lo strato di ozono con estrema facilità.

Credit: Wikipedia.

Altra acqua può arrivare attraverso materiale microcometario dallo spazio esterno. Non sappiamo quale meccanismo tra questi sia il più importante, ma  quasi certamente l’ordine è questo, e sappiamo che il vapore acqueo e i cristalli di ghiaccio sono altrettanto nocivi per lo strato di ozono quanto i meccanismi che li creano [6], quasi quanto il cloro e il bromo dei CFC rilasciati nell’atmosfera dalle attività umane fino alla loro messa al bando nel 1990 [7].

Un’altro evento deleterio per l’ozono che diventa ancora più instabile perché ostacola il suo ciclo naturale è il freddo.
Durante l’estate la mesosfera polare raggiunge i 110° K (-163 Celsius) perché è troppo sottile (un centomillesimo di bar) per trattenere il calore come gli strati più bassi, anzi il calore solare assorbito viene consumato per espandersi, e quindi raffreddarsi ancora di più. Un accentuato effetto serra limita la convezione del calore trattenuto dagli strati inferiori dell’atmosfera verso la stratosfera, col risultato che questa si raffredda molto di più a fronte dell’aumento della temperatura nella troposfera, alterando significativamente il ciclo di produzione dell’ozono.
Le conseguenze per l’equilibrio termodinamico dell’atmosfera sono tremende anche per la circolazione dei venti come li abbiamo conosciuti fino ad oggi.

Alcuni scienziati sono scettici che stia aumentando il metano nella mesosfera – e quindi il vapore acqueo – necessario alla produzione delle NLC, obbiettando che una maggiore presenza di vapore acqueo dovrebbe riflettersi nella formazione di cristalli più grandi e quindi di nubi più luminose.
A mio avviso sbagliano, le dimensioni dei cristalli di ghiaccio possono rimanere le stesse per i più disparati motivi legati alla particolare chimico-fisica ambientale, questo si tradurrebbe automaticamente con l’avere nubi molto più estese con la stessa solita luminosità.

In effetti è quello che si registra da quasi cinquant’anni: nonostante che il numero degli osservatori sia rimasto pressoché costante, un po’ tutti loro sono concordi di un aumento delle NLC segnalate [8], mentre anche le attività industriali fanno sempre più ricorso ai combustibili fossili e naturali.

Il buco nell’ozono artico

Comunque sia, il gemello del famigerato buco dell’ozono antartico adesso lo abbiamo anche noi sulle nostre teste [9], e non sono i CFC i responsabili, quanto potrebbe quasi sicuramente essere la nostra stessa tecnologia che fa largo uso degli idrocarburi: infatti se mettessimo sullo stesso grafico temporale la storia umana degli ultimi 200 anni e le nubi nottilucenti ci renderemo conto come siano apparse la prima volta all’inizio della cosiddetta seconda era industriale [10] e siano state presenti nei cieli polari quasi ininterrottamente fino ad oggi [11].

Conclusioni

Adesso è chiaro il collegamento tra l’esistenza delle NLC e il deterioramento dell’ozono stratosferico. Molto probabilmente il principale responsabile è il metano e in ultima istanza la dipendenza dai combustibili fossili e naturali (CFN) della nostra società.

Così scopriamo come i CFN non sono responsabili solo del Global Warming, ma anche del significativo deterioramento dello strato d’ozono che ci protegge dagli ultravioletti solari, con tutte le sue deleterie conseguenze, visto che va a incidere proprio sulle aree più densamente popolate e tecnologicamente avanzate del pianeta.

Ovviamente è improponibile un passo indietro nel progresso tecnologico, piuttosto è indispensabile un passo avanti per superare la dannosa dipendenza dai CFN verso forme energetiche sostenibili, rinnovabili e più efficienti.

Sono bastati sessant’anni di uso dei CFC per fare un danno ecologico senza precedenti e di questi 21 sono trascorsi tra accorgersi del problema e avviare una soluzione. Lo sforzo politico mondiale è stato notevole e nella giusta direzione.
Soprattutto ora in questa fase di crisi economica sarà più facile chiedere dei sacrifici nello stile di vita alla popolazione del pianeta, soprattutto poi se da questi tutti ne trarranno beneficio in termini di riduzione degli sprechi energetici e dell’inquinamento ambientale.

Ricordate il mio Punto Triplo dell’Umanità? Sta a noi decidere adesso con le nostre scelte e i nostri sacrifici se lasciare alle future generazioni un mondo pienamente vivibile o un mondo di caos senza più speranza.

Intanto è importante tenere d’occhio il fenomeno delle nubi nottilucenti anche dove – per ora – non sono state avvistate, non si sa mai … [12].

[1] Il fenomeno delle nubi nottilucenti è stato osservato anche a Venezia nel 2006.

[2] Il Crepuscolo Civile si ha quando il Sole supera i 6° sotto l’orizzonte. Prima di quel momento la luce diffusa dell’atmosfera permette di riconoscere gli oggetti e la linea dell’orizzonte.

[3] Il Crepuscolo Astronomico si ha quando il Sole è 18° sotto l’orizzonte ed esso non dà alcun contributo all’illuminazione del cielo.

[4] Questi sono i principali rischi per la salute umana e l’ecosistema terrestre: Key Findings of the Impact Assessment of Stratospheric Ozone: http://www.ciesin.org/docs/011-466/box1.html

[5] Una tabella delle reazioni chimiche nell’atmosfera è disponibile qui: http://www.atmos-chem-phys.org/4/2427/2004/acp-4-2427-2004-supplement.pdf

[6] The uptake of atomic oxygen on ice films: Implications for noctilucent clouds: http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2003/CP/b305555h

[7] Nonostante che il loro uso sia stato sostanzialmente proibito e sospeso i clorofluorocarburi continuano ad essere ancora presenti nella stratosfera con tutto il loro potenzale dannoso.

[8] Essendo la presenza dei radicali liberi legata alla presenza della radiazione ultravioletta del Sole, le NLC rispecchiano il ciclo di attività undecennale solare, ma … sfalsato di un anno!

[9] Unprecedented Arctic ozone loss in 2011: http://www.nature.com/nature/journal/v478/n7370/full/nature10556.html

[10] L’Era Industriale moderna è nata  tra il 1760 e il 1830 con le prime macchine azionate dal vapore che hanno progressivamente sostituito le fonti energetiche animali meno efficienti con macchine ad energia meccanica. La Seconda Era Industriale si è sviluppata tra il 1870 e il 1880 con l’introduzione dell’elettricità, dei prodotti chimici e del petrolio. Adesso saremmo nella Terza Era Industriale convenzionalmente iniziata nel 1970 con la diffusione elettronica di massa e l’informatica.

[11] Relation between increasing methane and the presence of ice clouds at the mesopause: http://www.nature.com/nature/journal/v338/n6215/abs/338490a0.html

[12] Altre immagini delle NLC sono disponibili qui: http://spaceweather.com/nlcs/gallery2011.htm

Pubblicato inizialmente su Il Poliedrico: http://ilpoliedrico.altervista.org/2011/11/le-nubi-nottilucenti-e-il-buco-nellozono-artico.html

Umberto

Il record della simulazione di un viaggio verso Marte si è conclusa con grandi sorrisi dopo 17 lunghi mesi.

I sei coraggiosi volontari di Mars500 hanno messo piede fuori dalla loro “navicella” con il benvenuto dei ricercatori in fervida attesa, felici che l’impresa sia andata ben oltre le aspettative.

Mars500, il primo test di lunga durata, è una simulazione di una missione umana verso il pianeta rosso iniziata 520 giorni fa, il 3 giugno 2010, presso l’Institute of Biomedical Problems a Mosca. L’equipaggio internazionale è stato isolato nella navicella interplanetaria, realizzata seguendo fedelmente le fasi di una vera e propria missione a lungo tempo verso Marte, il pianeta più vicino alla Terra. La missione prevedeva il viaggio vero e proprio, l’inserimento in orbita attorno al pianeta con l’atterraggio, l’esplorazione di superficie, il rientro in orbita, il volo di ritorno e l’arrivo a Terra.

Durante questo volo simulato, l’equipaggio ha eseguito più di 100 esperimenti, tutti legati a problemi di missione di lunga durata nello spazio profondo. Per aumentare il senso di isolamento, le comunicazioni con il controllo missione sono state artificialmente ritardate per imitare i ritardi naturali su grandi distanze che si hanno in vero viaggio verso Marte.

L’equipaggio composto da tre russi, un cinese e due europei hanno lavorato molto bene. Sono stati tenuti tutti insieme dimostrado che la motivazione e lo spirito del team di astronauti puà tenere gli essere umani vicini anche in condizioni molto difficili. I ricercatori sono felici del risultato ottenuto.

“Vi ringrazio molto per il vostro sforzo davvero eccezionale” ha affermato il Direttore Generale dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), Jean-Jacques Dordain nel suo saluto da Parigi, dopo che l’equipaggio era sceso dal modulo.

Gli astronauti hanno mostrato un coraggio, una determinazione e una generosità davvero elevate, dedicando ben due anni solo alla realizzazione di questo progetto. Un progetto per l’esplorazione umana.

Il portello è stato aperto alle ore 14.00 di Mosca (11.00 CET, 10.00 GMT) e gli astronauti sono usciti dal loro modulo sorridenti e salutando i direttori di missione.
Dopo il primo assaggio di libertà, sono stati visitati da medici e hanno avuto la possibilità di riabbracciare le loro famiglie e i loro amici intimi.

“E’ bello vedere tutti voi di nuovo” ha affermato Diego Urbina, membro dell’equipaggio italiano dell’ESA.

Romain Charles, membro dell’equipaggio francese dell’ESA, ha osservato: “Un anno e mezzo fa sono stato selezionato dall’Agenzia Spaziale Europea per far parte dell’equipaggio Mars500. Oggi, dopo un viaggio immobile di 520 giorni, sono orgoglioso di dimostrare, con i miei compagni internazionali, che un cammino umano verso il pianeta rosso è fattibile. Abbiamo acquisito tutti noi un sacco di un’esperienza preziosa, che aiuta a progettare e pianificare le future missioni su Marte. Siamo pronti a imbarcarci sulla futura nave spaziale e metterci in viaggio!”

Durante i loro primi giorni di libertà, l’equipaggio sarà sottoposto a controlli medici e ad un’ampia valutazione psicologica. Essi potranno anche godersi un po ‘di tempo privato e di relax prima di parlare con i media l’8 novembre prossimo a Mosca.

La loro missione continuerà ai primi di dicembre, con ulteriori test e valutazioni per raccogliere i dati finali della missione.

Un video che sintetizza la missione di 520 giorni in 15 minuti:

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=OX6Uwqi57iw

Fonte ESA-Mars500: http://www.esa.int/SPECIALS/Mars500/SEMB9ALUBUG_0.html e http://www.esa.int/SPECIALS/Mars500/SEMCHALUBUG_0.html

Sabrina

I risultati della selezione COSMIC VISION di ESA

“È un risultato che sottolinea il fondamentale ruolo italiano della ricerca astronomica e astrofisica in campo spaziale”,  dice il Presidente dell’ Istituto Nazionale di Astrofisica, Giovanni Fabrizio Bignami, “per il forte contributo che la nostra comunità scientifica dà a queste missioni, ma anche a quelle sulle quali l’Agenzia Spaziale Europea sarà a breve chiamata a dare la risposta definitiva. Un risultato che si deve all’ASI per il ruolo di sostegno e coordinamento in ambito europeo e all’INAF per l’eccellenza che la sua comunità scientifica, in collaborazione con le università, esprime a livello internazionale”.

“Entrambe le missioni – aggiunge Barbara Negri Responsabile ASI dell’Osservazione dell’Universo – consolidano l’ottimo posizionamento che l’Italia ha raggiunto in Europa sia dal punto di vista scientifico che da quello industriale. Infatti, la partecipazione italiana a Solar Orbiter e Euclid si basa sull’eredità di precedenti missioni portate avanti con successo dall’ASI, quali SOHO e Planck.

Per il Coordinatore Scientifico dell’ASI Enrico Flamini: “La selezione di Solar Orbiter era ormai attesa da tempo e  solo la necessità di avere pronte alcune tecnologie sul satellite, in particolare per resistere all’alta temperatura che la vicinanza al Sole comporta,  ne aveva ritardato fino ad ora l’approvazione. Per Euclid la scelta è stata ben più impegnativa in quanto l’altra missione in competizione, Plato dedicata alla scoperta dei pianeti extrasolari, era ad un livello di importanza scientifica e maturità tecnologica assolutamente comparabile.”

[Di PLATO avevamo parlato su  GruppoLocale poco meno di un anno fa; la speranza dei molti scienziati che vi hanno lavorato, è che non venga messa in "dimenticatoio" ma presto riproposta magari in un diverso segmento di spesa; ricordiamoci che è un destino non infrequente per le missioni ESA. Nel migliore dei casi, comunque, è una sostanziale "dilatazione" dei tempi di attesa perché PLATO possa finalmente volare.]

Solar Orbiter getterà uno sguardo ravvicinato sul Sole come mai finora è stato possibile. L’obiettivo della missione è comprendere meglio i fenomeni che caratterizzano la natura e i cicli della nostra stella e soprattutto per capirne meglio le fasi di iperattività che influenzano pesantemente anche la vita sulla Terra. Su questa missione l’Italia ha la responsabilità di uno dei maggiori strumenti scientifici, il coronografo METIS, il cui Principal Investigator è Ester Antonucci, dell’Osservatorio Astronomico di Torino dell’INAF. METIS catturerà contemporaneamente l’emissione visibile e ultravioletta della corona solare, misurando con una risoluzione temporale e spaziale mai raggiunta sinora, la struttura e la dinamica della corona stessa. Inoltre ha anche un’altra importante partecipazione su Solar Orbiter che riguarda la suite di plasma SWA (Solar Wind Analyser).

La suite di plasma SWA fa parte del package delle misure in-situ di questa sonda e misurerà le caratteristiche del vento solare. SWA è uno degli strumenti dichiarati “irrinunciabili” dall’ESA per la realizzazione della missione Solar Orbiter. Si tratta di 4 sensori che verranno forniti da un consorzio internazionale cui partecipano il Regno Unito, la Francia, l’Italia e gli USA. Il contributo italiano è quello di provvedere alla realizzazione della DPU (Data Processing Unit) di bordo e del relativo software che gestirà i quattro sensori dell’esperimento e ne analizzerà i dati prodotti. La responsabilità di questa partecipazione ricade a livello di Co-PIship sull’INAF IFSI-Roma

“Solar Orbiter – dice Ester Antonucci – è la prima sonda spaziale che porterà un insieme di telescopi al di fuori del piano dell’eclittica, per esplorare finalmente i poli del Sole, che ruoterà in sincronia con il Sole per osservarne la corona sul piano del cielo per un lunghi periodi, e sarà il pianeta – artificiale – che si avvicinerà maggiormente al Sole fino al punto da poter vedere strutture solari di soli 100 chilometri di dimensione. La particolarità della missione e la completezza della strumentazione di bordo, disegnata sia per l’osservazione dell’atmosfera della stella sia per la misura diretta del vento solare che espandendosi incessantemente forma l’eliosfera in cui sono immersi tutti i pianeti,permetteranno di capire come l’eliosfera venga continuamente modulata dall’attività solare, influenzando così le condizioni ambientali, sia magnetiche che atmosferiche, dei pianeti.

Il progetto Euclid, selezionato come missione ESA, si focalizza sul mistero dell’esistenza e della natura dell’energia e della materia oscura che costituirebbero il 97% dell’Universo, mentre la materia ordinaria sarebbe la porzione minima rimanente. Il satellite osserverà svariate centinaia di milioni di galassie su gran parte del cielo e avrà risultati non solo sulle componenti oscure ma anche sulla validità della Relatività Generale su scale di miliardi di anni luce. Le misure di distorsione della forma delle galassie e di segnature caratteristiche della distribuzione spaziale saranno ottenute tramite due strumenti, che operano nel visibile e nel vicino infrarosso. Alle immagini nel visibile si aggiungono immagini e spettri nel vicino infrarosso. I dati saranno pubblici e di estrema utilità anche per moltissimi altri studi astronomici. Gli strumenti saranno sviluppati da un consorzio europeo (circa 800 scienziati oltre 100 istituti diversi), guidato da Y. Mellier (istituto di Astrofisica, Parigi). Il consorzio ridurrà i dati ottenuti e ne effettuerà l’analisi scientifica.

“Fare luce sull’universo ‘oscuro’  - dice Andrea Cimatti dell’Università di Bologna – rappresenta la più grande sfida della attuale cosmologia e fisica fondamentale, e Euclid è stato concepito proprio per raggiungere questo scopo”.

L’ Italia è, insieme alla Francia uno dei due partner maggiori e la sua partecipazione è finanziata e supportata principalmente da ASI. In Euclid sono coinvolti circa duecento scienziati italiani, appartenenti all’INAF (principalmente osservatori ed istituti OAR, IFSI, IASF-BO, OABO, IASF-MI, OATS, OABr, OAPD, OATO) e a numerose Università (principalmente UniBO, Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata, UniTS, SISSA). Molti i ruoli di rilievo: Andrea Cimatti (U. di Bologna) e Roberto Scaramella (INAF-Oss. di Roma) sono nel comitato scientifico della missione e rappresentano l’Italia nel Board del Consorzio Europeo che  fornirà gli strumenti e l’analisi dati. Nel consorzio con ruoli operativi vi sono Fabio Pasian (INAF-Oss. di Trieste) è il responsabile dell’intero Segmento di Terra, Roberto Scaramella è il Mission Survey Scientist, Anna di Giorgio (INAF-IFSI) e Luca Valenziano  (INAF-IASFBO) curano gli importanti contributi degli istituti e dell’ industria nazionale rispettivamente agli strumenti ottico e infrarosso.

Articolo annotato da un originale apparso su MEDIA INAF

La sonda GAIA sarà lanciata a maggio del 2013, e nei previsti cinque anni di attività si occuperà di registrare posizioni e velocità di una grande quantità di oggetti; principalmente stelle della nostra Via Lattea (ma non solo).  Grazie al particolare sistema di scansione del cielo (derivato dagli stessi principi della sonda Hipparcos) l’occhi di GAIA arriverà a scrutare una significative porzione dell’intero cielo.Di più, una gran quantità di oggetti sarà osservata non una, ma decine di volte. A tutto vantaggio della precisione dei dati raccolti, e della possibilità di condurre studi di oggetti di luminosità variabile.

Ci si attende alla fine della missione un catalogo di oggetti di circa un miliardo di “righe”; non è affatto poco se consideriamo che il censimento di Hipparcos – a cui dobbiamo pur tantissimo della nostra attuale visione della Galassia – contava “appena” 120.000 oggetti!

Una immagine artistica della sonda GAIA. Credits: ESA/AOES Medialab

Riservando ad un successivo post il trattamento degli oggetti extragalattici, vediamo rapidamente cosa potrà fare Gaia per la conoscenza della nostra Via Lattea. I punti che li scienziati si aspettano di chiarire, sono i seguenti:

• distanza e distribuzione di velocità di tutte le popolazioni stellari della Galassia. Sappiamo che la Via Lattea è un ambiente molto ampio e complesso, in cui si trovano ammassi stellari di vario tipo e origine (alcuni anche di derivazione esterna, fagocitati dall’attrazione gravitazionale della nostra Galassia). Una indagine approfondita porterà sicuramente moltissimi frutti
• struttura spaziale e cinematica del disco e dell’alone, importantissimo per comprendere l’esatta dinamica di formazione della Via Lattea e quindi di galassie simili ad essa (grandi galassie a spirale)
• una mappa dettagliata della distribuzione di materia oscura derivata dall’analisi delle velocità e delle posizioni delle stelle. Flussi di stelle in determinate direzioni possono dire molto sulla distribuzione di gravità e quindi di materia, sia essa luminosa od “oscura”
• un quadro rigoroso per gli studi di evoluzione stellare e formazione delle strutture: gli studi di evoluzione stellare si fanno sempre più approfonditi, e c’è bisogno di avere dati osservativi anche per campioni di stelle molto “rari”, per verificare le predizioni riguardanti, poniamo, fasi evolutive veloci o peculiari.
• una indagine a larga scala di pianeti extrasolari  e di corpi minori del Sistema Solare (anche un quarto di milione): potremo determinarne le orbite, il periodo di rotazione, i parmetri principali, ottenendo una serie di informazioni cruciali per comprendere le formazione del nostro Sistema Solare e dei pianeti in generale.

Per ogni oggetto in catalogo avremo,come accennato, non solo la posizione, ma anche il colore, le velocità radiali. In caso di oggetti parzialmente sovrapposti lungo la linea di vista, si stanno studiando algoritmi per poter “separare” i flussi luminosi delle varie sorgenti. Riusciremo ad avere informazioni “di base” anche sulla composizione chimica delle stelle osservate, grazie ad unao spettrometria a banda larga.

Ecco il significato della domanda: con un miliardo di stelle, che ci facciamo? E’ più che probabile, insomma, che il tempo che ci vorrà alla comunità astrofisica per “digerire” i dati sarà decisamente superiore al tempo necessario a GAIA per acquisirli. Il nostro stesso modo di pensare la Via Lattea sarà ben presto destinato a mutare, sotto la spinta di tutti questi nuovi dati.

Sul sito della sonda GAIA appare da qualche giorno una immagine assai interessante, che fa capire meglio di tante parole (o formule) la portata di quanto potrà fare GAIA (abbreviazione di Global Astrometric Interferometer for Astrophysics). Il catalogo di stelle atteso raggiunge infatti il miliardo: è una fetta significativa della popolazione della Galassia, ed è la prima volta che viene tentata un’impresa di questo genere. Basti pensare che il “padre” di GAIA, la sonda Hipparcos – a cui GAIA deve tantissimo per la concezione generale che per diversi dettagli implementativi – ha campionato “appena” 120.000 stelle (e ha comunque fornito un contributo strepitoso alla conoscenza della nostra Galassia, come ci si può accorgere soltanto scorrendo le relative pubblicazioni scientifiche).

La simulazione che mostra l'estensione del futuro catalogo di GAIA in rapporto alla Via Lattea

Avremo modo di parlare della scienza che si può fare con un catalogo di posizioni e velocità stellari così esteso. Per intanto, contentiamoci di “osservarlo”: quella illustrata è una rappresentazione “artistica” della Via Lattea con sovrapposta l’area campionata da GAIA; i colori indicano la “densità” attesa del catalogo, che va dal porpora per le regioni molto dense, intorno al Sole, fino ad arrivare al rosa che indica densità di stelle minori.

La simulazione è stata effettuata utilizzando il supercomputer Mare Nostrum, uno dei supercomputer più potenti in Europa.

Altre info a http://www.gruppolocale.it/43l

Crediti: X. Luri & the DPAC-CU2. Simulations based on an adaptation for Gaia of the Besançon galaxy model (A. Robin et al.)

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Anche se l’universo è ricchissimo di galassie a spirale, non esistono due che abbiano esattamente lo stesso aspetto, anche se è stato possibile, già nel corso delle prime osservazioni, creare schema morfologico per classificarle. Questa galassia a spirale vista di fronte, chiamata NGC 3982, colpisce e sbalordisce per la sua ricca trama di stelle nascenti, insieme ai bracci che si avvolgono intorno alla zona nucleare.

I bracci sono costituiti da numerose regioni di formazione stellare composte di idrogeno molto caldo (di colore rosa), di ammassi stellari appena formati (dii colore blu) e “striature” di polvere oscura che forniscono la materia prima per le future generazioni di stelle. Il nucleo luminoso è il luogo di una popolazione più vecchia di stelle.

NGC 3982 si trova a circa 68 milioni di anni luce di distanza nella costellazione dell’Orsa Maggiore. La galassia si estende su circa 30 000 anni luce, un terzo delle dimensioni della nostra Galassia, la Via Lattea.

Il range di colori molto ricco deriva dal fatto che la galassia è stata fotografata in luce infrarossa e nel visibile e utilizzando pure un filtro che isola l’emissione di idrogeno che proviene dalle brillanti regioni  di formazione stellare che punteggiano i bracci di spirale.

Questa immagine a colori è composta da varie immagini prese dalla Wide Field Camera 2 (WFC2), dall’Adavanced Camera for Surveys (ACS) e dalla Wide Field Camera 3 (WFC3). Le osservazioni sono state prese tra marzo 2000 e l’agosto 2009.

Credit: Hubble Site-New Center- Archive: http://hubblesite.org/newscenter/archive/

Sabrina

Un immagine di fantasia dell’incontro della sonda Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) con la cometa 67P/Churyumov-Geramisenko in programma per il 2014. Cortesia ESA.

Continuiamo con la missione Rosetta, dopo averla introdotta (alla pagina: http://www.gruppolocale.it/2011/07/missione-rosetta/) e aver analizzato le tappe fondamentali (http://www.gruppolocale.it/2011/07/le-tappe-della-missione-rosetta/).

L’anno scorso abbiamo visto il suo fly by con l’asteroide Lutetia il 10 luglio 2010, ampiamente raccontato in questo blog: per vedere la lista di tutti gli argomenti sulla Missione Rosetta digitate “Rosetta” potete seguire il seguente link: http://www.gruppolocale.it/2010/07/

La cometa 67P/Churyumov-Geramisenko è il target principale della missione Rosetta che raggiungerà nel 2014.

La cometa 67P/Churyumov-Geramisenko è stata scoperta da Klim Churyumov su alcuni lastre fotografiche della 32P/Comas Sola prese da Svetlana Geramisenko nel settembre 1969 ad Alma Ata. Da quel momento 67P è stata osservata durante i suoi numerosi avvicinamenti. La cometa 67P/C-G ha un periodo di 6,6 anni è stata attiva per un certo periodo di tempo. Nella sua penultima apparizione del 2002-2003 la cometa è passata al perielio il 18 agosto 2002 arrivando ad una magnitudine di 12, sebbene un outburst di magnitudine apparente 2 è stato osservato proprio al perielio, nel punto di massima vicinanza al Sole.

Il Lander Philae della Missione Rosetta si posa sul nucleo della cometa. E’ un’immagine di fantasia che diventerà realtà nel dicemnbre 2014. Cortesia ESA.

Un fenomeno simile era stato osservato nel precedente avvicinamento della cometa al Sole con un’intensità un po’ inferiore. In entrambe le occasioni la crescita della curva di luce è stata molto rapida. Si osserva che l’outburst del 1996 si è manifestato qualche prima del passaggio al perielio mentre quello del 2002 si manifestò proprio al perielio.

Nonostante questa attività, la cometa non ha avuto grosse variazioni nei parametri orbitali dal momento della sua scoperta nel 1969. Tuttavia, la cometa ha una storia piuttosto particolare. Durante il XIX e il XX secolo prima del 1959 la sua distanza dal perielio è variato da circa 2.5 UA a 2.9 UA e questo è il motivo per cui la cometa non fu osservata dalla Terra a quel tempo. Nel febbraio 1959 si verificio un massimo avvicinamento della cometa a Giove fino a 0.052 UA. Questo evento causò cambiamenti orbitali considerevoli: la distanza al perielio diminuì da 2,747 UA a 1.28 UA; l’eccentricità aumentò fino a 0.36 a 0.63 e il periodo orbitale divenne più corto da 8.97 anni a 6.55 anni. Il risultato fu che la cometa fu scoperta nel suo secondo ritorno al perielio dopo il suo incontro ravvicinato con Giove. Da qui, la non usuale attività della cometa osservata nelle sue ultime apparizioni potrebbe essere un risultato di questa notevole riduzione della distanza del perielio che ha avuto luogo non molto tempo fa.

La cometa 67P/Churyumov-Geramisenko è stata scelta come target per la missione nel 2003 dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) dopo il ritardo del lancio della sonda Rosetta e quindi il mancato fly by con la cometa 46P/Wirtanen, che era stata selezionata come target della missione.

Cometa della famiglia di Giove, 67P/Churyumov-Geramisenko avrà il suo rendezvous il 22 maggio 2014 ad una distanza eliocentrica di 4.5 UA circa 15 mesi prima del suo passaggio al perielio. Solo nel dicembre 2014 la sonda sgancerà il lander Philae sul nucleo della cometa, dopo averlo analizzato e fotografato nei minimi dettagli dal maggio precedente. La missione si concluderà nel 2015 dopo che la cometa sarà passata nel suo punto di minima distanza dal Sole, oltre 4000 giorni dopo che la sua avventura era inziata.

I dati di questo articolo sono stati ricavati dall’articolo “67P/Churyumov-Geramisenko – Potential Target for the Rosetta Mission” di Malgorzata  Kròlikowska  dello Space Research Center of the Polish Academy of Sciences, Varsavia, Polonia, arXiv:astro-ph/0309130vl 4Sept 2003.

Sabrina

Rosetta è stata lanciata il 2 marzo 2004 con l’Ariane-RG dalla base di Kourou nella Guiana Francese. Qui sopra un momento del lancio.

A pieno carico, il peso era di 3000 chilogrammi e comprendeva 1670 chilogrammi di propellente, 165 chilogrammi di strumentazione dell’orbiter, che entrerà in orbita attorno alla cometa nel maggio 2014, e circa 100 chilogrammi del lander, che scenderà sulla superficie del nucleo cometario il 10 novembre 2014. Ad una distanza di circa 5.25 UA (pari a circa 790 milioni di chilometri dal Sole, praticamente nell’orbita di Giove), Rosetta incontrerà la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e la seguirà nel suo moto in vicinanza del Sole per oltre un anno e mezzo. La missione Rosetta si concluderà nel dicembre 2015, dopo undici anni dal suo lancio.

Ci sono varie tappe nel viaggio di Rosetta verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko:

Lancio 2 marzo 2004
Primo swing-by con la Terra 4 marzo 2005
Swing-by con Marte 25 febbraio 2007
Secondo swing-by con la Terra 13 novembre 2007
Fly by con l’asteroide Steins 5 settembre 2008
Terzo Swing-by con la Terra 13 novembre 2009
Fly by con Lutetia 10 luglio 2010
Manovre di Rendezvous con la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko 22 maggio 2014
Discesa del lander Philae sul nucleo cometario 10 novembre 2014
Periodo in cui la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko viene seguita da Rosetta intorno al Sole novembre 2014-dicembre 2015
Fine della missione dicembre 2015

Simulazione del fly by con Marte avvenuto il 25 febbraio 2005. Cortesia ESA.

L’orbiter continuerà ad orbitare intorno alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko monitorando il nucleo cometario man mano che si approssima al Sole e fornendo informazioni preziose per l’atterraggio del lander che dovrà avvenire qualche mese più tardi in modo delicato e senza problemi.

La missione Rosetta si concluderà nel dicembre 2015, quando passerà di nuovo in vicinanza dell’orbita terrestre, dopo oltre 4000 giorni dall’inizio della sua attività.

Vedremo più in dettaglio nei prossimi giorni le tappe di questo affascinante viaggio.

Sabrina

La missione Rosetta è una missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Americana, la NASA [1] e il Jet Propulsion Laboratory della NASA. E’ uno tra i più ambiziosi progetti oltre che tra le più lunghe missioni, dato che copre un periodo di 11 anni, dal 2004 al 2015. Rosetta è la prima missione che porterà avanti un’esplorazione a lungo termine, di circa un anno, di una cometa man mano che si avvicina al punto di minima distanza dalla Terra e dal Sole.

Il principale target della missione è la cometa 67P/Churyumov-Geramisenko che verrà raggiunta nel maggio del 2014 dopo aver ricevuto tre spinte gravitazionali dalla Terra e una dal pianeta Marte.

La sonda Rosetta è composta da un orbiter che entrerà in orbita attorno alla cometa nel maggio 2014, seguirà la cometa nel suo cammino verso il punto di minima distanza dalla Terra e dal Sole e dopo alcuni mesi, il 10 novembre 2014, sgancerà un lander sulla superficie del nucleo cometario, Philae, che fornirà importanti informazioni sulla superficie, composizione, natura, forma e dimensioni del nucleo utilissimi per capire l’origine delle comete.

I mesi duranti i  quali i quali l’orbiter si troverà in orbita attorno al nucleo saranno di estrema importanza perchè si avrà una mappatura della superficie della cometa in modo da permettere al lander di posarsi in maniera soffice e senza danni sulla sua superficie.

La missione Rosetta permetterà lo studio degli oggetti minori del sistema solare, in particolare di due asteroidi e di una cometa. Qui sotto una rappresentazione della fascia principale degli asteroidi, cui fanno parte Steins e Lutetia, che Rosetta ha visitato rispettivamente il 5 settembre 2008 e il 10 luglio 2010.

La fascia principale delgi asteroidi è composta da oltre 35000 oggetti osservati e catalogati finora e si trova tra l’orbita di Marte e quella di Giove.

[1] Sito web: http://rosetta.jpl.nasa.gov/ ; il ruolo della NASA: http://rosetta.jpl.nasa.gov/dsp_missionFacts_NASAsRole.cfm

Questo lavoro che pubblico da oggi e che continuerà per alcuni giorni l’ho presentato ad una conferenza presso l’Osservatorio Astronomico del Gruppo Astrofili di Santa Maria di Sala, Venezia, lo scorso 7 luglio 2011 dal titolo “Missione Rosetta: Appuntamento con l’asteroide”. Ringrazio il Presidente Tino Testolina e tutti i membri principali del Gruppo per avermi dato questa possibilità.

Continua…

Sabrina

In questo articolo la equenza di immagini sono tutte tratte dal video di Paolo Nespoli. Cortesia NASA/ESA.

Come già annunciato in questo blog nei giorni scorsi, al rientro a terra dopo sei mesi di permanenza a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), l’astronauta italiano dell’Agenzia Spaziale Europea, Paolo Nespoli ha realizzato foto uniche dello Shuttle attraccato alla ISS e un video.

E’ isponibile su YouTube dieci minuti di questa spettacolare avventura realizzata dal nostro grande astronauta !

Unique Video Shows Shuttle Endeavour at ISS

Cortesia NASA/ESA/Paolo Nespoli.

Grazie Paolo !

Sabrina