LRO è stato puntato quattro volte verso la Terra durante l’eclisse solare del 20-21 maggio 2012; da questo punto di vista l’ombra della Luna si vede mentre passa sopra le Isole Aleutine. Crediti immagine E192199689L, NASA/GSFC/Arizona State University. Ingrandimento: http://lroc.sese.asu.edu/news/uploads/eclipse2_annotated.sm2.png

Un’eclisse solare si verifica, per un osservatore sulla Terra, quando la Luna passa tra il Sole e la Terra. Questo allineamento si traduce in un’ombra della Luna, che viene proiettata sulla superficie della Terra sottoforma di un piccolissimo cono e la punta di questo cono si muove sulla nostra superficie. Per tutte le popolazioni interessate da quell’ombra l’eclisse può essere parziale, anulare o totale. Nel primo caso, il disco della Luna nasconde parzialmente quello del Sole; nel secondo caso attorno alla Luna resta visibile un anello luminoso solare; nel terzo caso la Luna copre totalmente il disco del Sole.

In un’eclisse anulare, come quella che si è verificata il 20-21 maggio 2012 sulla Terra, l’apparente dimensione della Luna è più piccola di quella del Sole, per cui gli osservatori terrestri osservano un anello luminoso o anulare del Sole attorno alla Luna. Che tipo di eclisse si possa sperimentare, se totale o anulare, dipende da dove la Luna si trova nella sua orbita. L’orbita della Luna non è perfettamente circolare, di conseguenza in alcuni casi il nostro satellite è più vicino alla Terra e più grande nel cielo (e avviene unì’eclisse totale) e qualche volta è più lontana dalla Terra e più piccola nel cielo (e avviene un’eclisse anulare).

Fotografia di un’eclisse anulare ripresa da Kanarraville, Utah, il 20 maggio 2012 di E. Speyerer.

A cosa può assomigliare un’eclisse solare sulla Terra osservata dalla Luna? La camera Lunar Reconnaissance Orbiter Camera LROC NAC a bordo di LRO ha catturato quattro inmmagini della Terra, due in due successive orbite durante l’eclisse del 20-21 maggio scorso. L’immagine qui sopra mostra l’eclisse osservata sulle Isole Aleutine mentre, qui sotto, un’immagine ripresa un po’ prima quando l’ombra della Luna stava passando sopra il Giappone.

La prima di quattro immagini catturate dalla Camera NAC a bordo di LRO durante l’eclisse anulare di Sole del 20-21 maggio 2012 mentre l’ombra della Luna passava sopra il Giappone. Crediti: Immagine NAC E192192490L, NASA/GSFC/Arizona State University.

LROC NAC non è in grado di acquisire facilmente immagini della Terra e l’acquisizione di queste ha richiesto una notevole pianificazione. La Camera NAC è una sorta di scanner formato da una fila di 5064 pixel per camera. Invece di scattare un singolo fotogramma, l’immagine è costruita dal movimento del veicolo spaziale in orbita attorno alla luna (circa 1600 metri al secondo). Per ottenere un’immagine della Terra la sonda è stata ruotata di 180° per seguire l’evoluzione nel tempo del fenomeno.

Due dei fotogrammi nell’immagine animata (cliccare sull’immagine per visualizzare il movimento) qui sotto sono leggermente tagliati perchè i tempi di LRO non erano perfetti e la camera NAC è fuoriuscita dal campo prima di completare la scansione.

Quattro immagini raccolte dalla LROC NAC durante l’eclisse solare del 20-21 maggio 2012. hanno permesso di realizzare questo video, raccolte a gruppi di due in due successive orbite. Crediti Immagini NAC E192192490L, E192192869L, E192199689L, E192200072L, NASA/GSFC/Arizona State University.

Uno zoom sull’ombra della Luna durante l’eclisse solare. Crediti immagine NAC E192199689L, NASA/GSFC/Arizona State University.

Fonte Lunar Reconnaissance Orbiter Camerra (LROC): http://lroc.sese.asu.edu/news/index.php?/archives/576-In-the-Shadow-of-the-Moon.html .

Sabrina

 

Gli scienziati hanno utilizzato l’Hubble Space Telescope per osservare la Luna per le speciali osservazioni del transito di Venere sul Sole del 2012. Crediti: NASA, ESA e D. Ehrenreich (Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG)/CNRS/Universite Joseph Fourier.

Il moto di Venere sul disco del Sole, dal nostro vantaggioso punto di vista sulla Terra, è un evento così raro che gli astronomi e gli osservatori in tutto il mondo lo stanno preparando da anni. Il prossimo transito di Venere sul disco solare è in programma per il 5-6 giugno 2012.

Un osservatorio privilegiato che si può dire trovarsi letteralmente “intorno al mondo” è l’Hubble Space Telescope, che è stato programmato per compiere osservazioni di questo evento.

Hubble Space Telescope non può essere puntato verso il Sole perchè comporterebbe il danno totale di tutta la strumentazione. E a causa di questo, i ricercatori stanno progettando di puntarlo verso la Luna, utilizzandola come specchio per catturare i raggi riflessi del Sole e isolare la piccola frazione di luce che passa attravero l’atmosfera di Venere. Impresse su questa piccola quantità di luce vi sono le impronte digitali dell’atmosfera del pianeta.

I ricercatori affermano che queste osservazioni verranno a sfruttare una tecnica simile a quella che è già utilizzata per campionare le atmosfere dei pianeti giganti al di fuori del nostro sistema solare quando essi passano di fronte alle loro stelle eclissandola Nel caso delle osservazioni del transito di Venere già si conosce la composizione chimica dell’atmosfera di Venere e si sa anche che questa non dà segni della presenza di vita sul pianeta. Il transito di Venere verrà utilizzato per testare se questa tecnica avrà una possibilità di rilevare le impronte digitali molto deboli dei pianeti simili alla Terra, anche quelli che potrebbero ospitare vita al di fuori del nostro Sistema Solare mentre transitano davanti alla loro stella.

Venere è un supporto eccellente per la Terra perchè molto simile in dimensione e in massa al nostro pianeta.

Diversi strumenti a bordo di Hubble verranno utilizzati per questa speciale osservazione: l’Advanced Camera for Survey (ACS), la Wide Field Camera 3 (WFC3) e lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) per l’osservazione in una vasta gamma di lunghezze d’onda che vanno dall’ultravioletto (UV) al vicino infrarosso (Near-IR). Durante il transito l’Hubble verrà a fare immagini e spettroscopia, scomponendo la luce solare nelle sue differenti lunghezze d’onda e dunque di colore, che potranno fornire informazioni sulla composizione dell’atmosfera di Venere.

Hubble osserverà la Luna per parecchie ore, prima, durante e dopo il transito, in modo che i ricercatori potranno comparare i dati. Inoltre, sarà necessario una lunga osservazione dato che si andranno a ricercare le firme spettrali estremamente deboli. Solo 1/100 000 della quantità di luce solare verrà filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta e verrà ad essere riflessa dalla Luna.

Poichè gli astronomi avranno solo un unica occasione per osservare il transito, dovranno pianificare con cura come effettuare lo studio. Parte dei loro programmi includevano le osservazioni sperimentali della Luna, come per esempio quando essi hanno fatto le immagini del Cratere Tycho.

Hubble avrà bisogno di essere posizionato sulla stessa posizione della Luna per più di sette ore, ossia per tutta la durata del transito. Per circa 40 minuti dei 96 minuti dell’orbita dell’Hubble Space Telescope intorno alla Terra, la Terra occulta la vista di Hubble della Luna. Per questo, durante le osservazioni sperimentali i ricercatori hanno voluto essere sicuri di poter puntare Hubble nella medesima area presa in considerazione.

Questa è l’ultima volta che il transito di Venere su disco solare sarà possibile essere osservato da Terra. La prossima volta capiterà solo nel 2117. Transiti di Venere si verificano in coppia, serapati da otto anni ciascuno. L’ultimo evento è avvento nel 2004.

Altre informazioni sono disponibili su Hubble Site: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/solar-system/venus/2012/22/ e su UniverseToday: http://www.universetoday.com/94984/venus-transit-the-countdown-is-on/

Sabrina

 

L’attività vulcanica ripresa dalla sonda Galileo della NASA nel 1997. Crediti NASA/JPL/Galileo.

Due eruzioni vulcaniche sono visibili in questa immagine su Io, uno dei quattro satelliti di Giove scoperti da Galileo Galilei il 7 gennaio 1610. Qui sono visibili in una immagine composita ottenuta dalla sonda Galileo quando era in orbita intorno a Giove tra il 1995 e il 2003. Nella parte superiore della foto oltre il limbo di Io, un pennacchio si alza di circa 140 chilometri al di sopra della sua superficie, nella caldera famosa come Pillan Patera.

Al centro, in prossimità della linea di separazione tra la notte e il giorno, si osserva un pennacchio a forma di anello, quello di Prometeo, che sta sorgendo a circa 75 chilometri al di sopra di Io mentre proietta un’ombra sotto la bocca vulcanica. Chiamato con il nome greco della divinità che ha dato fuoco ai mortali, il pennacchio Prometeo è visibile in ogni immagine ottenuta durante il flyby della sonda Voyager nel 1979, e fa ritenere che questo vulcano sia rimasto attivo per almeno 18 anni. L’immagine qui sopra in formato digitale è stata ottenuta il 28 giugno 1997 da una distanza di circa 600 mila chilometri.

La luna galileiana più vicina a Giove, ha una superficie che è priva di crateri d’impatto anche se ha una superificie rocciosa e solida. La superficie è molto giovane per il fatto che le tracce di questi impatti sono state cancellate completamente dalla lava fuoriuscita da questi vulcani.

Con una densità e una dimensione molto vicine a quelle della nostra Luna, Io è  sicuramente il satellite più attivo da un punto di vista geologico in tutto il sistema solare. Sono stati osservati molti vulcani sulla sua superficie e tutti i suoi crateri sono di origine vulcanica. E’ così attivo nonostante le sue ridotte dimensioni a causa dell’enorme forza che sperimenta dal suo pianeta, Giove.

Anche se si trova più o meno alla stessa distanza alla quale si trova la Luna dalla Terra, Io sperimenta forze mareali molto più forti di quelle lunari perchè Giove è 300 volte più massiccio della Terra, tanto che la superficie rocciosa di Io ha dei movimenti di rigonfiamento e sgonfiamento di circa 100 metri. Inoltre, impiega circa 1,77 giorni per fare un’orbita completa intorno a Giove, rispetto ai 27,3 giorni terrestri che impiega la nostra Luna.

L’orbita di Io viene mantenuta circolare dall’azione gravitazionale della sua vicina luna, Europa, e da Ganimede, che è più distante. Io, Europa e Ganimede hanno delle orbite definite risonanti, di tipo 4:2:1, ossia per ogni quattro orbite di Io, Europa descrive due orbite mentre Ganimede ne descrive una.

Un satellite sperimenta differenti forze mareali (vedi immagine qui sopra) a causa della sua orbita di forma ellittica. Più vicino si trova il satellite al suo pianeta, più queste forze diventano importanti e il rigonfiamento maggiore. La variazione delle maree produce un riscaldamento per frizione all’interno del satellite. Le frecce indicano l’intensità della gravità proveniente dal pianeta dal lato vicino e da quello lontano della luna Io. Le maree sono dovute alle differenze nella forza di gravità che agisce su un oggetto. Il piccolo cerchio in verde chiaro mostra come il rigonfiamento mareale si sposta rispetto ad una particolare posizione sulla Luna Io.

Io e sullo sfondo il pianeta Giove. Crediti NASA/JPL.

Sebbene il riscaldamento dell’interno del satellite a causa delle forze mareali è un risultato significativo del fatto che le lune del pianeta Giove rivelino un’attività geologica, non è l’unico motivo di questa attività. Il riscaldamento mareale non può spiegare tutta l’attività osservata su alcune delle lune ghiacciate di Giove. Altri meccanismi, come le forze trasversali rotazionali da un asse di rotazione oscillante possono giocare un ruolo importante. In definitiva, la composizione delle lune ghiacciate fanno la differenza. I ghiacci sono in grado di deformarsi e sciogliersi a temperature più basse rispetto alle rocce metalliche e ai silicati trovati nei pianeti terrestri interni e nelle loro lune.

Giove in fase crescente insieme alla sua luna, Io. Crediti NASA/JPL.

Fonte immagine: http://www.astronomynotes.com/solarsys/s14.htm

Fonte NASA Gallery: http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_758.html

Sabrina

 

Tutta l’acqua sulla Terra potrebbe essere raccolta in una sfera di 1 385 chilometri. Crediti: Jack Cook/WHOI/USGS.

Se si raccogliesse tutta l’acqua sulla Terra, l’acqua dolce, l’acqua salata, l’acqua nelle falde, il vapor acqueo e l’acqua dentro ai nostri corpi, in modo da sistemarla entro una grande sfera, questa sfera avrebbe dimensioni sicuramente inferiori rispetta a quanto abbiamo immaginato finora.

Secondo l’U. S. Geological Survey, sarebbe necessaria una palla di 1 385 chilometri di diametro circa per poter raccogliere tutta l’acqua sulla sua superificie. Questo significa che la sfera blu che contiene tutta la nostra acqua sarebbe meno di un terzo delle dimensioni della Luna.

Sappiamo che non esiste la possibilità di utilizzare nè di bere tutta l’acqua della Terra, come lo è l’acqua salata o il vapor acqueo in atmosfera, o l’acqua racchiusa nelle calotte polari. In effetti, se si dovesse prendere in considerazione solo l’acqua dolce della Terra, che è circa il 2,5% del totale, si otterrebbe una sfera molto più piccola, meno di 160 chilometri.

Quando pensiamo ai serbatoi, quali i laghi o i fiumi, questi sono per la maggior parte sotto la superficie – fino a circa 8,4 milioni di chilometri cubi. Si tratta di acqua fresca a disposizione della Terra, e tutta sotterranea. Ma la stragrande maggioranza, oltre 29,2 milioni di chilometri cubici di acqua, è sottoforma di lastre di ghiaccio che ricoprono l’Antartide e la Groenlandia.

Naturalmente, l’immagine di apertura realizzata da Jack Cook del Woods Hole Oceanographic Institution smentisce la reale dimensione e la massa di una tale sfera di acqua pura allo stato liquido qual è sempre stata considerata la Terra. La quantità totale di acqua contenuta all’interno sarebbe ancora abbastanza impressionante, ben oltre 1 386 milioni di chilometri cubici. Inoltre, la gente tende ad essere sorpresa dalla dimensione di una tale ipotetica sfera confrontata con con il nostro pianeta, che viene inteso come il tutto, specialmente quando si viene a descrivere la Terra come un “mondo blu, ricco di acqua”.

Per ulteriori informazioni si visiti il sito dell’USGS (U.S. Geological Survey) -Water Science for Schools – How much water is there on, in, and above the Earth? su: http://ga.water.usgs.gov/edu/earthhowmuch.html
Ulteriore fonte, UniverseToday: http://www.universetoday.com/95054/earth-has-less-water-than-you-think/

Sabrina