Deep Space 19: La formazione di Giove

Personalmente ho sempre trovato estremamente affascinante la natura dei cosiddetti “giganti gassosi“, ossia tutti quei pianeti che non sono composti principalmente da roccia, pur potendo avere un nucleo roccioso… anche se su quest’ultimo punto non abbiamo certezza assoluta ad oggi, nonostante alcuni sostengano che sia indispensabile la sua presenza per la formazione del pianeta. Detto questo un pianeta di questo tipo non ha una superficie ben definita e la sua massa è composta per lo più da gas o da gas in forma liquida. Già l’idea di aver una superficie sulla quale non poter atterrare è qualcosa di davvero stimolante ed affascinante.

Il più grande pianeta di questo tipo nel sistema solare è Giove. Gli altri sono Saturno, Urano e Nettuno. Per quello che riguarda la presenza di materiale roccioso/metallico all’interno di Giove abbiamo ormai certezza. Nel luglio del 2016 la navicella spaziale Juno (Giunone), inviata dalla NASA, ha raggiunto l’orbita di Giove e cominciato ad inviare dati sempre più interessati sul grande pianeta. In particolare la navicella ha a bordo un sofisticato strumento di misurazione del campo gravitazionale, capace di far comprendere agli studiosi qualcosa in più sulla composizione del “gigante gassoso”. Ricordiamo per chi non lo sapesse che Giove è composto per la maggior parte di idrogeno ed elio (ed in misura minore di altri gas composti, quali ammoniaca, metano e acqua).

Juno e Jupiter

Dai dati rilevati emerge dunque che Giove ha una forte presenza di metalli nella sua parte centrale, nel suo nucleo per intenderci, questa massa non è facilmente misurabile, ma va 11 a 30 volte la massa della terra. Si… avete letto bene…

Sappiamo che Giove è il pianeta più vecchio del nostro sistema solare ed è dunque più che plausibile che nel corso del suo sviluppo iniziale abbia fagocitato molte formazioni rocciose minori, ossia molti di quelli che scientificamente sono definiti planetesimi. Questo spiegherebbe la presenza della massa metallica verso il centro del pianeta. Chiaramente per diventare il gigante che è oggi ci sono voluti a Giove diversi milioni di anni. Quanti per l’esattezza? Questa è una domanda alla quale ad oggi non possiamo rispondere, ma è possibile che l’amica Juno ci permetta di saperne molto di più.

Deep Space 19: TOI 674b

Partiamo dalla considerazione basilare: TOI 674b è un esopianeta, ossia un corpo celeste che orbita intorno a una stella, inserito in un sistema simile a quello solare. Si tratta dunque di un pianeta extrasolare.
TOI 674b non è un esopianeta come le migliaia di altri che conosciamo all’interno della nostra galassia… questo perché la combinazione della sua dimensione e della sua distanza dalla stella di riferimento è assai rara. Egli rientra in quello che viene definito “deserto nettuniano”… ossia la distanza dalla stella entro il cui raggio è quasi impossibile trovare pianeti delle dimensioni del “nostro” Nettuno.


Ma questa non è l’unica particolarità di TOI 674b! Questo esopianeta è stato scoperto un anno fa grazie ad un satellite della NASA (Tess – Transiting Exoplanet Survey Satellite), la sua posizione “relativamente vicina” alla terra ed la particolare luminosità l’hanno fatto diventare un oggetto di studio ideale! Per questo motivo si è impiegato il telescopio spaziale Hubble per osservarlo meglio. Ed ecco dunque trovata l’altra grande particolarità di TOI 674b: nella sua atmosfera c’è del vapore acqueo!

Telescopio Spaziale James Webb

Questo ha subito catapultato TOI 674b nella lista dei pianeti prioritari da studiare nel prossimo futuro, utilizzando tutti i più recenti ritrovati della tecnica, a partire dal nuovo telescopio spaziale James Webb, mandato in orbita il 25 Dicembre 2021. La priorità sarà capire l’effettiva quantità di vapore acqueo presente in quell’atmosfera e comprendere a pieno i meccanismi che hanno portato a questa straordinaria unicità.

Deep Space 19: la terra avrà i suoi anelli?

L’uomo è un animale tremendo, mediamente stolto in tutto ciò che fa, nonostante sia capace anche di grandi scoperte e grandi invenzioni… ma spesso l’uso che fa di queste innovazioni è quanto meno discutibile. Sembra quasi che rovinare ciò che lo circonda sia più forte di lui… come se nel suo DNA vi fosse qualcosa di tremendamente sbagliato. Che si tratti del nostro pianeta (che, vale la pena di ricordare, è unico per noi) sia che si tratti dello spazio.

L’esplorazione dello spazio, avviata durante la Guerra Fredda ci ha portato a fare grandi scoperte e, chi più chi meno, ci ha affascinato tutti. Quello che però molti non sanno è che per ogni lancio effettuato nello spazio vengono poi lasciati in loco centinaia di rifiuti: pezzi di razzi, detriti di macchinari, satelliti in disuso abbandonati. Vista la nostra capacità di spingerci principalmente nello spazio più adiacente al nostro pianeta, la maggior parte di questi rifiuti spaziali si trova tutta attorno alla terra! I numeri di questa discarica a “cielo aperto” sono impressionanti e ci vengono forniti dalla stessa NASA. Non si tratta di dati certi al 100%, ma di stime… l’effetto comunque non cambia.

170.000.000 di detriti di dimensioni inferiori al centimetro
500.000 detriti di dimensioni comprese tra 1 e 10 centimetri
23.000 detriti di dimensioni maggiori di 10 centimetri

Tutti scarti che ruotano attorno a noi e che talvolta vengono ad impattare sul suolo terrestre.

Alcuni ricercatori, in particolare Jake Abbott dell’Università dello Utah, hanno di recente posto l’accento sul problema cercando si sensibilizzare sia l’opinione pubblica che le agenzie spaziali. In maniera provocatoria (ma fino ad un certo punto) hanno descritto, in un futuro non troppo lontano, il nostro circondato da anelli come Saturno, ma nel nostro caso si tratterebbero di anelli composti da rifiuti prodotti dall’uomo. Un’immagine efficace quanto allarmante.

Lo stesso Abbott, insieme al suo team di studio, sta cercando di elaborare delle soluzioni pratiche al fine di evitare un disastro del genere. Bisognerà poi capirne l’efficacia ed i costi… ma la vera domanda è: per quanto tempo ancora l’uomo abuserà della pazienza dell’universo?

Deep Space 19: Oumuamua

Avete mai sentito parlare degli oggetti interstellari? Essi sono oggetti astronomici che non sono legati a livello gravitazionale ad una precisa stella… quindi essi viaggiano, spostandosi da un sistema all’altro. Ne esiste uno anche nel nostro sistema solare ed è stato individuato per la prima volta nel 2017… il luogo del primo avvistamento, l’osservatorio di Pan-Starrs nelle Hawaii, ha fatto si che gli sia stato dato un nome che altamente esotico. Ovviamente esso viene anche identificato con una sigla: 1I/2017 U1. Però il so suo nome è “Oumuamua” che in hawaiano vuol dire “messaggero che viene da lontano”… molto poetico. Questo oggetto, dalla particolare forma simile ad un pancake, viaggia attualmente a 87,3 Km al secondo e sta seguendo una traiettoria che lo sta conducendo verso l’esterno del nostro sistema solare. 

Osservatorio di Pan-Starrs

Ci furono molti dibattiti scientifici per capire la natura di questo oggetto, avendo alcune caratteristiche simili alle comete ed altre simili agli asteroidi. Gli studiosi hanno ipotizzato che, al momento del suo ingresso nel nostro sistema, avesse una massa molto più grande di quella attuale… si dice che abbia perso il 95% della sua massa durante il passaggio ravvicinato col sole! Ma come si è formato Oumuamua? Da dove ha avuto origine? 

Secondo alcuni studiosi dell’Università dell’Arizona (Alan Jackson e Steven Desch) potrebbe trattarsi di un oggetto formatosi in una zona extrasolare molto simile alla nostra Fascia di Kuiper! Quindi potrebbe trattarsi di un frammento distaccatosi da un corpo planetario simile a Plutone. Questa ipotesi viene sostenuta mediante l’analisi della composizione di questo oggetto… se così fosse Oumuamua potrebbe essersi staccato dal suo corpo planetario circa mezzo miliardo di anni fa, questo ne spiegherebbe l’attuale forma e dimensione. 

In molti speravano di veder giungere una qualche navicella dal di fuori del nostro sistema solare… ma per ora dovranno accontentarsi di Oumuamua… che nella sua semplicità è comunque straordinario ed affascinante!

Deep Space 19: Olympus Mons

Il monte Everest è la montagna più alta del nostro pianeta e si eleva per ben 8.848,86 metri sopra al livello del mare. E’ imponente, magnifico, pericoloso ed al contempo affascinante. Eppure non è il monte più alto del nostro sistema solare. Il primato è detenuto dall’imponente Olympus Mons, su Marte, il quale si innalza per oltre 27.000 metri… si avete capito bene… si tratta di oltre 27 km! Trovandosi però inserito in una zona depressiva profonda 2.000 metri ne risulta che, rispetto alla superficie di Marte, esso si eleva per “appena” 25 km. La sua base ha un diametro di oltre 600 km e le sue dimensioni lo rendono apprezzabile solo dall’orbita (sia dalla base che dalla cima sarebbe impossibile comprenderne l’imponenza). Essendo comunque più largo che alto ne risulta che la pendenza del monte sia molto lieve.

Olympus Mons è un vulcano a scudo, molto simile a quelli che possiamo trovare alle Hawaii per intenderci, e potrebbe essere ancora parzialmente attivo, ma la questione è dibattuta ed incerta. Si stima che abbia 200 milioni di anni, sarebbe quindi un giovincello nella scala dei tempi geologici di Marte. Nella geografia marziana è parte della regione vulcanica di Tharsis, una zona che contiene diversi vulcani a scudo più piccoli del nostro amico, ma comunque imponenti: Arsia Mons (19 km), Pavonis Mons (14 km) e Ascraeus Mons (18 km)… questi tre sono noti come Tharsis Montes.

 

Olympus Mons fu osservato per la prima volta da un Italiano, Giovanni Schiaparelli, nel 1877. Durante l’osservazione rimase molto colpito da un particolare bagliore che gli ricordava quello di cima innevata, che chiamò Nix Olympica (Neve dell’Olimpo), quel particolare fenomeno probabilmente era dovuto all’anidride carbonica ghiacciata.

Deep Space 19: Plutone, cuore di ghiaccio

“Sono piccolo e nero e mi chiamo Calimero!” Così potrebbe tranquillamente esclamare il pianeta Plutone, un tempo ultimo pianeta del Sistema Solare, oggi declassato a pianeta nano e, con la scoperta di Eris, Makemake e Haumea, quartultimo del nostro sistema planetario. Questo non sminuisce l’interesse che gli studiosi hanno nei confronti di Plutone, anzi.

Sono passati 5 anni (era il 14 luglio 2015) quando la sonda New Horizons (lanciata dalla Nasa nel 2005) sorvolava per la prima volta questo piccolo pianeta, inviandoci immagini uniche e dati importantissimi. Gli scienziati, dopo attente analisi, hanno ipotizzano che esista un vasto oceano liquido sotto la superficie del pianeta, questo oceano contribuisce a rendere il pianeta molto attivo dal punto di vista tettonico e vulcanico. In questo caso non parliamo di emissioni di lava come quella che siamo abituati a vedere sulla terra bensì di criolava (materiale ghiacciato). Ma non solo… è stato scoperto un bacino ghiacciato sulla superficie. Plutone avrebbe dunque un cuore ghiacciato in grado di regolarne il clima e l’atmosfera.

La superficie del pianeta è disseminata di formazioni collinari e dune formate da metano ghiacciato. Al contrario di tanti altri pianeti presenta pochi segni di impatto con altri corpi celesti, vi sono dunque pochissimi crateri. Questo vale sia per il pianeta che per il suo satellite, Caronte. Questo significa che la porzione di spazio in cui orbita Plutone deve essere molto tranquilla.

E New Horizons che fine ha fatto? Dopo aver oltrepassato 486958 Arrokoth, un asteroide binario della fascia di Kuiper conosciuto come Ultima Thule, ha proseguito il suo viaggio verso l’infinito. La Nasa ipotizza la fine della sua missione per il 2026, se così non dovesse essere è previsto che la sonda nel 2038 raggiunga una distanza di 100 UA dal Sole!!!

Deep Space 19: c’è vita nella nostra galassia?

Una domanda che da sempre viaggia a braccetto con l’esplorazione spaziale è: siamo soli nell’universo? 

Considerata la grandezza dell’universo tutto è difficile che la razza umana sia l’unica forma di vita senziente rintracciabile, ma le distanze tra i pianeti, tra i sistemi solari e tra le galassie sono tali da non permetterci, ad oggi, di dare una risposta certa a questa domanda. Difficilmente siamo soli, ma ancor più difficilmente potremo entrare in comunicazione con altri. Stimolante e triste al contempo. Ma forse anche rassicurante… gli esseri umani non sono di certo pacifici e potrebbero sempre incontrare qualcuno meno pacifico di loro.

La comunità scientifica si interroga e negli anni ha provato ad elaborare modelli di calcolo più o meno complessi per determinare matematicamente quello che non può essere riscontrato fisicamente. Un esempio fulgido ne è l’equazione di Drake, formulata nel 1961 dall’astronomo e astrofisico statunitense Frank Drake, ed è usata nei campi dell’esobiologia e della ricerca di forme di vita intelligente extraterrestri (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, SETI). La formula è questa:

N = R* x Fp x Ne x Fl x Fi x Fc x L

dove N è il numero di civiltà extraterrestri presenti oggi nella nostra Galassia con le quali si può pensare di stabilire una comunicazione derivante da:

R*   è il tasso medio annuo con cui si formano nuove stelle nella Via Lattea;
Fp    è la frazione di stelle che possiedono pianeti;
Ne   è il numero medio di pianeti per sistema planetario in condizione di ospitare forme di vita;
Fl    è la frazione dei pianeti ne su cui si è effettivamente sviluppata la vita;
Fi    è la frazione dei pianeti fl su cui si sono evoluti esseri intelligenti;
Fc    è la frazione di civiltà extraterrestri in grado di comunicare;
L    è la stima della durata di queste civiltà evolute.

Secondo i valori considerati da Drake il risultato era N = 10, mentre secondo calcoli elaborati in anni più recenti si è giunti ad indicare N = 23,1. Si parla sempre e solo della nostra Galassia (la Via Lattea) ovviamente.

Anche di recente sono state proposte formule e ricerche alternative a questa, come quella dell’università di Nottingham volta a ipotizzare il numero delle Communicating Extra-Terrestrial Intelligent civilisations (CETI): le civiltà in grado di comunicare con le altre mediante le onde radio. La teoria si basa sull’assunto che siano necessari cinque miliardi di anni perché la vita intelligente si formi su di un pianeta e che dopo detto lasso di tempo una ipotetica civiltà esistente sia in grado di comunicare come lo facciamo noi. Ed è questo un pò il limite di questa teoria: il pensare che su altri pianeti le cose si siano evolute sulla falsa riga della terra, un modello geocentrico quindi. Secondo i calcoli dell’università di Nottingham ci sarebbero 36 CETI… quindi ben 13 in più rispetto alle SETI.

I ricercatori hanno puntualizzato che  la civiltà aliena più vicina a noi si troverebbe a non meno di 17.000 anni luce… quindi ogni comunicazione radio con essa sarebbe impossibile. Parlando di distanze vale la pena ricordare che la terra dista dal sole 8,3 minuti luce e che per uscire dal nostro sistema solare si debbano percorrere almeno 1 anno luce!!!

Per il momento quindi scordiamoci qualsiasi incontro ravvicinato di qualsiasi tipo…

Deep Space 19: SpaceX ed il futuro prossimo

Dopo una lunga attesa il programma spaziale degli Stati Uniti ha fatto un nuovo, importante, passo in avanti. Di cosa stiamo parlando? Di quanto avvenuto il 30 Maggio 2020 a Cape Canaveral… ossia il lancio da parte di un’azienda privata SpaceX, per conto della NASA, di una navicella spaziale con due astronauti al’interno: Douglas Hurley e Robert Behnken. Un evento dal duplice primato: è la prima volta che un’azienda privata manda uomini in orbita ed era dal 2011 che non partivano missioni direttamente dal suolo degli Stati Uniti. Infatti dal 2011 ad oggi la NASA si era sempre affidata alla navette russe Sojuz per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale ISS.

Stazione Spaziale Internazionale

 L’azienda privata SpaceX, fondata per mano dell’imprenditore sudafricano Elon Musk (co-fondatore di PayPal ed OpenAI… nonché CEO di Tesla Inc.), ha come obiettivo primario quello di permettere all’uomo di spostarsi nello spazio riducendo sensibilmente i costi dei lanci. Come? Semplicemente creando vettori riutilizzabili, in grado quindi di tornare sulla terra integri e di poter essere rilanciati in voli successivi. Al momento non disponiamo ancora di una tecnologia di questo tipo, ma gli sforzi dell’azienda puntano tutti in questa direzione. Un lavoro tutto in salita…

L’azienda lavora a braccetto con la NASA per sviluppare tecnologie in grado di portare stabilmente l’uomo sulla Luna e successivamente su Marte. In quest’ottica gli Stati Uniti cercano di riprendersi un primato importante che negli ultimi anni è passato in mano all’agenzia russa congiuntamente a quella europea… senza dimenticare la presenza ingombrante ed incombente del dragone cinese.

Deep Space 19: Vyommitra e il futuro degli automi

Il futuro è nello spazio, sia per quello che riguarda le risorse e l’economia che per quello che riguarda lo sviluppo tecnologico. L’uomo guarda la cielo con ammirazione e speranza ed è pronto a solcare l’infinito per carpirne i segreti. Ma ci vorrà pazienza per un compito così “modesto”. Cominciamo dalle cose semplici, dal conoscere lo spazio più prossimo al nostro pianeta, cercando di capire il funzionamento di ogni singolo pianeta. Scopriremo, studieremo e poi, infine, colonizzeremo. E per questa ultima fase ci faremo aiutare anche dall’ingegneria robotica. Non solo mezzi, rover, sonde e navi… no! Ci serviranno anche gli automi. Simili a noi ed in grado di sostituirci nei compiti più gravosi e/o pericolosi.

Fantascienza?

Mica tanto… l’Agenzia di ricerca spaziale indiana (ISRO –  Indian Space Research Organization) ha appena presentato un prototipo di automa che dovrebbe diventare operativo già a partire dalle missioni spaziali previste per la fine del 2021 e l’inizio del 2022. Questo automa in realtà è una “lei”, ha le fattezze femminili di una ragazza indiana e le è stato dato il nome di Vyommitra. Il nome è tutto un programma dal momento che si tratta dell’unione di due parole sanscrite: Vyom (spazio) e Mitra (amico). Il risultato è “amica dello spazio“. Questo automa è in grado di parlare correttamente l’hindi e l’inglese, non ha gli arti inferiori e dovrà svolgere alcuni controlli importanti per quello che riguarda il corretto funzionamento delle strumentazioni all’interno delle cabine che in futuro ospiteranno gli astronauti indiani.

Vyommitra

E gli altri? Di sicuro non resteranno a guardare…

Deep Space 19: Ossigeno su Marte

Il rover Curiosity, atterrato su Marte il 6 Agosto 2012 continua ad inviarci dati interessantissimi dal suolo del pianeta rosso. Il rover attualmente si trova presso il cratere Gale e da lì invia le sue rilevazioni. Tra i dati più interessanti, balzati all’onore della cronaca recente, ci sono quelli che riguardano la composizione atmosferica della zona in cui si trova il nostro piccolo amico spione.

Il rover Curiosity

L’atmosfera di Marte è composta principalmente da anidride carbonica (95%) e in misura minore da azoto molecolare (2,6%), argon (1,9%) ed altri in grado sempre inferiore. Tra questi altri abbiamo anche l’ossigeno molecolare (0,16%). Secondo gli studi le percentuali di azoto ed argon variano col variare delle stagione marziane, il che sarebbe dovuto ai cambiamenti generati dall’anidride carbonica: congelata ai poli in inverno ed evaporata in estate. La variazione dell’ossigeno pare seguire uno schema non riconducibile alla variazione della CO2, ma sembra che vada a braccetto con una parte della variazione di un altro gas presente nella zona: il metano.

Il metano ha una variabilità stagionale, ma esiste un picco inspiegabile (+ 60%) nel periodo estivo. Questo modificarsi, scollegato alle stagioni, da molto da pensare (e da lavorare) agli scienziati:

  1. La variazione del metano e dell’ossigeno sono in qualche modo collegate? E se si, da cosa sono provocate?
  2. Potrebbero essere variazioni dovute ad una qualche attività di tipo biologico?

Purtroppo questa risposta non ce la potrà dare il rover Curiosity. Molti scienziati si aspettano che le spiegazioni chimiche o geologiche siano più probabili rispetto a quelle biologiche… lo scopriremo strada facendo.

Restate sintonizzati…