The pale blue dot

Un discorso poetico che fa riflettere sulla prospettiva da dare alle cose, alla nostra vita. In fondo tutta l’umanità e la Terra non sono altro che “un granello di polvere sospeso su un raggio di sole”…

Nel 1977 la sonda Voyager 1 fu lanciata nello spazio. L’astronomo Carl Sagan aveva suggerito l’idea di far girare la sonda e scattare una foto alla Terra, idea che venne accolta dalla NASA.
Era il 1990 e la Voyager 1 si trovava a 6 miliardi di km dalla Terra. Nel video l’immagine che ne risultò e le riflessioni di Carl Sagan. Buona visione!

 

30 Settembre 2016: Arrivederci Rosetta

 

Rosetta, la sonda che negli ultimi due anni ci ha fornito informazioni sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, ha concluso la sua missione il 30 settembre atterrando sulla cometa e inviando informazioni riguardo una parte dell’atmosfera della cometa prossima alla superficie ed immagini ad alta risoluzione della superficie prima di spegnersi definitivamente. Si conclude così una missione storica che ebbe inizio nel novembre 1993 con l’approvazione del progetto.

Il lancio era programmato inizialmente per gennaio 2003, ma a causa di un problema tecnico l’avventura è iniziata nel marzo 2004: dopo un viaggio di 10 anni nel sistema solare Rosetta ha agganciato l’orbita della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko il 6 agosto 2014 e vi ha inviato sulla superficie il modulo di atterraggio Philae nel novembre 2014.

Perchè il nome Rosetta?

Gli scienziati hanno scelto di dare alla sonda il nome Rosetta in analogia alla stele di Rosetta: come la stele è stata la chiave di lettura per conoscere la civiltà egizia così la sonda ci svelerà i misteri dei più antichi corpi del sistema solare, le comete.

Perche’ una cometa?

  • le comete sono corpi celesti relativamente piccoli composti prevalentemente di ghiaccio; nel sistema solare le loro orbite si estendono oltre quella di Plutone. Le comete provengono da due regioni periferiche del sistema solare: la fascia di Kuiper e la nube di Oort
  • le comete sono gli oggetti più antichi del sistema solare: si formarono infatti 4600 milioni di anni fa, quando il sistema solare si stava ancora formando
  • l’abbondanza di materiale volatile le rende degli oggetti particolarmente importanti. Questa caratteristica dimostra che le comete si formarono ad una grande distanza dal sole e si sono conservate a basse temperature sin dalla loro formazione
  • Il materiale presente sulle comete può darci informazioni sulle condizioni presenti al momento della nascita del sole e del sistema solare e sui processi chimici e fisici che avvennero durante le prime fasi della loro evoluzione (una sorta di scatola nera del nostro sistema solare)
  • la missione dell’ESA Giotto che sorvolò la cometa di Halley dimostrò che le comete contengono molecole organiche che sono ricche di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, elementi che sono alla base degli acidi nucleici e degli amminoacidi, essenziali per la vita. Uno degli interrogativi degli scienziati è se la vita sulla Terra possa essersi verificata grazie a del materiale volatile proveniente dalle comete

Quale cometa per la missione Rosetta?

Ci sono centinaia di comete nel sistema solare, tutte delle potenziali candidate per la missione dell’ESA. Gli scienziati per restringere la cerchia delle candidate si sono orientati su comete aventi un’orbita ricorrente attorno al sole e che fossero notoriamente attive; inoltre il periodo in cui la cometa avrebbe attraversato la parte interna del sistema solare doveva coincidere con quello di Rosetta.

La prima scelta era ricaduta sulla cometa periodica 46P/Wirtanen, ma dopo il rinvio del lancio la cometa prescelta è stata la 67P/Churyumov-Gerasimenko. Questa prende il nome dai due scienziati che la osservarono per la prima volta nel 1969.
La 67P/Churyumov-Gerasimenko appartiene alla famiglia delle comete di Giove, così dette perchè la loro orbita è controllata dalla gravità del pianeta. Attualmente la cometa ha un periodo di orbita attorno al sole di 6,5 anni ed attraversa la parte interna del sistema solare tra le orbite della Terra e di Giove. E’ formata da due lobi, il più grande dei quali ha dimensioni 4.1 km x 3.2 km x 1.3 km e come per altre comete il suo nucleo è scuro, cosa che indica la presenza di uno strato superficiale di materiale organico ricco di carbonio.

 

Il viaggio nel sistema solare

Dal momento del lancio nel 2004 Rosetta si trovava adesso nella sua sesta orbita attorno al sole. Nel suo viaggio di circa 8 miliardi di chilometri la sonda ha compiuto tre sorvoli della Terra, uno di Marte ed ha incontrato due asteroidi. La sonda è stata in ibernazione nello spazio profondo per 31 mesi prima di risvegliarsi nel gennaio 2014 ed intercettare finalmente la cometa nell’agosto 2014.

rosetta.gif
Immagine da https://giphy.com/gifs/MLOpzAVTa6C2s

 

I primati della missione:

  • Rosetta è stata la prima sonda spaziale ad orbitare attorno al nucleo di una cometa
  • è stata la prima sonda a seguire una cometa mentre si avvicina al sole e ad esaminare gli effetti del calore del sole sulla cometa
  • nel suo viaggio verso la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko Rosetta ha attraversato la fascia degli asteroidi e questo è stato il primo incontro europeo con questi antichi corpi del sistema solare
  • una volta nell’orbita della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, Rosetta ha inviato sulla cometa il modulo di atterraggio Philae, che ci ha trasmesso le prime immagini della superficie di una cometa ed ha effettuato le prime analisi in situ per scoprire la composizione della cometa
  • Rosetta è stata la prima sonda spaziale a viaggiare vicino l’orbita di Giove usando delle celle a energia solare come principale fonte di alimentazione

Cosa ci ha fornito Rosetta in questi due anni:

  • Rosetta ha inviato foto ad alta risoluzione della superficie della cometa da molteplici angolazioni
  • nel nucleo della cometa sono presenti ossigeno molecolare e azoto, inoltre il vapore acqueo che presenta delle differenze con quello presente sulla terra
  • analisi sulla composizione chimica della cometa
  • misure della gravita’ della cometa
  • misure del campo magnetico attorno alla cometa e la sua interazione con il vento solare
  • i due lobi della cometa si sarebbero formati in maniera indipendente l’uno dall’altro, unendosi in una collisione a bassa velocita’ nei primi stadi della formazione del sistema solare
  • la forma della cometa influenza le sue stagioni, il movimento delle polveri sulla superficie ed e’ legato alle variazioni di densita’ dell’atmosfera della cometa
  • Rosetta ha rilevato elementi ritenuti cruciali per l’origine della vita sulla terra: tra questi la glicina, un amminoacido che si trova nelle proteine, ed il fosforo, un componete chiave del DNA e delle membrane cellulari. Questa scoperta supporta l’ipotesi che le comete abbiano svolto un ruolo fondamentale per la vita nel nostro pianeta.
  • La sonda ha raccolto una quantità di informazioni così grande che gli scienziati impiegheranno decenni per analizzare tutti i dati ricevuti.

 

Divertente video riassuntivo:

 

Fonti e approfondimenti su http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta

L’eterna diatriba su….quando aggiungere il sale all’acqua della pasta!

Non so se a voi è capitato di discutere su quando è meglio aggiungere il sale all’acqua della pasta, se prima o dopo la bollitura….è vero che il sale aumenta i tempi di ebollizione dell’acqua, perchè ne fa aumentare la temperatura di ebollizione, ma vediamo perchè accade e se questo cambia qualcosa per la nostra acqua che bolle in pentola!

Quando bolle l’acqua?

  • In una miscela liquida si raggiunge l’equilibrio tra la fase liquida e quella aeriforme quando non ci sono variazioni nella concentrazione di molecole di ciascuna fase.
  • Si chiama pressione di vapore di un liquido la pressione del suo vapore quando si giunge all’equilibrio tra la fase liquida e quella aeriforme.
  • Quando la pressione di vapore uguaglia la pressione atmosferica si ha l’ebollizione, ossia la vaporizzazione di tutta la massa del liquido e non solo dello strato superficiale (evaporazione).
    Per l’acqua pura questo avviene ad una temperatura di 100°C ad una pressione atmosferica di 1 atm (sul livello del mare).
  • L’innalzamento della temperatura fa aumentare la pressione di vapore (per questo dobbiamo mettere la nostra pentola sul fuoco e portarla alla temperatura di 100°C).

Cosa succede quando aggiungo il sale?

  • Aggiungo il sale, quindi un soluto, e le sue particelle si distribuiscono in tutta la soluzione, anche vicino alla superficie libera.
  • Il passaggio delle molecole d’acqua allo stato di vapore è più difficile, ci sono meno molecole che passano allo stato di vapore e quindi la pressione di vapore della soluzione (acqua + sale) è minore rispetto a quella dell’acqua pura.
  • Partendo da un valore di pressione di vapore più basso per raggiungere 1 atm (atmosfera) ho bisogno di una temperatura più alta e quindi di più tempo per raggiungerla.

Ma…..nella mia pentola?

Per far aumentare di 1°C la temperatura di ebollizione di 1l d’acqua sono necessari 58 g di sale. E’ chiaro che quando cuciniamo ne mettiamo molti di meno, quindi il fenomeno è irrilevante!

N.B. Una soluzione oltre ad avere un punto di ebollizione più alto ha anche un punto di congelamento più basso rispetto all’acqua pura (in generale del solvente puro). Ecco perchè si mette il sale in strada in inverno…..sempre se non ne abbiano terminato la scorta!

 

Cosa sappiamo di Plutone dopo un mese

Un mese fa, il 14 luglio, la sonda spaziale della NASA New Horizons ha raggiunto (per essere pignoli ha sorvolato) Plutone dopo quasi 10 anni di viaggio nel sistema solare. Grazie a questo imponente progetto per la prima volta dopo 85 anni dalla sua scoperta possiamo vedere il vero volto di Plutone.

Plutone venne scoperto nel 1930 dall’astronomo statunitense Clyde Tombaugh e venne allora classificato come il nono pianeta del sistema solare. Oggi è classificato come un pianeta nano e assieme al suo satellite principale, Caronte, costituisce un sistema bi-planetario dato che le dimensioni di Caronte sono confrontabili con quelle di Plutone.

Vediamo in breve cosa sappiamo dopo un mese di questo pianeta sconosciuto.

La sonda spaziale

  • La sonda New Horizons viene lanciata il 19 gennaio 2006
  • Il periodo di lancio non è stato scelto a caso: si è potuta così sfruttare la gravità di Giove come una fionda in grado di catapultare la sonda verso la parte esterna del sistema solare
  • Con una velocità di più di 16 km/s New Horizons è l’oggetto più veloce che abbia mai lasciato la Terra
  • Raggiunge Giove a febbraio 2007 (8 anni dopo arriva su Plutone, questo ci fa capire quanto sia stata importante la “fionda gravitazionale” di Giove)
  • Raggiunge Plutone il 14 luglio 2015

Immagine da http://pluto.jhuapl.edu/Mission/The-Path-to-Pluto/Mission-Timeline.php

La missione:

  • Studiare Plutone e il suo satellite principale, Caronte, sia in termini di composizione geologica che atmosferica
  • Raccogliere dati sulla fascia di Kuiper (KBO = Kuiper Belt Objects)

Cosa sono i KBO e perché sono importanti?

La fascia di Kuiper è una regione del sistema solare che si estende dall’orbita di Nettuno fino a circa 50 UA (unità astronomiche) dal sole, costituita da circa un migliaio di corpi aventi una composizione molto simile a quella dei nuclei delle comete. La fascia, oltre a comprendere i pianeti nani come Plutone ed Eris (scoperto nel 2005), è costituita da residui della formazione del sistema solare rimasti ghiacciati per milioni di anni: si potrebbero quindi avere informazioni riguardo l’origine del sistema solare.

Cosa sappiamo di Plutone:

  • La regione detta “cuore di Plutone”, o regione di Tombaugh, è una pianura ghiacciata di azoto, monossido di carbonio e metano, ed è limitata da ghiacciai fluttuanti di azoto
  • È geologicamente attivo
  • È il secondo pianeta rosso dopo Marte
  • L’atmosfera è costituita principalmente di azoto, ha una regione di gas ionizzato freddo che si estende per migliaia di chilometri oltre il pianeta
  • Caronte è fatto di abissi e crateri
  • Abbiamo immagini di altri due satelliti minori di Plutone, Notte (Nix) e Idra

Vuoi sapere quand’è “l’ora di Plutone”?

Qui puoi calcolare l’ora in cui nella tua città c’è la stessa luce che c’è su Plutone. Nella zona segreta del sistema solare in cui mi trovo adesso verso le 8 di sera posso vedere “l’ora di Plutone”.

Immagine, fonti e informazioni più dettagliate su:

http://pluto.jhuapl.edu/