Perchè le stelle scintillano?

Mega ciao!
L’atmosfera terrestre può essere immaginata come una serie di strati paralleli di celle tubolente. I vortici hanno dimensioni di circa 10 cm ed ognuno ha un proprio indice di rifrazione. Quando la luce che arriva dalle stelle passa daun vortice, con indice di rifrazione n_1, ad un vortice, con indice di rifrazione n_2, viene deviata in accordo con la legge di Snell:
n_1 sin⁡〖ϑ_i 〗= n_2 sin⁡〖ϑ_r 〗
dove ϑ_i è l’angolo che forma la luce incidente con la normale alla superficie e ϑ_r è l’angolo che forma il raggio trasmesso (o rifratto) con la normale alla superficie.
La legge di Snell ci dice che se passiamo da un certo mezzo ad un altro con indice di rifrazione maggiore l’angolo che formerà il raggio trasmesso con la normale alla superficie sarà più piccolo di quello di partenza. In atmosfera terrestre l’indice di rifrazione cresce man mano che ci avviciniamo alla superficie, quindi l’angolo diventerà più piccolo.
La luce delle stelle attraversa un vortice per ogni strato di atmosfera, quindi viene deviata producendo diversi fenomeni tra cui la scintillazione dell’immagine. Per questo motivo le stelle scintillano.
Adesso però vi starete domandando perchè i pianeti invece hanno luce fissa (non scintillano). Il motivo è che i pianeti si trovano più vicini a noi, quindi il fronte d’onda che ci arriva da essi è più largo (qualche metro). Quindi la luce dei pianeti attraversa più vortici per ogni strato parallelo e l’effetto di deviazione della luce si compensa. La luce delle stelle attraversa invece un solo vortice per ogni strato parallelo e per questo si ha scintillazione.
A presto!

Sara

Trasmissione e riflessione della luce tra due mezzi di diverso indice di rifrazione
Pleiadi

Perchè il cielo è azzurro?

Mega ciao!
Vi siete mai chiesti perchè il cielo è azzurro? Questo dipende dalla diffusione della luce del Sole da parte delle particelle presenti in atmosfera, in un fenomeno che prende il nome di scattering di Rayleigh. Il fenomeno è proporzionale a 1/(λ^4), dove λ è la lunghezza d’onda della luce incidente. Questo ci dice che la diffusione della luce sarà molto più grande nel blu (cioè a lunghezza d’onda più corta) che nel rosso (che ha una lunghezza d’onda più lunga). Abbiamo quindi che la luce blu viene diffusa in ogni direzione e questo fornisce al cielo il suo tipico colore azzurro.
A presto!

Sara

Grazie a tutti!

Mega ciao!
Grazie a tutti quelli che hanno partecipato all’evento ieri sera e grazie ancora al Prof. Enrico Maria Corsini per la bellissima conferenza. Vi aspettiamo il 15 marzo per la seconda conferenza in cui la Dottoressa Rosanna Sordo ci parlerà delle ultime novità della missione Gaia, che sta mappando la nostra Via Lattea.
A presto!

Sara

Mappa della Luna (M. F. van Langren, 1645)

Sede chiusa e prima conferenza 2019

Mega ciao!
Come state?
Stasera (8/02/2019) la sede resterà chiusa. Vi aspettiamo alle ore 21:00 presso lo spazio espositivo del Lanificio Conte per la prima conferenza del ciclo “Schio Ultima Frontiera – seconda edizione”. Questa sera il Professor Enrico Maria Corsini, docente di astrofisica presso l’Università di Padova, ci parlerà della Luna in una conferenza dal titolo: “Il volto di Selene: mappe lunari nella scienza e nell’arte”.
Dopo la conferenza il nostro segretario sarà disponibile per le iscrizioni al Gruppo Astrofili di Schio per il 2019.
Vi aspettiamo numerosi!

Sara

L’assorbimento atmosferico della radiazione

Mega ciao!
Lo spettro elettromagnetico è l’insieme di tutte le lunghezze d’onda di cui è composta la radiazione elettromagnetica. E’ diviso in diverse bande che hanno diverse proprietà ed interagiscono in modo diverso con la materia. L’occhio umano riesce a percepire solo la radiazione visibile, da 400 a 700 nm (cioè 700×10^(-9) m). A lunghezze d’onda più lunghe troviamo l’infrarosso, le microonde e le onde radio, mentre a lunghezze d’onda più corte abbiamo l’ultravioletto, i raggi X e i raggi gamma. L’atmosfera ci fa da scudo contro la radiazione dannosa proveniente dallo spazio. Questo vuol dire che da terra possiamo osservare solo una parte dello spettro elettromagnetico, il resto viene assorbito dalla polvere e dalle molecole presenti in atmosfera. Da terra possiamo osservare solo le lunghezze d’onda nel visibile, nel radio (infatti sul suolo terrestre troviamo grandi radiotelescopi, come quello di Arecibo) e alcune bande nell’infrarosso (come mostrato nel grafico qui sotto, in cui sono evidenziate le bande a cui l’atmosfera risulta opaca). Ma l’atmosfera terrestre non ha solo la proprietà di assorbire la luce che arriva dalle stelle.
Nei prossimi post vedremo come l’atmosfera diffonde e distorce la luce.
A presto!

Sara

Lo spettro elettromagnetico
Grafico che mostra l’assorbimento atmosferico alle diverse lunghezze d’onda

Iscrizioni aperte

Mega ciao!
State tutti bene?
Vi avviso che sono aperte le iscrizioni al Gruppo Astrofili di Schio per l’anno 2019. L’iscrizione al gruppo comprende la tessera di socio, la possibilità di partecipare a tutte le riunioni del venerdì sera e a tutte le osservazioni, sia pubbliche che per gruppi privati, organizzate in osservatorio o nei dintorni di Schio.
Per informazioni scrivetemi all’indirizzo astrofilidischio@gmail.com o chiamatemi (orario serale) al numero 3290689207.
A presto!

Sara

La vita negli ambienti estremi: la grotta di Movile

Mega ciao!
Un altro luogo in cui trasferirsi subito sono le grotte di Movile, in Romania. Il sistema è composto da grotte e cunicoli che si addentrano nel sottosuolo per decine di metri, con un’estensione di 12000 m^2. Il sistema comprende due campane chiuse da acqua a 20°C proveniente dal sottosuolo. Le grotte sono povere di ossigeno e sono state isolate dall’ambiente esterno per 5 milioni di anni. Qui la vita si è sviluppata sotto forma di funghi e batteri che ricavano energia dall’ossidazione del solfuro di idrogeno. Inoltre sono presenti una quarantina di specie animali, tutte cieche, che includono vermi e scorpioni d’acqua.
A presto!

Sara

Interno della grotta di Movile
Animali nella grotta di Movile

La vita negli ambienti estremi: il Lago Natron

Mega ciao!
Un altro meraviglioso luogo in cui vivere è il Lago Natron, situato in Tanzania. Le temperature del lago sono sempre superiori ai 40°C e possono raggiungere i 60°C. Il lago ha un pH pari a 12. A causa delle elevate temperature, durante la stagione secca parte dell’acqua evapora, portando ad un aumento della salinità della soluzione. In queste condizioni cominciano a prosperare cianobatteri, la cui pigmentazione rossa dà la tipica colorazione al lago. Nonostante le condizioni proibitive, in queste zone vivono anche alghe, invertebrati ed alcuni tipi di uccelli, come i fenicotteri che hanno le zampe rivestite da uno strato protettivo che gli permette di resistere all’acqua altamente alcalina. Una curiosità è che se un animale muore sulle acque del lago Natron non si decompone, ma rimane imbalsamato (a Norman Bates piace questo elemento #psyco).
A presto!

Sara

La vita negli ambienti estremi: il Rio Tinto

Mega ciao!
Il pH è una scala della misura di acidità o basicità di una soluzione. Questa scala va da 0 (massima acidità #alienadoraquestoelemento) a 14 (massima basicità). L’acqua pura ha un pH neutro (7). L’uomo non può sopravvivere in ambienti molto acidi o basici, ma altri organismi si. Nell’immagine qui sotto potete vedere il Rio Tinto, un fiume che scorre nel sud-ovest della Spagna. Questo fiume ha un pH estremamente acido, pari a circa 2,2, ed il suo colore rosso è dato dal ferro che vi è disciolto. In queste condizioni estreme la vita si è sviluppata sotto forma di batteri anaerobi estremofili. Quindi vediamo che la vita trova il modo di svilupparsi in ambienti che a prima vista sembrerebbero del tutto inospitali. La vita vince sempre, come diceva il buon vecchio professor Malcolm. La NASA ritiene che le stesse condizioni del Rio Tinto si possano trovare anche il altri luoghi del Sistema Solare dove c’è acqua liquida, come Marte ed Europa. Quindi anche li potrebbe essersi sviluppata la vita. Le missioni future cercheranno di rispondere a questa domanda.
A presto!

Sara

La vita negli ambienti estremi

Mega ciao!
Come sapete uno dei campi di ricerca astronomici che sta andando particolarmente forte in questi ultimi anni è quello della ricerca di esopianeti. Le domande a cui si cerca di rispondere sono: ci sono pianeti con condizioni simili a quelle terrestri? Si è sviluppata la vita su questi pianeti? Se si, che tipo di vita? La vita si può sviluppare solo nelle condizioni che si sono rivelate favorevoli per la vita umana? Al momento abbiamo trovato risposta solo alla prima e all’ultima domanda. Si, ci sono diversi pianeti extrasolari simili alla Terra e che si trovano nella fascia di abilitabilità del loro sistema planetario, cioè quella regione in cui le temperature sono tali da permettere la presenza di acqua liquida. No, la vita per potersi sviluppare non ha bisogno delle condizioni particolari che servono all’essere umano. Come facciamo a saperlo? La risposta arriva direttamente dalla Terra, in particolare da quelli che si chiamano ambienti terrestri estremi. Queste sono delle regioni particolari che presentano condizioni invivibili per l’essere umano, in cui però la vita si è sviluppata.
Uno di questi ambienti sono le sorgenti idrotermali subacquee, regioni in cui lo strato del mantello viene in contatto con l’oceano. Qui le temperature sono abbastanza elevate e permettono alla vita di svilupparsi sotto forma di batteri chemiosintetici, che utilizzano il solfuro di idrogeno per la produzione di materiale organico, batteri anaerobici, cioè che vivono in assenza di ossigeno, gamberetti, vermi a tubo, lumache e pesci.
Le sorgenti idrotermali subacquee si trovano anche fuori dalla Terra, su due satelliti situati nel nostro Sistema Solare: Europa, satellite di Giove, ed Encelado, satellite di Saturno. Su Encelado, ricoperto da una crosta ghiacciata spessa diversi chilometri, sono stati visti dei geyser eruttare materiale nello spazio. La sonda Cassini è passata attraverso questo materiale e l’ha analizzato, scoprendo che conteneva idrogeno e quindi confermando la presenza di sorgenti idrotermali. Su Europa invece è stata vista un’eruzione grazie al Telescopio Spaziale Hubble (nell’immagine qui sotto è indicata dalla freccia). Le prossime missioni mirano ad andare ad esplorare gli oceani di Europa ed Encelado per verificare se la vita si sia sviluppata.
A presto!

Sara

Geyser di Encelado ripresi dalla sonda Cassini (Image credits: NASA)
Geyser di Europa ripresi dal Telescopio Spaziale Hubble (Image credits: NASA)