James Webb Space Telescope – le galassie

Mega ciao!
Dopo gli scleri da “chi si laurea?”, in panico da altro pezzo di esame in arrivo e in crisi isterica grazie a chi ha cominciato con il terrorismo psicologico da “guarda che mancano 72 giorni” torniamo a cose serie. In particolare direi di riprendere il discorso sul Telescopio Spaziale James Webb. Abbiamo visto che una delle ricerche si concentrerà sulle atmosfere dei pianeti extrasolari. Ma il JW non si limiterà a questo: andrà a studiare le galassie. Le galassie sono insiemi di stelle, pianeti, asteroidi, comete, ammassi stellari, nebulose, buchi neri prodotti dalla morte delle stelle e che contenengono spesso un buco nero supermassiccio centrale. Da quando il buon vecchio Edwin Hubble ha scoperto che questi oggetti si trovano fuori dalla nostra Via Lattea, sono stati condotti tantissimi studi per la classificazione morfologica delle galassie e per capire bene le loro proprietà. Le galassie sono state suddivise in base alla loro forma in: ellittiche, lenticolari, a spirale e irregolari. Ma come si forma una tipologia di galassia piuttosto che un’altra? Sappiamo che le galassie ellittiche sono formate da stelle vecchie e che la loro formazione stellare si è fermata da un pezzo, mentre nelle galassie a spirale troviamo stelle più giovani in quanto sono abbondanti le regioni di formazione stellare. Dagli scontri galattici sappiamo che quando due galassie si fondono la loro morfologia cambia. Il James Webb dovrebbe riuscire a rispondere a grandi quesiti riguardo le galassie: come si formano? Come si sono formate le prime galassie? Quali sono le differenze tra la prima generazione di galassie formate nell’universo e quelle attuali? Inoltre il telescopio dovrebbe riuscire a vedere le prime stelle formate nelle galassie e aiutarci a capire come si sono formati gli elementi più pesanti dell’idrogeno, mano a mano che le galassie procedevano nella loro evoluzione. E non è finita qui! Se siete affascinati dai buchi neri, sappiate che il James Webb ci aiuterà a capire come i buchi neri supermassicci influenzano la galassia ospite.
A presto!

Sara

M82 (Image credits: NASA)
Gargantua

Transito di Mercurio

Mega ciao!
Scusate l’assenza di ieri ma ero in quel di Padova a fare un esame….è andato bene…pare che entro fine anno mi laureo #noncipossocredere.
Giusto perchè siamo in vena di dare grandi notizie, vi anticipo che l’11 novembre a Schio faremo osservazione pubblica di un evento astronomico pazzesco: il transito di Mercurio. In pratica dato che Mercurio, che con i suoi 4758 km di diametro è il pianeta più piccolo del Sistema Solare, si trova tra la Terra e il Sole, può succedere che passi sopra il disco solare eclissandolo parzialmente. Quindi con i telescopi messi a disposizione dal Gruppo Astrofili potrete ammirare un pallino nero (Mercurio) transitare sopra il disco del Sole, provocando una diminuzione della luminosità della nostra stella (pensate che sullo stesso principio si basa il metodo dei transiti, con cui si cercano pianeti extrasolari). Dunque l’11 novembre vi aspettiamo per osservare insieme questo evento straordinario. Mi raccomando, non perdetevelo perchè altrimenti vi toccherà aspettare il 2032 per poter assistere al transito successivo.
A presto!

Sara

Mercurio (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ 22: OCEANI SPAZIALI

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 22
Vi avevo chiesto su quali satelliti del Sistema Solare sono presenti degli oceani. La risposta corretta è: Encelado ed Europa. Phobos e Deimos, le due piccole lune di Marte, hanno delle forme un po’ strane e presentano una superficie caratterizzata da numerosi crateri, alcuni del diametro di svariati chilometri, che testimoniano un passato burrascoso. Phobos e Deimos non si sono formati come la nostra Luna, Encelado ed Europa. Infatti tanto tempo fa erano semplicemente degli asteroidi. Passando vicino a Marte sono stati catturati dal suo campo gravitazionale, ma si trovano in orbite instabili e tra qualche migliaio di anni si schianteranno sul pianeta. Encelado, satellite di Saturno, ed Europa, satellite di Giove, presentano invece una superficie ricoperta da uno strato di ghiaccio spesso diversi chilometri. Grazie alle sonde Voyager si è visto che su Europa ci sono delle spaccature sullo strato di ghiaccio, che sono provocate da intense forze di marea, e che i blocchi slittano l’uno rispetto all’altro. Si è scoperto che sotto la crosta ghiacciata c’è un oceano d’acqua e, grazie al Telescopio Spaziale Hubble, si è visto che del materiale viene espulso da una delle spaccature. Si pensa che questo sia un geyser e che il materiale eruttato sia quello presente nell’oceano. Questo fa pensare che siano presenti sorgenti idrotermali subacquee, che sono luoghi ideali per lo sviluppo della vita. Su Encelado sono presenti delle spaccature nella crosta ghiacciata, che vengono chiamate strisce di tigre, in cui è presente un sistema di circa 100 geyser. Anche sotto il ghiaccio di questo satellite è presente un oceano d’acqua. La cosa interessante è che la sonda Cassini è passata attraverso il materiale eruttato dai geyser e l’ha analizzato chimicamente, scoprendo una grande quantità di idrogeno. Questo ci dice che sono presenti sorgenti idrotermali subacquee e le prossime missioni andranno a vedere se si è sviluppata la vita come nelle sorgenti terrestri, in cui sono presenti pesciolini, molluschi e gamberetti. Insomma è molto probabile che su Encelado ci sia sushi gratis per tutti #allyoucaneat!
A presto!

Sara

Phobos (Image credits: NASA)
I geyser di Europa (Image credits: NASA)
Le strisce di tigre di Encelado (Image credits: NASA)
I geyser di Encelado (Image credits: NASA)

Bufale spaziali

Mega ciao!
Direi che è giunta l’ora di fare un po’ di chiarezza su alcune notizie che sono uscite su diversi giornali negli ultimi tempi. Ringraziate Geky, il nostro lunapiattista di fiducia (scherzo, non crede che la Luna sia piatta), per avermi fatto notare questi articoli.
Partiamo con l’allarmismo lanciato per un paio di ASTEROIDI che, proprio in questi giorni, dovrebbero passare “vicinissimi” alla Terra. Ovviamente ogni volta che si sente una cosa del genere (praticamente ogni altro giorno grazie a chi cerca di ottenere più like e click possibile sul proprio sito o sulla pagina facebook) si pensa subito ai poveri dinosauri. Ma non preoccupatevi! Gli asteroidi che stanno passando adesso nel punto di massimo avvicinamento arriveranno a circa 5 milioni e 320 mila chilometri dalla Terra. Vi sembra vicino? A me no! Basta pensare che la Luna si trova ad una distanza di circa 380 mila chilometri e scommetto che non vi addormentate di notte con la paura che vi caschi in testa! Questi asteroidi passano più lontani addirittura del punto in cui verrà posizionato il Telescopio Spaziale James Webb, di cui vi avevo parlato negli scorsi post, che sarà posto a circa 1 milione e 500 mila chilometri di distanza. Quindi dormite sonni tranquilli, che questi due asteroidi di sicuro non si schianteranno sulla Terra. Se avete dubbi/paure riguardanti gli scontri cosmici potete andare nel sito della NASA e dell’ESA. Se lì non trovate notizie su asteroidi in rotta di collisione con la Terra allora non vi dovete preoccupare. In caso contrario manderemo Bruce Willis a trivellarlo e a farlo esplodere con una testata nucleare (scherzo).
L’altra notizia che esce praticamente ogni mese è quella della SUPER LUNA, con la sola differenza che le cambiano colore ogni volta passando dal rosa al blu. L’ultima è stata la notiziona della super Luna nera, cosa che ha decisamente annullato il mio quoziente intellettivo e ha fatto rivoltare nella tomba tutti gli astronomi. L’articolo diceva che la Luna si trovava nel punto più vicino alla Terra, quindi penserete: ok, fantastico, dai che si vede più grande! Ma se la Luna è nera vuol dire che è in fase di Luna nuova, cioè in cui non la vediamo perchè la faccia che rivolge verso di noi non è illuminata dal Sole! Io queste notizie proprio non le capisco! Tra l’altro, anche se la Luna fosse visibile nel punto più vicino alla Terra, per noi risulterebbe molto difficile riuscire ad accorgerci ad occhio della differenza di dimensioni.
Per non parlare dei cubi alieni che escono dal Sole….
Questo post, che ad alcuni potrebbe sembrare inutile, per me è molto importante. Non fidatevi mai delle notizie astronomiche che vengono pubblicate da siti e giornali non specializzati. Se volete notizie scientifiche riportate in modo serio andate nei siti della NASA, dell’ESA, dell’ESO e del Telescopio Spaziale Hubble o, se non sapete l’inglese, continuate a seguire questa pagina e pagine di astrofili. Leggete i libri di astronomia di Margherita Hack, di Stephen Hawking e di Kip Thorne (sempre sia lodato). Comprate ai vostri figli libri di astronomia e insegnate loro la scienza. Non vogliamo che da grandi diventino dei terrapiattisti.
Se avete domande astronomiche non esitate a chiedere! E’ sempre bello parlare di astronomia a chi ha voglia di imparare e scoprire cose nuove!
A presto!

Sara

L’asteroide Bennu (Image credits: NASA)
Le fasi lunari

K2-18b: vapore acqueo nella fascia di abitabilità

Mega ciao!
Come vi accennavo tempo fa, la ricerca e lo studio di pianeti extrasolari, cioè di pianeti orbitanti attorno ad una stella diversa dal Sole, sta andando particolarmente forte negli ultimi anni. Con il Telescopio Spaziale Kepler sono stati individuati tantissimi possibili candidati, molti dei quali sono stati poi confermati, e la ricerca sta continuando con il Telescopio Spaziale TESS. Recentemente è uscita una notizia particolarmente entusiasmante: è stato rivelato per la prima volta vapore acqueo nell’atmosfera di un esopianeta! La cosa eccezionale è che questo pianeta si trova anche nella fascia di abitabilità, cioè in quella regione di un sistema planetario in cui le temperature sono tali da permettere la presenza di acqua liquida sulla superficie dei pianeti. Andiamo ad analizzare più da vicino il sistema. Il pianeta K2-18b orbita attorno ad una stella nana rossa in circa 33 giorni terrestri, con un semiasse maggiore dell’orbita di 0,143 AU (Unità Astronomiche, dove 1 AU corrisponde alla distanza tra la Terra e il Sole, che è di circa 150 milioni di chilometri). La stella ha una massa di circa 0,36 masse solari e una temperatura superficiale di circa 3457 K. Il pianeta è considerato una super-Terra, cioè rientra in quella classe di pianeti con masse e dimensioni comprese tra quelle della Terra e quelle di Nettuno. K2-18b ha una massa di circa 8,92 masse terrestri e un raggio di circa 2,37 raggi terrestri. Il sistema si trova nella costellazione del Leone, solamente a 110 anni luce di distanza da noi. Gli astronomi pensano che nella sua atmosfera, oltre al vapore acqueo, possano essere presenti anche altre molecole. Studi futuri andranno a verificare la presenza di queste eventuali molecole e cercheranno di capire se si sia potuta sviluppare qualche forma di vita su questo pianeta. Scommetto che il Telescopio Spaziale James Webb darà un grande contributo per rispondere a questi interrogativi!
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica del sistema K2-18 (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ 21: i laghi di Titano

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 21
Vi avevo chiesto su quale pianeta/satellite del Sistema Solare, oltre alla Terra, sono presenti laghi. La risposta corretta è: su Titano. Su Marte infatti non può esistere acqua allo stato liquido in superficie a causa della bassissima pressione atmosferica. La pressione su Marte è variabile tra 4,0 e 6,1 millibar, mentre qui sulla Terra abbiamo 1013 millibar. La pressione atmosferica è importantissima per la presenza di acqua liquida. Cosa succederebbe se cercassimo di creare un lago artificiale su Marte? L’acqua comincerebbe a bollire, rimanendo però a temperatura ambiente, ed evaporerebbe nel giro di pochissimi minuti. Su Titano invece, grazie alla sonda Cassini, sono stati scoperti fiumi e laghi di metano. Tra questi c’è il lago Kraken, che prende ovviamente il nome dal mostro mitologico presente in “Pirati dei Caraibi e la maledizione del forziere fantasma”, che ha una superficie di 400000 km^2. Su Titano c’è il ciclo del metano, come qui sulla Terra c’è il ciclo dell’acqua. Inoltre ha un’atmosfera simile a quella che aveva la Terra primordiale, quindi si pensa che potrebbe essersi sviluppata una forma di vita basata sul metano. Le prossime missioni andranno a verificare se questo sia avvenuto. La sonda Cassini ha raccolto un’incredibile mole di dati, che sono ancora in fase di analisi, quindi nonostante la missione sia finita da quasi due anni continua a sfornare nuove interessanti scoperte. Una di queste riguarda proprio i laghi di Titano. Dall’analisi della conformazione delle sponde dei laghi sembra che siano dei crateri formati dall’esplosione di azoto liquido in seguito all’innalzamento della temperatura, che sono stati successivamente riempiti da metano liquido. Questo testimonia che Titano ha avuto una storia un po’ movimentata, che ha visto l’alternarsi di periodi di innalzamento e abbassamento delle temperature.
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica dei laghi di Titano (Image credits: NASA)
Mappa dei laghi di Titano (Image credits: NASA)

James Webb Space Telescope – lo studio delle atmosfere degli esopianeti

Mega ciao!
Abbiamo visto quali sono gli obiettivi principali del Telescopio Spaziale James Webb. In questo e nei prossimi post andremo ad analizzarli nel dettaglio. Partiamo dalla ricerca di pianeti extrasolari e lo studio della loro atmosfera. I primi esopianeti scoperti si trovavano in un sistema orbitante attorno ad una stella molto diversa dal Sole: una pulsar. Queste sono stelle morte, per cui è altamente improbabile che sui suoi pianeti si possa essere sviluppata la vita. Uno degli obiettivi del James Webb è di analizzare le atmosfere degli esopianeti alla ricerca dei mattoncini fondamentali per la vita. Come si svilupperà lo studio? Il telescopio cercherà pianeti con il metodo dei transiti, cioè andando ad analizzare la curva di luce della stella. Se sono presenti dei pianeti con un’orbita che giace lungo la nostra linea di vista o poco inclinata, allora i pianeti transiteranno sul disco stellare, provocando una diminuzione del flusso rivelato da terra, con una tipica curva di luce ad U. Questa diminuzione si verificherà periodicamente. Inoltre il telescopio è dotato di un coronografo, che permetterà di avere immagini dirette di pianeti vicini a stelle molto luminose. Il pianeta apparirà come una macchiolina, apparentemente insignificante. In realtà da questa macchia, usando la spettroscopia, si possono ricavare informazioni importantissime: il colore del pianeta, la differenza tra inverno ed estate, la rotazione, il meteo e se è presente o meno della vegetazione. Cos’è la spettroscopia e com’è possibile riuscire ad ottenere tutte queste informazioni? La spettroscopia consiste nel far passare la luce della stella attraverso uno spettrografo, uno strumento che permette di scomporre la luce nei colori dell’arcobaleno. Sull’arcobaleno si formano delle righe scure, chiamate righe spettrali, che sono posizionate in punti (a lunghezza d’onda) ben precisi. Ogni riga corrisponde ad un elemento chimico, che può essere individuato dal confronto con la lunghezza d’onda ottenuta in laboratorio. In pratica quando il pianeta transita sul disco stellare, la luce della stella passa attraverso la sua atmosfera, quindi lo spettro ottenuto sarà una sovrapposizione di quello stellare e di quello dell’atmosfera del pianeta. Sappiamo che gli spettri si fanno anche con luce ottica. Perchè è importante ottenerli nell’infrarosso? E’ proprio in questa banda spettrale che le molecole presenti nelle atmosfere degli esopianeti mostrano più caratteristiche spettrali. Lo studio delle atmosfere dei pianeti extrasolari con questo metodo può quindi rispondere a diverse domande tra cui: esiste un pianeta, di dimensioni simili alla Terra, che presenti acqua in atmosfera? La risposta a questa domanda è fondamentale e può aiutarci a capire se la vita possa essersi sviluppata in altri angoli della nostra galassia.
A presto!

Sara

Spettroscopia delle atmosfere degli esopianeti (Image credits: NASA)

James Webb Space Telescope – il viaggio nell’infrarosso alla scoperta dell’universo

Mega ciao!
Il Telescopio Spaziale James Webb verrà lanciato il 30 marzo del 2021. Abbiamo detto che, mentre HST (Hubble Space Telescope) lavora prevalentemente nell’ottico, il telescopio andrà a sondare l’universo nell’infrarosso. Quali sono gli obiettivi della missione? Cosa sperano di vedere gli astronomi? Il James Webb andrà ad osservare tutte le fasi della storia dell’universo: dal Big Bang alla formazione delle galassie, delle stelle e dei pianeti. Ci porterà indietro nel tempo, fino a 13 miliardi e 500 milioni di anni fa, per vedere la formazione delle prime stelle e delle prime galassie. Grazie all’osservazione delle prime galassie permetterà di fare un confronto con le galassie presenti nell’universo attuale, per capire se hanno qualcosa di diverso e come evolvono questi oggetti nel tempo. Ossevando nell’infrarosso si riesce a vedere cosa c’è dentro e oltre le nebulose, quelle nuvolette di gas e polvere che si trovano nello spazio interstellare (qui sotto potete vedere un confronto tra le immagine nell’ottico e nell’infrarosso della nebulosa M16) . In particolare sappiamo che le stelle si formano nelle nubi molecolari e che parte del gas e della polvere rimasti vanno a formare dischi protoplanetari, da cui nascono i pianeti. Nell’ottico non è possibile penetrare in profondità in questi oggetti, quindi le prime fasi della formazione stellare e planetaria restano invisibili. Il James Webb, lavorando nell’infrarosso, penetrerà dentro le nebulose e ci permetterà di osservare la formazione di stelle e pianeti. Questo aiuterà a capire meglio come si è formato il Sistema Solare. Il James Webb permetterà inoltre di analizzare le atmosfere dei pianeti extrasolari, cioè dei pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole. Capire la composizione chimica delle atmosfere di questi oggetti è fondamentale per individuare pianeti simili alla Terra potenzialmente abitabili. Si pensa infatti che con il James Webb sarà possibile individuare nell’universo i mattoncini indispensabili per la vita come la conosciamo sul nostro pianeta.
A presto!

Sara

Immagine ottica di M16 (Image credits: NASA)
Immagine infrarossa di M16 (Image credits: NASA)

Le nuove frontiere dell’astronomia: il Telescopio Spaziale James Webb

Mega ciao!
Abbiamo visto che i prossimi anni saranno molto interessanti, con missioni spaziali che porteranno l’uomo sulla Luna e, probabilmente, su Marte. Ma anche per i giovani astronomi che rimarranno con i piedi ben ancorati a terra saranno anni estremamente interessanti. Infetti è previsto per il 2021 il lancio del Telescopio Spaziale James Webb, che andrà a rimpiazzare il mitico Hubble. Il James Webb sarà un po’ più grande, con uno specchio primario del diametro di 6,5 metri (ovviamente non costruito in un blocco unico, ma composto da 18 specchi esagonali), mentre lo specchio primario del Telescopio Spaziale Hubble è di soli 2,5 metri. Gli specchi saranno ricoperti di berillio e oro in modo da riuscire a rivelare la luce infrarossa, mentre l’Hubble funziona principalmente nell’ottico. Mentre HST si trova in orbita intorno alla Terra, James Webb sarà spedito nel punto Lagrangiano L2, cioè uno dei punti di equilibrio del potenziale gravitazionale del sistema Terra-Sole-Luna, che si trova a circa 1 milione e 500 mila chilometri dalla Terra. Il posizionamento nel punto L2 permetterà agli scudi di proteggere la delicata strumentazione del telescopio dal calore del Sole. L’unico problema è che se i pannelli non si dispiegheranno il telescopio sarà inutilizzabile e, trovandosi così lontano dalla Terra, sarà impossibile organizzare delle missioni per riparare lo strumento. Incrociamo le dita e speriamo che vada tutto per il meglio!
Cosa ci si aspetta di vedere con il Telescopio Spaziale James Webb? Lo scopriremo nella prossima puntata.
A presto!

Sara

Rappresentazione artistica del Telescopio Spaziale James Webb (Image credits: NASA)

Colonie lunari: pericolo radiazioni

Mega ciao!
Abbiamo visto che presto partiranno le missioni Artemis, che porteranno l’uomo a costruire delle colonie permanenti sulla Luna. Potrebbero sorgere spontanee alcune domande: questo progetto è realizzabile? Quali possono essere i problemi di una missione del genere? Di sicuro si può fare e la NASA sta già testando razzi e navicelle spaziali che serviranno per la missione. Ovviamente nelle missioni spaziali ci possono essere un sacco di problemi. Tralasciamo il fatto che l’astronave potrebbe esplodere o avere dei guasti durante il viaggio, com’è successo all’Apollo 13. Il problema principale per l’uomo sono le radiazioni. Infatti quando usciamo dalla Terra viene a mancare la protezione data dall’atmosfera e dal campo magnetico terrestre, che fanno da scudo dalle radiazioni dannose provenienti dal Sole (raggi UV) e da eventi energetici che si verificano nello spazio. Sulla Luna non c’è atmosfera, motivo per cui i crateri si sono conservati intatti dalla loro formazione avvenuta miliardi di anni fa, e c’è un campo magnetico molto debole (circa 1/100 di quello terrestre). Questo non è sufficiente a schermare la superficie lunare dalle radiazioni spaziali. La dose di radiazione si misura in Sievert (Sv) in cui 1 Sv corrisponde all’assorbimento di radiazione pari a 10 erg di energia gamma da parte di un grammo di tessuto vivente. L’assorbimento di 1 Sv in un periodo breve di tempo causa avvelenamento da radiazione, mentre 10 Sv risultano fatali. Sulla superficie terrestre arriva una dose di radiazione di 3 mSv (milliSievert) all’anno, mentre sulla Luna si raggiungono i 438 mSv annui. Nello spazio la dose è ancora più alta: 657 mSv all’anno. Le missioni spaziali aumentano quindi la probabilità di morire di cancro. Per questo si pensa di costruire gli habitat nel sottosuolo, in quanto il terreno fa da scudo contro le radiazioni. Al momento alla NASA e all’ESA stanno lavorando per cercare di capire quanto in profondità sia necessario andare per avere una schermatura adeguata.
A presto!

Sara

Il campo magnetico terrestre come scudo dalle radiazioni