La mappa di Venere

Mega ciao!
Abbiamo visto che essere degli astronomi su Venere sarebbe un po’ complicato: con i telescopi non riusciamo a vedere oltre le nuvole. Però siamo riusciti a dare un’occhiata da vicino alla superficie di questo pianeta grazie alle sonde Venera 13 e 14, che sono atterrate con successo. Il problema è che, viste le condizioni estreme, le due sonde sono morte dopo poco più di un’ora dall’atterraggio #RIP. A questo punto interviene la NASA, che nel 1989 ha spedito su Venere la sonda Magellano. La Magellano non è atterrata sul pianeta come le altre due sonde, ma è rimasta ad orbitargli attorno. Adesso vi starete chiedendo che senso ha, dato che dall’esterno non si riesce a vedere la superficie di Venere. Giustissima osservazione, ma la NASA lo sapeva benissimo quindi ha dotato la sonda di un radar. Il radar è uno strumento che invia un segnale che attraversa le nuvole, rimbalza al suolo e torna indietro. La sonda capta il segnale di ritorno e tutti i dati che si porta dietro. In questo modo è possibile mappare completamente la superficie di un pianeta! Pazzesco! Potete vedere le mappe prodotte nelle immagini qui sotto. Quella bella colorata, con tante regioni azzurre, è ovviamente in falsi colori che servono per evidenziare il dislivello tra le varie regioni. Dalle mappe prodotte si nota che ci sono un po’ di crateri prodotti dallo schianto di asteroidi. La cosa interessante però è che sono crateri molto giovani: il più vecchio ha solo 800 milioni di anni! Adesso vi starete chiedendo cos’ho fumato per dirvi che un cratere di 800 milioni di anni è giovane. La risposta corretta è: niente #LOL. Vi ho detto che è giovane perchè è proprio così. Posso capire che nella vita di un essere umano 800 milioni di anni siano un sacco di tempo, ma per l’universo assolutamente no! Per i crateri presenti sui pianeti e sui satelliti del Sistema Solare nemmeno. Infatti il Sole si è formato 4 miliardi e 700 milioni di anni fa, i pianeti circa 200 milioni di anni più tardi (quindi 4 miliardi e 500 milioni di anni fa). Quando il Sistema Solare si è formato era cosparso di asteroidi, cioè di giganteschi sassi spaziali che possono raggiungere dimensioni notevoli. Questi corpi sono andati ad impattare su tutti i pianeti e tutti i satelliti del nostro sistema, producento un sacco di crateri. Volete la prova? Stasera, se il tempo regge, alzate gli occhi al cielo (potete farlo tranquillamente dal balcone di casa, senza uscire…mi raccomando non andate a rischiare di prendervi il Coronavirus #gliastrofilirestanoacasa) e guardate la Luna. La maggior parte dei crateri che vedete sulla sua superficie sono la prova di questo grande bombardamento iniziale da parte degli asteroidi. Questo fenomeno, essendosi verificato quando il nostro sistema era appena nato, ha prodotto dei crateri miliardi di anni fa. Questo è il motivo per cui vi ho detto che crateri di 800 milioni di anni fa sono giovani. Ma se il grande bombardamento iniziale è avvenuto miliardi di anni fa perchè non troviamo crateri di miliardi di anni su Venere? Semplice: la superficie di Venere ha subito un ringiovanimento a causa delle colate laviche dei vulcani, che sono andate a ricoprire completamente i crateri più vecchi. Per oggi è tutto! Vi ricordo che domenica alle 15:00 farò la seconda diretta Facebook e vi parlerò di un po’ di argomenti astronomici (nemmeno il Coronavirus riuscirà a fermarci), partendo dalla spiegazione dell’ultimo ASTROQUIZ. Se avete delle domande o delle curiosità scrivetemi e cercherò di rispondere in diretta. In caso, per questioni di tempo, non riesca a rispondere domenica alla vostra domanda non disperatevi. Farò delle altre dirette quindi prima o poi la risposta arriverà!
A presto!

Sara

Mappa radar di Venere (Image credits: NASA)
Mappa radar di Venere (Image credits: NASA)

Astronomi su Venere

Mega ciao!
Ieri abbiamo visto che Venere non è la meta ideale per le vostre vacanze estive a meno che non vogliate andare incontro ad una morte molto dolorosa. Però potreste essere interessati a sapere com’è fatta la sua superficie. Come possiamo fare ad analizzarne le caratteristiche se dall’esterno l’unica cosa che riusciamo a vedere è la fittissima coltre di nuvole che ricopre completamente il pianeta? Fortunatamente negli anni ’80 russi e americani hanno risolto il nostro problema. Nel 1981 l’agenzia spaziale russa ha lanciato le sonde Venera 13 e 14, che sono partite alla volta di Venere. Le due sonde erano dotate di moduli d’atterraggio che sono atterrati senza problemi sulla superficie del pianeta e hanno scattato delle foto molto interessanti (immagine qui sotto). Come potete vedere il terreno di Venere è roccioso e il cielo è giallo a causa della fittissima atmosfera. Cosa ci dice questa immagine? Supponiamo di essere degli astronomi/astrofili nati su Venere. Ovviamente il nostro obiettivo è quello di studiare l’universo. Diciamo che, come Galileo, la prima cosa che facciamo è costruire un bel telescopio, a lenti o a specchi (ce n’è per tutti i gusti), e lo puntiamo verso il cielo. Appoggiamo l’occhio all’oculare e vediamo….giallo! Ma coooooomeeeee? L’atmosfera di Venere è talmente spessa che con il vostro povero telescopio ottico non riuscite a vedere al di là delle nuvole (proprio come in Novegno durante le osservazioni pubbliche non si riesce ad osservare nulla quando sale il nebbione in stile Silent Hill). E se invece di un telescopio ottico ne costruissimo uno che funziona ad una diversa lunghezza d’onda? Ad esempio, perchè non costruiamo un telescopio infrarosso? Forse nemmeno questa è un’idea geniale perchè su Venere dobbiamo fare i conti con una temperatura superficiale di 475°C, quindi con gli occhiali IR che aveva Tim in Jurassic Park probabilmente vedreste solo una grande macchia incandescente. Allora come facciamo da buoni abitanti di Venere a studiare lo spazio? Direi con i telescopi spaziali!
Abbiamo visto cos’hanno fatto i russi con le Venera 13 e 14. Gli americani invece…..
To be continued…
A presto!

Sara

La superficie di Venere ripresa dalle sonde Venera 13 e 14

Un faro nel cielo

Mega ciao!
Avete presente che in queste ultime sere di fianco alla Luna si vede un bel puntino luminosissimo? Che sia comparsa un’altra stella? No! Purtroppo sono secoli che nella Via Lattea non esplode una supernova. Quel faro che vedete non è una stella, ma un pianeta: il mitico Venere! Venere è stato osservato per la prima volta con un telescopio ancora dal buon vecchio Galileo Galilei, che ha notato una cosa eccezionale: ha le fasi proprio come la Luna! Questa è una caratteristica di tutti i corpi che stanno in mezzo tra la Terra e il Sole. Le fasi di Venere sono visibili anche con un piccolo telescopio, quindi in questi giorni in cui non si può uscire piazzatevi sul balcone di casa vostra e provate!
Venere è un pianeta molto interessante e soprattutto molto ospitale. Il pianeta è avvolto da una fittissima coltre di nuvole, che dall’esterno impedisce di osservarne la superficie. Tutte queste nuvole, prodotte dall’accumulo del gas eruttato dai vulcani, ha scatenato l’infernoo, se preferite, l’effetto serra a valanga. Cosa vorrà mai dire? Ebbene, sul pianeta ci sono 475°C in aumento. Cosa succederebbe se decidessimo di eludere l’isolamento da Coronavirus, salire sul Millennium Falcon con Han Solo e il mitico Chewbacca e partire per le vacanze estive alla volta di Venere? Semplice: una volta atterrati sul pianeta e appoggiato in modo teatrale il piede sinistro sulla sua superficie questo si sciogliererbbe a causa delle altissime temperature. E se avessimo una bella tuta spaziale in grado di resistere alle temperature di Venere? Moriremmo malissimo lo stesso! Infatti il gas eruttato dai vulcani si è accumulato sempre di più in atmosfera, quindi al momento la pressione è di 95 atmosfere, cioè un’atmosfere 95 volte più pesante di quella che abbiamo sopra le nostre teste. Dunque anche se riuscissimo a sopravvivere alle alte temperature moriremmo schiacciati! Ma se ci allenassimo come Goku e ci trasformassimo in Super Sayan? Ottima idea! In questo caso però dopo essere scesi su Venere e aver iniziato a saltellare di qua e di là, ad un certo punto succederebbe una cosa pazzesca: comincia a piovere. Adesso starete pensando: “Ma cosa sta dicendo? E’ ancora ubriaca dalla laurea? La pioggia non è certo un evento eccezionale!” Avete perfettamente ragione, ma, tranquilli, non sono ubriaca! La cosa simpatica di Venere è che non piove acqua (ahahahahahahahah #risatasadicaemalefica), in quanto è troppo caldo quindi l’acqua liquida non riesce a formarsi. Nell’atmosfera del pianeta, oltre a tutta l’anidride carbonica, troviamo acido solforico che condensa in goccioline e cade al suolo. Insomma piove acido e alla prima pioggia ci sciogliamo #adalienpiacequestoelemento. Forse è meglio cambiare la meta delle nostre prossime vacanze. Comunque osservare Venere dalla Terra di sicuro male non fa, quindi in queste serate scatenate l’astrofilo che è in voi!
Hasta la vista, baby!
A presto!

Sara

Galileo Galilei
Venere in fase

SOLUZIONE ASTROQUIZ 3: il calcolo della distanza Terra-Sole

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 3
Vi avevo chiesto come si può determinare la misura della distanza tra la Terra e il Sole. Le opzioni erano: con la trigonometria o con il radar. La risposta giusta è: entrambe! Mega troll!!! Ahahahaha! Scusatemi ma tra un po’ mi laureo e sono in fase sclero e risata isterica perenne. Nei prossimi post vi spiegherò perchè sono giuste tutte e due. Vi anticipo che il primo astronomo a tentare di stimare la distanza tra la Terra e il Sole con la trigonometria è stato il mitico Aristarco, nato nel 310 a. C.
Come avrà fatto con gli scarsissimi mezzi dell’epoca? Usando il cervello, cosa che nell’era di internet non fa quasi nessuno. Infatti basta qualcuno che dica che per un’allineamento di pianeti che si verifica ogni 3500 anni le scope stanno in piedi da sole e molti gli vanno dietro, senza verificare le fonti o farsi due domande. Ogni volta che succede una cosa del genere il mio diploma di laurea triennale in astronomia prende fuoco e potete sentire il rumore delle teste degli astronomi che sbattono addosso ai muri #maiunagioia #aristarconesapevadipiù.
Nel prossimo post giuro che smetterò di lamentarmi e vi parlerò di trigonometria. Mi raccomando se volete imparare qualcosa di scientifico evitate siti di astrologia e complottisti vari. Andate nei siti della NASA, dell’ESA, dell’ASI, MEDIA INAF e continuate a seguire questa pagina.
A presto!

Sara

SOLUZIONE ASTROQUIZ 2: dove si formano oro, argento e platino?

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 2
Vi avevo chiesto dove si formano l’oro, l’argento e il platino. La risposta corretta è: dalle kilonovae. Ma cosa sono? Immaginate due stelle di neutroni in un sistema binario, cioè legate gravitazionalmente l’una all’altra. Queste due stelle ruotano attorno ad un baricentro comune, ma piano piano perdono momento angolare, quindi le loro orbite si stringono sempre di più fino a farle spiraleggiare l’una verso l’altra. Ad un certo punto la forza di gravità vince e le due stelle di neutroni si fondono. Questo evento provoca un’esplosione, chiamata appunto kilonova, che fa completamente disintegrare la stella. L’energia liberata è talmente grande che riesce a fondere insieme gli elementi in elementi più pesanti, come l’oro, l’argento e il platino. Fino a pochi anni fa però questo processo non era noto. Sapete com’è stato scoperto? Grazie alle onde gravitazionali #sialodatoKip. Infatti l’esplosione in kilonova sprigiona una tale quantità di energia da provocare una perturbazione della struttura dello spazio-tempo, che si propaga nello spazio sotto forma di onde. Le onde gravitazionali sono state teorizzate ancora nel 1915 dal buon vecchio zio Albert Einstein, ma si è dovuto aspettare il 2015 per avere la tecnologia in grado di rivelarle #grazieKip. La prima onda gravitazionale rivelata da LIGO era dovuta alla fusione di due buchi neri, uno di 29 e l’altro di 36 masse solari. Che massa avrà il buco nero risultante? 62 masse solari. Adesso starete pensando che devo aver fumato pesante per scrivere quel 62, perchè scommetto che anche chi tra voi non ha una laurea sa che 29+36 = 65. Quindi dove ho lasciato quelle 3 masse solari rimanenti? Non preoccupatevi, non le ho dimenticate. Quelle 3 masse solari sono state liberate nello spazio sotto forma di energia, in particolare sotto forma di onde gravitazionali. Com’è possibile? Beh, ci torna in aiuto zio Albert che, nella sua teoria della relatività, ci spiega che massa ed energia sono equivalenti: E = m*c^2, dove E è l’energia, m la massa e c la velocità della luce. Quindi quelle 3 masse solari sono state trasformate in 5,373×10^47 Joule di energia che si è propagata nello spazio ed è arrivata fino a noi. La prima fusione di stelle di neutroni è stata rivelata nel 2017 e ha segnato l’inizio dell’era dell’astronomia multi-messaggio, in cui gli osservatori che operano a diverse lunghezze d’onda collaborano per individuare la posizione da cui è partito il segnale e trovare così la sorgente delle onde gravitazionali.
A presto!

Sara

Albert Einstein
Kip Thorne
La Kilonova esplosa in una galassia lontana (Image credits: NASA)

SOLUZIONE ASTROQUIZ1: l’origine del carbonio

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 1
Per il primo astroquiz dell’anno vi avevo chiesto se il carbonio, elemento su cui è basata la vita come la conosciamo noi, sia sempre stato presente nell’Universo. La risposta corretta è: NO! Infatti il Big Bang, avvenuto 13 miliardi e 700 milioni di anni fa, ha prodotto solo un sacco di idrogeno, un po’ di elio e una microscopica traccia di litio. Da queste nuvolette di gas si sono formate le prime stelle, che potevano raggiungere masse di migliaia di masse solari, cioè migliaia di volte più massicce del nostro Sole. Queste stelle gigantesche però, per riuscire a sostenere il loro stesso peso, hanno avuto bisogno di una grande quantità di energia, quindi hanno bruciato il loro carburante molto in fretta. Dopo aver esaurito l’idrogeno, hanno buciato l’elio e l’hanno trasformato in carbonio, con una reazione chiamata triple-alpha reaction. In questo processo tre atomi di elio-4 vengono fusi tra loro in un atomo di carbonio-12. Quindi il carbonio arriva direttamente dall’evoluzione stellare! Una volta finito di bruciare questo elemento, le stelle massicce innescano il bruciamento di tutti gli elementi successivi, fino ad arrivare ad un nucleo composto da ferro e nichel. A questo punto tirano un bel botto: esplodono in supernovae, liberando nello spazio gli elementi di cui erano composte e arricchendo quindi il mezzo interstellare di elementi metallici. Attenzione che per noi astronomi/astrofili i metalli sono tutti gli elementi più pesanti di idrogeno ed elio! Da dove arrivano gli altri elementi chimici che compongono l’Universo?
Lo scopriremo nella prossima puntata!
A presto!

Sara

Le galassie ellittiche

Mega ciao!
Edwin Hubble, una volta scoperto che M31 non era una nebulosa ma una galassia, andò a studiare le “nebulose” presenti nelle vecchie lastre fotografiche e scoprì che molte di queste erano galassie. Si accorse che avevano forme diverse, quindi decise di studiarle dal punto di vista morfologico. Arrivò a pubblicare l’atlante morfologico delle galassie, in cui ha raggruppato questi oggetti in quattro grandi famiglie, riassunte nel diagramma a diapason. Andiamo ad analizzare le caratteristiche delle divese tipologie di galassie partendo dalla parte sinistra del diagramma, in cui troviamo le ellittiche (E). Le galassie ellittiche si dividono in dei sottotipi, indicati con i numeri da 0 a 7, in base a quanto l’ellisse è schiacciata. Le E0 sono sferiche, mentre le E7 sono ellissi estremamente schiacciate. Le classi da E1 ad E6 sono intermedie tra le due. Per determinare a quale sottotipo appartiene una galassia bisogna calcolarne l’ellitticità, cioè il suo schiacciamento. Per fare ciò basta ricordare che le ellissi sono dotate di un asse maggiore (a) e di un asse minore (b). L’ellitticità (e) della galassia sarà:
e = 1 – (b/a)
mentre per trovare la classe di appartenenza, ovvero che numero bisogna mettere accanto alla E, basta moltiplicare l’ellitticità per 10.
Le galassie ellittiche sono caratterizzate dall’assenza di polvere e gas interstellare. Inoltre sono formate da stelle vecchie. Questo ci dice che tutto il mezzo interstellare è già stato utilizzato per formare le stelle che compongono queste galassie. L’assenza di stelle giovani è dovuta proprio al fatto che non c’è più abbastanza gas, infatti le stelle si formano dalle nubi molecolari, cioè da nuvolette di gas e polvere che si trovano nello spazio interstellare. Se queste non sono presenti non si possono formare altre stelle. Ora guardate bene l’immagine della galassia ellittica supergigante M87. Notate che ci sono dei puntini luminosi immersi nella luce delle regioni esterne della galassia? Sapete cosa sono? Sono gli ammassi globulari di M87!
A presto!

Sara

M87 (Image credits: NASA)

Hubble e le galassie

Mega ciao!
Abbiamo visto come Hubble, utilizzando le variabili cefeidi, ha determinato che la “nebulosa” di Andromeda era una galassia e si trovava ben al di fuori della Via Lattea. Andando a studiare le vecchie lastre fotografiche degli oggetti nebulari scoprì che molti di questi erano delle galassie. Dalle immagini notò che queste potevano avere forme molto diverse le une dalle altre, quindi decise di studiarle e catalogarle dal punto di vista morfologico. La classificazione delle galassie di Hubble può essere riassunta nel cosiddetto Turning Fork Diagram (il diagramma a diapason), in cui si riconoscono quattro famiglie principali di galassie: ellittiche, lenticolari, a spirale e irregolari. Dalla figura potete vedere che il diagramma parte con le galassie ellittiche (E) a sinistra, poi si divide in due bracci: in quello superiore si trovano le galassie normali, mentre in quello inferiore si trovano le galassie barrate. All’inizio della biforcazione ci sono le lenticolari, poi le spirali ed infine, fuori dai due bracci, si trovano le irregolari. Quali sono le differenze tra queste categorie di galassie?
Lo scopriremo nelle prossime puntate.
A presto!

Sara

La soluzione al Grande Dibattito

Mega ciao!
Abbiamo parlato del Grande Dibattito sulla natura delle “nebulose a spirale” che ha coinvolto in particolare gli astronomi Harlow Shapley e Heber Curtis. Possiamo dire che Shapley è partito da argomentazioni corrette ma è arrivato alle conclusioni sbagliate. Secondo lui infatti il Sole non si trovava al centro della Via Lattea e le dimensioni della nostra galassia fossero di 300 mila anni luce, ma era convinto che le spirali fossero solo nebulose. Curtis invece partì da presupposti sbagliati ma arrivò alle giuste conclusioni. Lui pensava infatti che il Sole si trovasse al centro della Via Lattea e che le dimensioni della nostra galassia fossero di appena 30 mila anni luce, ma era convinto che le spirali fossero altre galassie e che fossero delle “isole” nell’universo. Per risolvere la questione bisognerà aspettare Edwin Hubble. L’astronomo utilizzò le stelle variabili cefeidi scoperte nei bracci a spirale della “nebulosa di Andromeda” per determinarne la distanza. Infatti c’è una relazione che lega il periodo di variazione e la luminosità di queste stelle. Da questa relazione si nota che a periodi più lunghi corrispondono luminosità più elevate. La formula è:
<M_v> = -2.80*log(P) – 1.43
dove <M_v> è la magnitudine assoluta media in banda V e P è il periodo espresso in giorni.
Una volta nota la magnitudine assoluta possiamo calcolare la distanza invertendo la seguente formula:
m – <M_v> = 5*log(d) – 5
dove m è la magnitudine apparente e d è la distanza espressa in parsec.
Utilizzando una cefeide scoperta nella “nebulosa di Andromeda” con un periodo di 537.3 ore e con una magnitudine apparente in banda V di 19.09 mag, facendo tutti i conti si trova che questo oggetto è situato ad una distanza di 724 kpc, cioè 2 milioni e 362 mila anni luce. Con questi calcoli Hubble dimostrò che la “nebulosa di Andromeda” era un oggetto extragalattico e decise di andare a controllare tutte le vecchie lastre fotografiche delle “nebulose” per verificare quante di queste fossero delle galassie. Scoprì che questi oggetti potevano avere morfologie molto diverse e cominciò l’analisi che lo portò a pubblicare l’atlante morfologico delle galassie.
To be continued….
A presto!

Sara

Edwin Hubble
La galassia a spirale di Andromeda

Il Grande Dibattito

Mega ciao!
Torniamo alle nostre galassie. Abbiamo visto che Shapley, studiando la distribuzione degli ammassi globulari, aveva stabilito che il Sistema Solare si trova ben al di fuori del centro della Via Lattea. Tuttavia l’astronomo pensava che le “nebulose a spirale” facessero parte della nostra galassia. Abbiamo visto inoltre che Curtis, andando a studiare le vecchie lastre fotografiche, aveva scoperto delle supernovae in due di questi oggetti e le aveva utilizzate per calcolarne la distanza, determinando che doveva trattarsi di oggetti extragalattici. Grazie alla scoperta di S Andromedae ha determinato che la “nebulosa di Andromeda” doveva trovarsi a circa 1 milione di anni luce di distanza. Queste diverse idee sfociarono nel Grande Dibattito. Shapley sostenne che le “nebulose a spirale” non potevano trovarsi fuori dalla Via Lattea perchè altrimenti la luminosità di S Andromedae sarebbe dovuta essere molto più grande rispetto a quella di altre novae trovate in M31. Inoltre la misura della velocità di rotazione dei bracci a spirale di queste “nebulose”, calcolate dall’astronomo Adriaan van Maanen, sarebbe risultata troppo grande nel caso in cui questi oggetti fossero di natura extragalattica. Pensate che la velocità dei bracci a spirale risultava prossima, se non superiore, a quella della luce! Dite che i conti fatti da van Maanen erano corretti?
Dall’altra parte Curtis arrivò alla conclusione che la nostra galassia non doveva avere un diametro superiore ai 30 mila anni luce e il Sole doveva trovarsi al suo centro. Inoltre le spirali non potevano appartenere alla nostra galassia ma dovevano essere degli “universi isola”. Ammise però che, se i calcoli di van Maanen si fossero rivelati corretti, le spirali dovevano essere solamente delle nebulose.
Nessuno dei due astronomi riuscì a convincere l’altro ed era chiaro che sarebbe stato necessario raccogliere più dati per arrivare alla soluzione di questo grande dilemma. Come potete già notare da quanto scritto sopra entrambi gli astronomi avevano palesemente torto su alcuni aspetti delle loro teorie, mentre avevano ragione su altri. Bisognerà però aspettare il grande Edwin Hubble per trovare finalmente la risposta definitiva sulla natura delle “nebulose a spirale”.
To be continued…
A presto!

Sara

Hubble Deep Field (Image credits: NASA)