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Post Taggati ‘NASA’

La Terra vista dallo spazio

     La NASA, lo scorso febbraio ha pubblicato un’ora di video della Terra ripresa dallo spazio. Le riprese sono state effettuate dall’astronauta Jeff Williams nel 2016 durante la sua permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale e successivamente elaborate dalla NASA stessa.

     Immagini catturate da circa 400 km d’altezza che permettono di apprezzare la bellezza dei luoghi: deserti, isole, catene montuose, coste, mari, laghi, ghiacciai, fenomeni nuvolosi. Il video è senza commento, ma è accompagnato da colonne sonore che in alcuni casi richiamano le popolazioni delle Regioni riprese, corredate da alcune indicazioni grafiche che aiutano il riconoscimento delle varie parti della Terra. Uno spettacolo che, nonostante la durata di un’ora, in due mesi è stato visto da circa 200.000 persone.

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Caccia ai buchi neri: Event Horizon Telescope

     Grazie ad un sistema di undici radiotelescopi della rete “Event Horizon Telescope”, il prossimo 5 aprile inizierà la caccia ai buchi neri, corpi celesti enormi, sfuggenti e invisibili, la cui esistenza è stata ipotizzata cento anni fa, ma da allora non sono stati mai osservati. Gli undici radiotelescopi sono disseminati tra i vari continenti, fino all’Antartide, e saranno puntati verso una stessa regione del cosmo: il centro della Galassia per cercare di ottenere la prima immagine di un rappresentante dei più grandi mostri dell’Universo, il black hole “Sagittarius A”, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea.

     I dati raccolti nell’ultimo secolo indicano l’esistenza di almeno due tipologie fondamentali di buchi neri. Alcuni “supermassicci”, enormi, con una massa superiore di milioni o miliardi di volte rispetto a quella del Sole e presenti al centro delle galassie, come quello al centro della Via Lattea. Gli altri invece sono molto più piccoli, numerosi e sparpagliati all’interno delle galassie. In entrambi i casi, questi corpi celesti “neri” hanno un’attrazione gravitazionale talmente forte da trattenere alche le particelle di luce, i fotoni, rendendosi invisibili agli strumenti ottici.

     I buchi neri rappresentano l’ultimo stadio evolutivo di stelle molto massicce che, dopo essere esplose e aver originato una supernova, hanno ancora una massa superiore a due o tre masse solari. Il collasso di questo corpo non si arresta allo stadio di stella di neutroni ma, a causa dell’enorme forza gravitazionale, prosegue fino a diventare buco nero. In alcuni casi il collasso della stella è tanto rapido da saltare lo stadio dell’esplosione e di supernova.

     I buchi neri, come anche le pulsar e le nane bianche, in quanto ultimi stadi dell’evoluzione stellare sono corpi molto vecchi, di piccole dimensioni ed altissime densità.

     L’esistenza dei buchi neri viene dedotta dalle numerose e forti perturbazioni gravitazionali provocate sulle orbite delle stelle e dei gruppi di stelle ad essi più vicine. Queste perturbazioni generano un “effetto vortice” sulla materia e sulle radiazioni circostanti, fino a distanze notevoli, definite per ciascun buco nero “orizzonte degli eventi”, oltre il quale la luce riesce a sfuggire, seppure con frequenza alterata.

     A partire dal 5 aprile, per una decina di giorni, sarà raccolta un’immensa mole di dati che opportunamente elaborata nei pressi di Boston (USA), allo Haystack Observatory di Westford, dovrebbe fornire una prima storica immagine del buco nero supermassiccio che funziona da “perno”, intorno al quale ruota l’intera Via Lattea con i suoi duecento (stimati) miliardi di stelle circa, a 26 mila anni luce dal Sistema solare. L’elaborazione dei dati potrebbe richiedere molti mesi e la prima immagine è prevista per il 2018. Il nostro Sistema di pianeti e il Sole si trovano in una zona periferica della Via Lattea, nel Braccio di Orione, ben lontani dal pericoloso centro. Il sistema di radiotelescopi dovrebbe consentire (almeno questo è l’obiettivo) di osservare la materia che si muove ruotando vorticosamente verso il buco nero, prima che essa sparisca oltre “l’orizzonte degli eventi”, il punto oltre il quale vengono assorbiti anche i fotoni e nulla più è visibile.

Crediti immagine Black Holes: JPL – NASA .

Video documentario (in inglese) della NASA: The Largest Black Hole In History .

Per saperne di più sui buchi neri: Archivio di INAF TV.

Video della NASA sul ciclo Solare

     Alcune settimane fa la NASA ha pubblicato in Rete un breve video (3 min e 20 sec) sull’attività solare degli ultimi sette anni. Il video, accelerato riprende l’attività solare con migliaia di immagini, una ogni 12 ore, scattate dal 2010 alla fine del 2016. Le riprese sono state effettuate con due strumenti: l’Helioseismic and magnetic imager (Hmi) e l’Atmospheric imaging assembly (Aia), entrambi del Solar Dynamics Observatory che si trova nello Spazio dal febbraio del 2010, posizionato in orbita geostazionaria, cioè a 36.000 km circa dalla Terra.

Video NASA sul ciclo solare.

     Il ciclo del Sole riguarda soprattutto il fenomeno delle macchie solari, al quale è connessa l’attività magnetica solare e la maggiore o minore energia irradiata in tutte le direzioni nello spazio. Il numero delle macchie sulla superficie della Stella non è costante ma varia da un minimo ad un massimo, secondo un periodo medio di undici anni. Ma può ridursi anche a dieci o aumentare fino a dodici.

     C’è stato anche un periodo, dal 1645 al 1715, in cui questo ciclo si interruppe (minimo di Maunder) con la scomparsa quasi del tutto del fenomeno delle aurore polari (un fenomeno ottico visibile in corrispondenza dei Poli o in prossimità del circolo polare artico e antartico, caratterizzato da bellissime bande luminose mobili di diversi colori) come accertato dall’astronomo Edward Walter Maunder

     Dopo alcune intuizioni, il fenomeno venne definitivamente accertato dall’astronomo tedesco Heinrich Schwabe nel 1845, confermato negli anni successivi da Rudolf Wolf.

     Secondo molti studiosi il ciclo solare influisce sui fenomeni climatici terrestri e sul flusso di raggi cosmici che arrivano nell’atmosfera della Terra.

Per approfondire, un ipertesto di un liceo di Cuneo sulle macchie solari.

Sistema Trappist-1: una stella e sette esopianeti speciali

     La conferenza stampa della NASA sulla scoperta di sette esopianeti ha avuto un’enorme eco internazionale. Però l’entusiasmo di chi si occupa di Scienza e lo stupore dei comuni cittadini, forse sono stati eccessivi. Il fatto che 39 anni luce, la distanza alla quale si trova questo nuovo e interessante sistema planetario, su scala cosmica sia una piccola distanza, non deve trarre in inganno. Se si potesse costruire una navicella da inviare verso quei pianeti per raccogliere dati, con le velocità permesse dalle attuali conoscenze tecnologiche, per raggiungerli ci vorrebbero alcune centinaia di migliaia di anni (800.000 secondo alcune stime). 39 anni luce infatti corrispondono a circa 369 mila miliardi di km e la velocità massima per oggetti di costruzione umana è di 50.000 km/h circa, quella della sonda New Horizons.

     Il cuore di questo nuovo sistema planetario è la stella nana rossa Trappist-1, nella Costellazione dell’Acquario. In passato sono già stati individuati esopianeti orbitanti intorno a stelle ad una distanza compatibile con la vita e la presenza di acqua allo stato liquido. In questo caso, dei sette pianeti rocciosi, ben tre si trovano ad una “giusta” distanza da Trappist-1, una stella più piccola del Sole, più giovane (circa 500 milioni di anni, rispetto ai 5 miliardi di di anni del Sole) e più fredda (circa 2.400 °C in superficie rispetto ai 6.000 °C della superficie solare), ma in grado di irradiare energia ai suoi pianeti, più vicini rispetto alle distanze che separano gli otto pianeti dal Sole. Addirittura hanno tutti orbite più corte di quelle di Mercurio intorno al Sole e l’arrivo sulla loro superficie di raggi X e radiazioni ultraviolette potrebbe costituire un ostacolo insormontabile per lo sviluppo della vita.

     Il nome della stella deriva da quello del telescopio utilizzato per individuarla: TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope south (Trappist-south), dell’Osservatorio di La Silla sulle Ande cilene, controllato dall’Università belga di Liegi. Ricerche effettuate con il telescopio ad infrarossi “Spitzer” sfruttando la tecnica delle deboli variazioni di luminosità della stella, quando un corpo opaco le passa davanti, hanno consentito di scoprire questo interessante sistema planetario. Quindi sono state catturate le immagini delle ombre di questi pianeti mentre passavano davanti alla loro stella. I sette pianeti, in ordine di distanza dalla stella, sono stati denominati Trappist-1, seguiti rispettivamente dalle lettere b, c, d, e, f, g, h.

     Il fatto più sorprendente per gli scopritori e per la comunità scientifica è la somiglianza di tre di questi alla Terra: rocciosi, un po’ più piccoli, ad una distanza compatibile con eventuali forme di vita. Non forme di vita evolute, su questo bisogna essere chiari. Sulla Terra sono stati necessari almeno 3,7 miliardi di anni per passare dalle primitive forme di vita microbiche alla complessità di quelle attuali. Sul sistema planetario Trappist-1 che ha solo 500 milioni di anni potrebbero esserci forme di vita, ma primitive. Per capirlo però serviranno almeno una decina di anni di osservazioni e decifrazioni di dati, da ricavare con altri telescopi, come il James Webb Space Telecope che sostituirà il vecchio Hubble. Bisogna definire la composizione chimica della loro atmosfera, ammesso che ne possiedano, la presenza di acqua liquida, ammesso che ci sia, e poi individuare eventuali molecole organiche. Insomma, un impegno entusiasmante a lungo termine ma senza certezze.

Video/animazione: NASA & TRAPPIST-1: A Treasure Trove of Planets Found.

Nelle immagini: un generico riferimento ai pianeti Trappist e, sotto, il doodle della pagina principale Google di ieri dedicato alla scoperta.

Juno: spettacolari immagini e suoni da Giove

11 Settembre 2016 Nessun commento

      Arrivata due mesi fa intorno a Giove (vedi Obiettivi della Missione Juno), la sonda Juno (tra le altre cose studierà il campo magnetico del pianeta gigante del Sistema solare, la sua atmosfera e la composizione interna) ha incominciato ad inviare i suoi dati sulla Terra. Pur essendo ad una considerevole distanza media dal Sole, più di 5 volte la distanza della Terra cioè 5 Unità Astronomiche o UA (la distanza media di Giove dal Sole è 779 milioni di km), Juno è la prima sonda a ricavare la propria energia da pannelli solari e non da generatori di elettricità da isotopi radioattivi.

     Le immagini già inviate sono state riprese da distanze ravvicinate, mai raggiunte prima: poco più di 4000 km dal pianeta, ed è solo il primo dei 36 (33 secondo altre fonti) passaggi ravvicinati previsti dalla missione. Tra quelle già elaborate dalla NASA e messe a disposizione del pubblico mondiale ce ne sono di eccezionali, come la ripresa del Polo Sud di Giove e della sua aurora. Anche le riprese delle altre zone della superficie gassosa di Giove mostrano novità: l’alternanza di aree più “calde” e aree più fredde sconosciute finora.

     Anche i suoni ottenuti dall’atmosfera gioviana registrando le onde radio che emette, trasformati in frequenze percepibili dall’orecchio umano, sono eccezionali. Come quello del 27 agosto scorso sull’Aurora di Giove: Repubblica.it Tecnologia e Scienze, segnalato da Matteo Marini.

     Dai commenti presenti sui quotidiani e in rete si percepisce grande ottimismo sull’importanza di dati, suoni e immagini che continuerà ad inviare Juno e sul successo della missione. Anche i due strumenti di costruzione italiana, Jiram e Kat, saranno fondamentali, soprattutto per “perforare” lo spesso strato di nubi e gas vari che avvolgono il pianeta gigante (escluso il Sole, Giove da solo costituisce almeno il 70% della massa di tutti gli altri corpi del Sistema solare messi insieme: pianeti, satelliti, asteroidi, comete) e arrivare a “vedere” quello che c’è sotto.

Per saperne di più: Focus; Il Post; Juno NASA.

Crediti immagini: http://www.jpl.nasa.gov/missions/juno/ , Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Tchnology. 

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Obiettivi della Missione Juno: campo magnetico e nucleo di Giove

     Conosciamo molte caratteristiche dei grandi pianeti gassosi del Sistema solare: distanze dalla Terra e dal Sole, dimensioni, densità , orbite, numero di satelliti, composizione chimica sommaria della loro atmosfera, …. Ma sono ancora molti gli aspetti sconosciuti, soprattutto a causa della loro distanza e della mancanza di una superficie solida che ha impedito la discesa di sonde, come invece è accaduto con Marte.

     Il progetto della missione Juno venne selezionato dalla NASA nel 2005 e il lancio della sonda avvenne quasi cinque anni fa: il 5 agosto 2011 da Cape Canaveral, con un razzo Atlas V. Con quale scopo? L’osservazione di Giove. Arrivata nell’orbita del Pianeta Gigante del Sistema solare, Juno vi resterà per un anno intero percorrendo 33 orbite intorno a Giove e, per la prima volta, anche con orbite polari.

     Gli strumenti presenti sulla sonda sono specifici per alcuni principali obiettivi: capire l’origine del campo magnetico gioviano e esplorare la sua magnetosfera polare; cercare di capire se Giove ha un nucleo solido; misurare la quantità d’acqua, le percentuali di ossigeno e di azoto della sua atmosfera.

     Alla missione hanno contribuito anche altri Paesi, tra cui l’Italia che ha fornito lo spettrometro ad immagini infrarosse JIRAM e lo strumento di radioscienza KaT.

     Per saperne di più: https://it.wikipedia.org/wiki/Juno_(sonda_spaziale) ; https://www.nasa.gov/mission_pages/juno/main/index.html ; Juno: 15 cose da sapere sulla missione NASA su Giove, di Elena Re Garbagnati; Juno, alla scoperta dei segreti di Giove (Media INAF); Focus: 10 cose da sapere sulla sonda di Giove .

Video di INAF TV sulla missione Juno:

https://www.youtube.com/watch?v=33mH1VAqEQ0 . Immagine ricavata dall’animazione di INAF TV.

La sonda Dawn orbita intorno a Cerere

     Dopo essere stata in orbita per oltre un anno (14 mesi) intorno a Vesta (vedi “La Terra-bambina”), la sonda Dawn lanciata dalla NASA nel 2007, quasi tre mesi fa è arrivata intorno a Cerere, il più grande corpo celeste della fascia degli asteroidi, classificato “pianeta nano” come Plutone. La fascia degli asteroidi orbita intorno al Sole nella regione compresa tra Marte e Giove. Quelli di maggiori dimensioni individuati e classificati, sono oltre diecimila: il più grande è proprio Cerere che ha un diametro di circa 950 – 1000 km.

     Cerere è stato il primo di quella fascia ad essere scoperto, il 1° gennaio del 1801 dall’astronomo italiano Giuseppe Piazzi che lo considerò un pianeta. Ricoperto da una polvere scura, riflette poco la luce solare. Nel perielio raggiunge una distanza dal Sole di 380 milioni di km circa, nell’afelio la distanza arriva a 440 milioni di km (la Terra ha una distanza media dal Sole di 150 milioni di km).

     Solo negli ultimi anni, le immagini inviate da Dawn hanno fornito dettagli sulla superficie di Cerere, anch’essa più o meno sferica e ricoperta da crateri da impatto, come la superficie della Luna o di Mercurio.

     Una caratteristica di Dawn è il suo sistema di propulsione: non si muove solo sfruttando la forza di gravità dei corpi celesti ai quali si avvicina, ma ha un “motore” a ioni che le ha permesso finora di dirigersi in determinate direzioni pianificate dalla NASA. Anche se era previsto che dopo aver orbitato intorno Cerere si dirigesse verso Pallade (570 km di diametro, il secondo per dimensioni fra gli asteroidi, scoperto nel 1802), un guasto probabilmente obbligherà Dawn a rimanere intorno a questo pianeta nano fino a che la sua orbita glielo permetterà, poi cadrà su di esso. Intanto continua ad inviare immagini e dati relativi alla superficie e al sottosuolo grazie alle sue strumentazioni, tra le quali uno spettrometro realizzato in Italia dalla Selex Galileo, insieme e per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica.

     Tra le altre cose si cerca di capire se effettivamente, come si ritiene in base alla sua distanza dal Sole, Cerere sotto la sua superficie possiede grandi masse d’acqua ghiacciata. C’è chi si spinge ad ipotizzare che l’eventuale presenza di calore interno, dovuto al decadimento di materiali radioattivi, possa aver mantenuto una parte dell’acqua allo stato liquido. Ne sapremo di più nelle prossime settimane, forse mesi. Nei prossimi giorni (il 6 giugno 2015) Dawn arriverà a 4400 km dalla superficie di Cerere, permettendo uno studio molto più dettagliato della sua natura, in particolare si potrà capire se c’è anche una parte di ghiaccio superficiale, esposto al “vuoto” interplanetario, come sembra da alcune fotografie.

Credit immagini (Cerere fotografata da Dawn il 12/02/2015, da una distanza di 80.000 km): NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA;Dawn (ricostruzione): www.jpl.nasa.gov .

Scala Torino e scala Palermo: rischio d’impatto con la Terra

     Il nome richiama la città sabauda ma si riferisce ad una scala internazionale che misura il pericolo di impatto di asteroidi e comete con la Terra. Il nome “scala Torino” gli venne attribuito nel 1999, durante un congresso internazionale sui corpi minori del Sistema Solare che potrebbero rappresentare un rischio per il nostro pianeta. Il nome “Torino” deriva dal fatto che quel congresso si tenne proprio nella città piemontese.

     Il valore della scala va da zero, attribuito a quei corpi che non rappresentano alcun rischio d’impatto con la Terra, a 10 cioè rischio massimo, certezza di un impatto dell’asteroide (o cometa) con il pianeta Terra. Come la scala Mercalli per i terremoti, non è quantitativa ma “qualitativa” e fu ideata perfezionando una precedente scala sviluppata da Richard Binzel al MIT di Boston e prevede solo valori interi, senza decimali. La tabella in cui è rappresentata la scala, per essere comprensibile a tutti già ad una prima occhiata è provvista anche di colori: dal bianco, al verde, al giallo, all’arancione, fino al rosso.

     Analogamente alla scala Richter per i terremoti, anche il rischio d’impatto dei NEO (near-Earth object) è stata predisposta una scala matematica di carattere logaritmico: la scala Palermo. Quest’ultima è definita dal logaritmo in base 10 del rapporto della probabilità d’impatto con il rischio di fondo del tempo T in anni (frequenza annua di un impatto). In simboli: 

     Tutti i corpi la cui traiettoria li porta ad avvicinarsi pericolosamente alla Terra sono classificati con un valore di queste scale. La scala Palermo è destinata ad esperti, per quantificare in modo più dettagliato il rischio d’impatto del corpo celeste con la Terra.

     La storia del nostro pianeta ci insegna che è solo questione di tempo: in quattro miliardi e mezzo di anni (età della Terra) ci sono stati centinaia di impatti catastrofici, perciò altri impatti si verificheranno certamente, in una scala temporale che non è quella della durata della vita umana, ma si parla di centinaia di migliaia di anni o milioni di anni.

     La NASA aggiorna sistematicamente gli oggetti NEO e il loro rischio d’impatto con la Terra: http://neo.jpl.nasa.gov/risk/ : nelle ultime colonne sono rappresentati i valori della scala Palermo e quelli della scala Torino (sempre zero, negli ultimi anni per fortuna).

     Nell’immagine, il meteor crater o cratere di Barringer in Arizona (USA), un cratere con un diametro di 1,2 km e profondo 170 m originato circa 50.000 anni fa da un meteorite di circa 30 metri di diametro.

Per saperne di più, da wikipedia: Scala Torino; Scala Palermo .

Credit del meteor crater in Arizona: http://neo.jpl.nasa.gov/images/ .

http://it.wikipedia.org/wiki/Meteor_Crater 

 

Telescopio spaziale Nustar

     Nustar (acronimo di Nuclear Spectroscopic Telescope Array) venne lanciato in orbita dalla NASA quasi tre anni fa, il 13 giugno del 2012, con lo scopo di osservare e studiare l’Universo ai raggi X. L’apparecchio è costituito da una struttura di 11 metri, formato da un traliccio che ad un’estremità ha un sistema di specchi e all’altra dei detector a raggi X. I raggi X sono radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda inferiore a quella dei raggi ultravioletti e compresa tra 10-8 e 10-10 m. In base alla legge di Moseley, i raggi X emessi sono caratteristici per ciascun elemento chimico e la loro frequenza è correlata al numero atomico dello stesso elemento. Perciò il telescopio Nustar è stato costruito dal famoso California Institute of Techology per scandagliare quella parte dell’Universo caratterizzata da fenomeni ad alta energia: buchi neri, quasar, supernovae.

     Oltre ad assolvere al suo compito, è stato anche rivolto verso il Sole ed ha permesso di ottenere immagini spettacolari ai raggi X della nostra stella, che potranno chiarire i fenomeni dei brillamenti e nanobrillamenti, ma non solo. Il fenomeno dei brillamenti è costituito, per quanto ne sappiamo, da enormi getti di gas, più o meno verticali che si sviluppano da zone della superficie del Sole molto perturbate, caratterizzate da vortici e tempeste al cui centro si trovano le macchie solari. I brillamenti producono anche protuberanze ed emettono vento solare che si irradia nello spazio fino a centinaia di milioni di kilometri, investendo anche la Terra che è a 150 milioni di km. Nustar, più di ogni altro telescopio terrestre o spaziale costruito finora, è in grado di fare chiarezza sui numerosi fenomeni della fotosfera e della cromosfera.

     Questo telescopio è il risultato della collaborazione di diversi Paesi, tra cui l’Italia con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

Credit immagine di Nustar: www.media.inaf.it : immagine del Sole: io9.com

Due ebook gratuiti della NASA

     Ho già scritto sui due telescopi spaziali: HST, il celebre Hubble, e sul suo successore JWST, il James Webb Space Telescope.

     L’ente spaziale americano, circa una anno fa, ha messo a disposizione per la fruizione gratuita in rete due volumi, uno per ciascun telescopio, in formato pdf (non interattivi) e in formato interattivo per iPad. Entrambi solo in inglese, purtroppo.

     Il volume relativo ad Hubble è ricco di immagini, una piccola parte di quelle che il telescopio ci ha inviato dal 1990 ad oggi. L’altro, riguardante JWST, è una guida scientifica che ne spiega le caratteristiche e le potenzialità.

Per scaricare i due e-book:

Hubble Space Telescope: Discoveries su iTunes (85 pagine) e in pdf (178 MB)

James Webb Space Telescope: Science Guide su iTunes (74 pagine) e in pdf (101 MB)