Il cielo di dicembre

Il Sole si trova nella costellazione dell’Ofiuco fino al 18 quando passa nella costellazione del Sagittario. Il giorno 21, alle ore 23.34, si verifica il solstizio d’inverno e si entra ufficialmente nell’inverno astronomico. Il sole raggiunge la sua massima distanza al di sotto dell’equatore celeste (circa -23,27°), e l’arco apparente descritto da sud-est a sud-ovest è ridotto al minimo, con il risultato di avere il giorno più corto dell’anno. Ma non era Santa Lucia, il giorno più corto che ci sia? Contrariamente a quanto si pensa, il 13 dicembre (Santa Lucia) non è il giorno più corto dell’anno. In realtà in prossimità del 13 dicembre si verifica il periodo in cui il Sole tramonta prima. Il primato del giorno più breve dell’anno spetta invece al giorno del solstizio d’inverno (o al giorno immediatamente successivo, come in questo caso).
Dati alla mano in effetti il giorno 22 il Sole tramonta alle 16.42, circa 3 minuti dopo rispetto al 13, ma anche il suo sorgere è ritardato di alcuni minuti (ben 6 rispetto al 13), avendo luogo alle 7.35: a conti fatti, il Sole resta sopra l’orizzonte circa 3 minuti in meno rispetto al giorno 13. Possiamo quindi affermare che il giorno più corto del La seconda settimana di dicembre rappresenta il periodo più favorevole per l’osservazione delle meteore appartenenti allo sciame delle Geminidi. Il massimo è previsto nella notte tra il 13 e il 14. La costellazione dei Gemelli (”Gemini” in latino, da cui deriva il nome “Geminidi”), area della volta celeste in cui è situato il punto (radiante) da cui provengono le meteore di questo sciame, è molto alta in cielo in questo periodo, circostanza questa favorevole alle osservazioni. Quest’anno la Luna sarà in posizione favorevole poiché, essendo al primo quarto, tramonterà attorno alla mezzanotte lasciando una nottata libera per le osservazioni.
Con l’arrivo dell’inverno entriamo definitivamente nel periodo di migliore osservabilità delle grandi costellazioni che caratterizzeranno i prossimi mesi. Le costellazioni autunnali, povere di stelle brillanti e non sempre facilmente identificabili dal neofita – Capricorno, Acquario, Pesci – si avviano al tramonto nel cielo di Sud – Ovest, sostituite a Sud – Est dall’inconfondibile costellazione di Orione, accompagnata dal Cane Maggiore con la fulgida Sirio, dal Toro, dai Gemelli.
In queste costellazioni possiamo individuare alcune delle stelle più luminose dell’intera volta celeste; oltre alla già citata Sirio, ricordiamo la rossa Aldebaran nel Toro, Castore e Polluce nei Gemelli, Procione nel Cane Minore, Capella nell’Auriga. Orione, la più bella costellazione invernale, è caratterizzata dalle tre stelle allineate della cintura ed dai luminosi astri Betelgeuse, Rigel, Bellatrix e Saiph che ne disegnano il contorno. Con piccoli strumenti (è sufficiente anche un buon binocolo) non è difficile individuare la celeberrima nebulosa M42, situata nella spada, poco al di sotto della cintura.
Per alcune ore dopo il tramonto è ancora possibile osservare a ovest alcune costellazioni che abbiamo potuto seguire per il periodo autunnale: il grande quadrilatero di Pegaso, Andromeda con l’omonima galassia, Perseo (nei pressi del quale tre anni fa abbiamo ammirato la cometa 17P/Holmes), la minuscola costellazione del Triangolo, accanto all’altrettanto piccola costellazione zodiacale dell’Ariete. Dalla parte opposta del cielo, in tarda serata si potrà assistere al sorgere del Cancro e, successivamente, del Leone.
A nord le costellazioni circumpolari compongono un cerchio ideale intorno all’Orsa Minore, con all’estremità la stella polare: in senso antiorario incontriamo Cassiopea, Cefeo, il Dragone, l’Orsa Maggiore e la Giraffa.
Per ulteriori informazioni: astronomia.com

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Saturno e le sue lune

Era poco più di un puntino nel cielo, Saturno, quando esattamente 30 anni fa le due sonde Voyager della NASA salparono nello spazio in direzione di quello strano pianeta circondato da anelli, come tanti hula-hop roteanti.
Per la prima volta si alzava il velo sul gigante gassoso, sul quale le conoscenze erano più o meno ferma alla scoperta degli anelli da parte di Galileo Galilei e dell’astronomo olandese Christiaan Huygens, della più grande luna Titano e altre quattro da parte dell’astronomo Giovanni Domenico Cassini.
Dal 1977 al 1891, le sonde Voyager, attualmente le più distanti, al di fuori dal Sistema Solare, scoprirono satelliti più piccoli, dimostrarono la presenza di atmosfera su Titano, gettarono una luce sulla dinamica degli anelli, ma soprattutto spalancarono gli occhi agli astronomi su un mondo ancora tutto da scoprire. Per alcuni anni, Saturno restò di nuovo solo soletto. Poi venne il tempo di una nuova, entusiasmante missione: Cassini-Huygens, in collaborazione tra NASA, ASI e ESA. E dal 2004, anno in cui la sonda è entrata in orbita intorno al pianeta, non ha smesso di regalarci immagini incredibili e scoperte sorprendenti. Il conteggio delle lune di Saturno è arrivato a quota 60, molte delle quali sono state visitate. Ne abbiamo scoperte delle belle: come i laghi di metano liquido su Titano, le fontane di ghiaccio che zampillano su Encelado e, ultimissima notizia, la presenza di ossigeno nell‘atmosfera della luna Rhea. Partiamo da qui, per raccontare com’è cambiata l’immagine del sistema di Saturno negli ultimi 30, insieme all’astronomo Gianrico Filacchione dell’INAF -IASF (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica) di Roma Tor Vergata.
Sulla luna Rhea ci sarebbe ossigeno. Un segno che potrebbe esistere la vita, o esserci stata?
Tutte le lune ghiacciate di Saturno possiedono superfici composte prevalentemente da acqua ghiacciata, quindi non ci dobbiamo stupire della presenza della tenue esosfera di ossigeno attorno a Rhea. L’ossigeno e l’idrogeno, infatti, sono i due costituenti del ghiaccio. Lo spettrometro a plasma di Cassini ha misurato un’abbondanza di circa 50 miliardi di molecole di ossigeno per metro cubo durante tre flyby ravvicinati. Le molecole di ossigeno, rilasciate dal ghiaccio d’acqua superficiale in seguito agli impatti con particelle energetiche intrappolate nel campo magnetico di Saturno, alimentano la tenue esosfera che circonda il satellite. Da queste interazioni si attivano reazioni chimiche complesse dalle quali può avere origine anche materiale organico. Tuttavia, nonostante ci siano gli ingredienti alla base della vita, mancano le condizioni ambientali per permetterne lo sviluppo. Sulla superficie di Rhea, con una temperatura superficiale dell’ordine dei -180°C non è infatti possibile avere acqua allo stato liquido.
Quali sono state le principali rivelazioni della sonda Cassini?
Credo che tra i risultati più sorprendenti ottenuti dagli strumenti a bordo della missione Cassini ci siano: la scoperta dell’anomalia termica (a forma di Pacman) osservata su Mimas; i getti di ghiaccio emessi dalla regione geologicamente attiva del polo sud di Encelado, evidenza della presenza di acqua allo stato liquido al di sotto della crosta superficiale. Inoltre le particelle di ghiaccio e silicati emesse come getti alimentano l’anello E e da qui vengono trasportate sulle superfici delle lune vicine (Mimas, Tethys, Dione, Rhea). E ancora, la scoperta dei processi geologici sulla superficie di Titano, al di sotto di una densa atmosfera composta prevalentemente da idrocarburi si celano laghi e fiumi di etano e metano liquidi nelle regioni polari e vasti campi di dune, modellate dai venti, nelle regioni equatoriali. Ad oggi Titano è l’unico oggetto del sistema solare, oltre alla Terra, ad avere materiale allo stato liquido sulla superficie.
Altre importanti rivelazioni: la superficie porosa di Hyperion ricca di ghiaccio di anidride carbonica e composti organici; la catena montuosa di circa 20 km di altezza che si estende lungo tutto l’equatore di Iapetus e che rende il satellite simile ad un “guscio di noce”; inoltre il satellite possiede un emisfero ricoperto di materiale organico scuro (proveniente da Phoebe) e l’altro di ghiaccio d’acqua puro; Phoebe, con una superficie assai scura e ricca di composti organici è un satellite “alieno”, probabilmente un oggetto catturato dal campo gravitazionale di Saturno.
Gran parte di queste scoperte sono state compiute anche grazie agli strumenti italiani (VIMS-V, Cassini Radar, Radioscienza) a bordo della missione Cassini.
C’è ancora qualcosa che non sappiamo di Saturno? Quali altre rivelazioni possiamo aspettarci per il futuro?
Difficile fare previsioni. Nei prossimi anni seguiremo l’evoluzione stagionale dell’intero sistema che passerà dall’equinozio al solstizio. In queste fasi non è escluso che potremmo seguire in diretta l’inizio di nuovi fenomeni stagionali dovuti al progressivo riscaldamento degli emisferi settentrionali e raffreddamento di quelli meridionali.
Quanto è cambiata, in 30 anni, la nostra immagine di questo sistema planetario?
Le nostre conoscenze del sistema di Saturno si sono ampliate enormemente, basta guardare alla quantità e qualità di pubblicazioni che si sono avute grazie a Cassini negli ultimi anni. Le missioni Voyager furono gli apripista per l’esplorazione del sistema solare esterno ed alzarono appena il velo su Saturno ed i suoi satelliti. Le due sonde Voyager infatti furono in grado di compiere osservazioni per un periodo di tempo assai ridotto essendo state programmate per veloci fly-by del pianeta. Per questo motivo ottennero dati limitati in risoluzione spaziale e temporale delle lune ghiacciate. Queste limitazioni sono state abbondantemente oltrepassate dalla missione Cassini che, nel corso dei 6 anni fin qui trascorsi attorno Saturno e grazie all’insieme di avanzati strumenti scientifici di osservazione, ci ha fornito un quadro globale e completo del pianeta, del suo sistema di anelli, delle lune principali e minori, del campo magnetosferico.
Ci sarà un dopo Cassini?
Al momento non sono state prese decisioni circa l’esplorazione futura del sistema di Saturno e del sistema solare esterno in generale. Oltre agli alti costi per la realizzazione di queste missioni, al momento una delle principali limitazioni è la penuria di Plutonio238 necessario per alimentare i generatori a radioisotopi: oltre l’orbita di Giove, infatti, i normali pannelli solari perdono efficienza e non sono utilizzabili per produrre energia. Ma per altri 6 anni, fino al 2017, la sonda Cassini continuerà la propria missione nel sistema di Saturno.
Fonte INAF

Le stelle cadenti di Natale

L’ultimo mese dell’anno 2010 si annuncia ricco di appuntamenti per gli appassionati di astronomia. Grazie a due spettacolari eventi astronomici: lo sciame di meteore e l’eclisse di Luna.
Il primo appuntamento è con le Geminidi, l’annuale pioggia di meteore così denominate perché la regione di cielo dalla quale sembrano provenire coincide con quella della costellazione dei Gemelli. Le Geminidi sono frammenti persi da Fetonte, un piccolo corpo ritenuto una via di mezzo tra una cometa e un asteroide. Solo le più recenti osservazioni hanno stabilito che Fetonte è quasi certamente una cometa camuffata da asteroide: la sua superficie è ricoperta da polvere scura che lo fa apparire come un asteroide, ma più sotto composizione e struttura sono quelle di una cometa a tutti gli effetti. Le Geminidi saranno visibili al meglio la notte tra il 13 e il 14 dicembre, in particolare dopo la mezzanotte quando la zona di cielo corrispondente ai Gemelli sarà molto alta in cielo e nel contempo la Luna sarà tramontata, rendendo minimo il suo disturbo luminoso. In assenza di nubi, lontano dalle luci artificiali di abitazioni e lampioni stradali, con la Luna ormai tramontata, potreste vedere sino a 100 meteore in un’ora.
Il secondo appuntamento celeste vede protagonista la Luna, che sarà eclissata dall’ombra della Terra nel corso della prima mattina del 21 dicembre. Purtroppo in quella fascia oraria qui in Italia il nostro satellite sarà già basso sull’orizzonte e ormai prossimo al tramonto. Più fortunati saranno gli abitanti del Nord America e della parte occidentale del Sud America, da dove sarà possibile ammirare l’eclissi per tutta la sua durata. Chi di voi ha in programma vacanze americane potrà quindi gustarsi anche questo spettacolo, offerto gratuitamente dal cielo quale regalo di Natale anticipato. Chi invece rimarrà in Italia può consolarsi pensando che questi eventi sono tutt’altro che rari: basterà infatti pazientare sino al prossimo 15 giugno, quando anche dalle nostre parti sarà visibile una nuova eclissi totale di Luna.
Fonte INAF

C’era un altro universo prima del Big Bang?

Forse non è vero, come abbiamo finora creduto, che tutto è iniziato con il Big Bang. Forse non c’è mai stato un inizio, e non ci sarà mai una fine. Prima del Big Bang c’era un altro universo, e un altro prima ancora, e tanti altri ce ne saranno dopo, in un’infinita successione ciclica di nascita, espansione e contrazione, e nuova rinascita. Noi saremmo solo un anello di questa catena senza capo né coda. Parola del celebre cosmologo Roger Penrose della Oxford University che in una nuova ricerca, condotta in collaborazione con Vahe Gurzadyan della Yerevan State University, in Armenia, afferma di aver trovato le prove di quanto sostiene. Queste prove, secondo lo studio pubblicato online su ArXiv, sarebbero nascoste nella radiazione cosmica di fondo, la radiazione residua dell’universo neonato. L’analisi della mole di dati ottenuti nelle missioni WMAP e BOOMERanG mostrerebbe – secondo Penrose e Gurzadyan – alcune regioni nel cielo, intorno ai cluster di galassie, in cui la radiazione cosmica è marcatamente più bassa rispetto al resto. Questi segni appaiono in forma di anelli, e sarebbero l’eco di ciò che è esistito prima del Big Bang. Come porte del tempo, danno accesso a ciò che c’era prima di noi. I due scienziati ritengono che questi cerchi derivino da fenomeni violenti, come collisioni fra buchi neri supermassicci. Lo scontro avrebbe segnato il termine dell’epoca precedente, e l’inizio di una nuova era: la nostra. Ma nell’Universo sarebbe rimasta traccia di una fine così violenta, tale da determinare un campo di onde gravitazionali, o perturbazioni dello spazio-tempo, molto intenso, incancellabile.
Il modello di Penrose, detto Cosmologia Conforme Ciclica (CCC) smonta quella che è attualmente la teoria cosmologica più accreditata, ovvero la teoria dell’inflazione secondo cui, dopo il Big Bang, l’Universo avrebbe subito una fortissima espansione nei primissimi istanti di vita, con un’accelerata molto maggiore rispetto all’attuale ritmo, determinato dalla legge di Hubble. L’ipotesi di Penrose degli infiniti universi è così impressionante che la mente vacilla al solo pensiero.
“Il concetto d’infinito nel passato e nel futuro confonde la mente”, dice Gianfranco De Zotti, cosmologo dell’INAF – OA di Padova. “Attualmente la teoria dell’inflazione rimane la più accreditata. Ma se le evidenze di questi anelli nel fondo cosmico fossero confermate, al di là di una ricerca per il momento isolata, bisognerebbe mettere in discussione l’attuale modello. Perché saremmo di fronte al primo indizio non spiegabile con il nostro solo Universo”.
Insomma, l’ipotesi è entusiasmante ma per il momento da prendere con le pinze. “Le osservazioni di Penrose sono ancora molto preliminari. Nell’articolo, si individuano strutture circolari anomale, ma non ci sono molti dettagli su come le stime siano state ottenute”, aggiunge Luca Amendola, astronomo dell’INAF- OA di Roma, attualmente distaccato all’Università di Heidelberg, in Germania. “Spesso alcuni hanno sostenuto di aver visto sulle mappe di fondo cosmico dei segnali inaspettati, e inspiegabili con i modelli attuali, ma finora nessun caso è stato dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio. Per scherzo, per esempio, alcuni scienziati di WMAP hanno identificato le lettere S H, come Stephan Hawking, sulle mappe stesse …”
Naturalmente, sia per De Zotti che per Amendola, concordano che se un dato del genere fosse confermato sarebbe difficile spiegarlo in maniera tradizionale e si dovrebbe invocare un’altra teoria. Non necessariamente, però, quella di Penrose. Altre ipotesi, spiega Amendola, potrebbero essere “universi a topologia compatta, come ciambelle tridimensionali o magari transizioni di fase primordiali come altri autori, tra cui anch’io, hanno proposto”.
“Non c’è dubbio – prosegue Amendola – che questo tipo di indagine è estremamente interessante, direi emozionante, perché mostra strade impensabili per arrivare oltre ogni limite. Potrebbe trattarsi del primo lavoro che effettivamente contraddice in pieno la teoria inflazionaria. Ma occorrono molte altre analisi dei dati e delle possibili cause di segnali inattesi”.
Non basta uno studio, insomma, per gettare in mare una teoria solida come quella dell’inflazione. “Il modello dell’inflazione spiega benissimo alcuni aspetti dell’Universo, come l’uniformità del fondo cosmico e le piccole perturbazioni che si osservano, così come la teoria dell’inflazione spiega la geometria euclidea che regna nell’Universo”, spiega De Zotti. “Il fatto che l’Universo sia piatto e non abbia curvatura è difficile da spiegare senza ricorrere alla teoria dell’inflazione. Per capire questo fatto, si può immaginare di gonfiare enormemente un palloncino e osservare che questa enorme espansione, azzera in ogni piccola regione la curvatura del palloncino”.
C’è solo un punto critico: non esiste alcuna prova diretta della teoria dell’inflazione. L’ultima parola per stabilire chi ha ragione potrebbe spettare al satellite Planck, missione ESA dedicata allo studio del fondo cosmico.
Fonte: INAF

Chi parlerà con E.T. e quali parole dovrà usare?

Lo scenario potrebbe essere questo: finalmente viene captato un messaggio proveniente dallo spazio … una civiltà aliena vuole mettersi in contatto con noi. E allora, in questo caso, chi dovrà tenere ufficialmente i contatti con gli extraterrestri, a nome dell’intera umanità? Un bel problema, non c’è che dire … Esiste da tempo un protocollo elaborato dall’Istituto SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) che prevede l’intervento delle Nazioni Unite nell’eventualità di un contatto con gli alieni, ma adesso, in seguito alla scoperta di centinaia di pianeti intorno ad altre stelle, si è deciso di formalizzare la procedura e designare la persona responsabile delle comunicazioni. La scelta è caduta su un’astrofisica e funzionaria delle Nazioni Unite nata in Malesia, Mazlan Othman, 58 anni. A fine settembre è stata confermata nella titolarità dell’United Nations Office for Outer Space Affaires, cioè in pratica il ministero degli Affari Spaaziali dell’ONU. Nell’ambito di questo incarico è anche previsto l’improbabile compito di gestire il dialogo con interlocutori alieni! Il professor Richard Crowther, esperto in diritto dello spazio presso l’Agenzia spaziale che guida le delegazioni della Gran Bretagna alle Nazioni Unite, ha commentato l’annuncio dicendo che l’astrofisica malese è al momento “la persona più adatta a ricoprire questo delicato incarico”. Il piano per organizzare l’Ufficio di coordinamento destinato ad affrontare l’eventuale contatto con esseri alieni sarà discusso dai comitati scientifici consultivi delle Nazioni Unite. Il punto più controverso – avverte Crowther – sarà presumibilmente quello che riguarda le parole da usare per accogliere i visitatori alieni.
Da: Orione dicembre 2010 pagina 33

La tenue atmosfera di Rhea

Un’atmosfera molto tenue nota come esosfera, formata da ossigeno e biossido di carbonio, è stata scoperta sulla luna di Saturno, Rhea da parte della sonda Cassini. E’ la prima volta che una sonda cattura la prova diretta di una atmosfera di ossigeno, sebbene molto tenue, in un mondo che non sia la Terra.
Pubblicato sulla rivista Science Express, il risultato della missione rivela che l’atmosfera di Rhea, la seconda luna saturniana per dimensione con i sui 1.500 km di diametro, è molto sottile ed è sostenuta da particelle ad alta energia che bombardano la superficie ghiacciata spingendo verso l’alto atomi, molecole e ioni fino a spedirli in atmosfera. La tenue atmosfera di Rhea rende la luna unica nel Sistema Solare. Titano, ad esempio, ha una atmosfera composta da azoto e metano, con lievi tracce di ossigeno e anidride carbonica.
Fonte: UK Space Agency

Giovane, esuberante e magnetica

Il suo nome è IRAS 18.162-2.048. E’ una stella, anzi una protostella, un astro non ancora entrato nella fase stabile del suo ciclo evolutivo, che sta ancora risucchiando il gas ad essa circostante dalla quale si è formata. La sua è un’ infanzia turbolenta, come quella che attraversano inizialmente tutte le stelle. IRAS sta infatti anche espellendo getti di particelle a velocità prossime a quella della luce. Ma la sua unicità sta nell’essere la prima protostella nei cui getti è stata rilevata la presenza di un campo magnetico. Nell’universo questi tipi di emissione sono generati da buchi neri, stelle di neutroni e dalle protostelle. Finora i campi magnetici erano stati rilevati solo nei getti dei primi due tipi di oggetti cosmici.
“La nostra scoperta suggerisce che i getti prodotti da queste differenti sorgenti abbiano origine da un processo comune” commenta Carlos Carrasco-Gonzalez, dell’Istituto Astrofisico di Andalusia e dell’Università Nazionale Autonoma del Messico, che ha guidato la scoperta, pubblicata nel numero odierno della rivista Science. Gli astronomi sono giunti a questi risultati grazie alle osservazioni condotte con il radiotelescopio VLA.
IRAS 18.162-2.048 dista 5.500 anni luce dalla Terra, ha una massa pari a circa 10 volte quella del Sole e ha prodotto un getto che si estende per ben 17 anni-luce. I dati raccolti hanno mostrato che le onde radio del getto presentano una caratteristica: sono polarizzate, indicando quindi un allineamento preferenziale dei campi elettrici e magnetici che le hanno generate. E questa è la prova che gli elettroni accelerati nel getto, responsabili della sua emissione radio, hanno interagito con dei campi magnetici.
I getti prodotti nelle protostelle, a differenza degli altri, emettono radiazioni da cui è possibile ricavare anche informazioni sulle temperature, velocità e densità al loro interno. Questi dati saranno fondamentali per comprendere i processi fisici che producono i getti, nonché il ruolo svolto dai campi magnetici nelle prime fasi di formazione delle stelle.
Fonte INAF

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