Forse un tempo il nostro pianeta aveva un compagno …

Sepolto sotto la montagna di dati del prolifico telescopio spaziale Kepler, c’è un sistema planetario più unico che raro. Due dei suoi apparenti pianeti condividono la stessa orbita intorno alla stella. Se la scoperta fosse confermata, potrebbe dare manforte alla teoria che la Terra, un tempo, divideva l’orbita con un corpo delle dimensioni di Marte, dal cui impatto si è sarebbe poi generata la Luna.
I due pianeti in questione – descritti in un articolo in pubblicazione su Astrophisical Journal appartengono a un sistema planetario da quattro, chiamato KOI-730 e compiono un giro completo di rivoluzione intorno alla loro stella in poco meno di 10 giorni. Si trovano esattamente alla stessa distanza orbitale, con uno avanti all’altro di circa 60 gradi.
A rendere possibile questa particolare configurazione, sono le condizioni gravitazionali che si creano nei cosiddetti “punti lagrangiani”, dal nome del matematico Joseph Louis Lagrange che ne descrisse le caratteristiche. Si tratta di punti nello spazio in cui le forze gravitazionali e il moto orbitale di un corpo si bilanciano. Quando un corpo, come un pianeta, orbita intorno a un corpo più massivo, come una stella, ci sono due punti di Lagrange lungo l’orbita dove un terzo corpo può posizionarsi stabilmente. Questi due punti si trovano a 60° avanti e 60° dietro rispetto alla traiettoria del pianeta. Per esempio, un gruppo di asteroidi occupa esattamente in questa posizione sull’orbita di Giove.
Per quanto, quindi, siano possibili i pianeti co-orbitanti, finora non erano mai stati rilevati. Quello di KOI-730 potrebbe essere il primo. Dalle simulazioni risulta che i due pianeti co-inquilini dovrebbero continuare a orbitare a un passo l’uno dall’altro almeno per i prossimi 2,2 milioni di anni.
Fonte INAF

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Sta arrivando il cielo di primavera

Il Sole si trova nella costellazione dell’Acquario fino al giorno 12, quando entra nella costellazione dei Pesci. Domenica 27 Marzo, alle ore 2, entra in vigore l’Ora Legale (lancette spostate un’ora in avanti). La situazione rimarrà invariata fino al 30 ottobre prossimo, data del ripristino dell’Ora Solare. Equinozio di Primavera: 20 Marzo, ore 23:18. Il Sole sorge e tramonta rispettivamente ad Est e ad Ovest, e si trova esattamente nel punto di intersezione tra equatore celeste ed eclittica denominato punto d’Ariete. Il giorno e la notte presentano la stessa durata.
I pianeti
Mercurio: nel corso del mese si verifica il periodo di migliore visibilità serale dell’anno. Il pianeta infatti nella seconda parte del mese arriva a tramontare oltre un’ora e mezza dopo il Sole, raggiungendo la massima elongazione (distanza angolare di oltre 18° dal Sole) la sera del 23. A fine mese potremo ancora tentare di scorgerlo sull’orizzonte occidentale, anche se l’intervallo di osservabilità si riduce a meno di un’ora.
Venere: prosegue il lungo periodo di osservabilità mattutina del pianeta, visibile ad oriente prima dell’alba. L’intervallo di osservabilità tuttavia si riduce sensibilmente, ed alla fine del mese sorge solo poco più di un’ora prima del Sole. Poco dopo la sua apparizione, basso sull’orizzonte orientale, il pianeta è destinato a scomparire nella luce del mattino. Venere il giorno 2 lascia la costellazione del Sagittario per entrare nel Capricorno, che attraversa per intero per poi fare il suo ingresso nell’Acquario il 25.
Marte: per tutto il mese è ancora inosservabile. Dopo la congiunzione con il Sole del mese scorso, Marte rimane ancora molto basso sull’orizzonte orientale, dove sorge al mattino indistinguibile tra le luci dell’alba. Il pianeta si trova nella costellazione dell’Acquario, che lascia il giorno 25 per entrare nei Pesci.
Giove: giunge a conclusione il lungo periodo di osservabilità serale del pianeta che ha visto Giove dominare con la sua luminosità le notti dell’autunno e dell’inverno. Il pianeta è ormai molto basso sull’orizzonte occidentale e rimangono solo pochi minuti per poterlo individuare prima che scompaia nelcrepuscolo. Rimane da segnalare comunque la curiosità del breve transito del pianeta nella costellazione della Balena. Giove vi è entrato lo scorso 25 febbraio e vi rimane fino al 9 marzo, per poi rientrare nei Pesci. In condizioni di osservabilità sono sempre degni di nota i 4 satelliti galileiani (Io, Europa, Ganimede e Callisto), che si mostrano come piccoli puntini bianchi che danzano da un lato all’altro del pianeta sulla linea dell’equatore.
Saturno: dopo aver salutato Giove, il testimone passa al pianeta più suggestivo del sistema solare, con i suoi splendidi anelli, destinato a diventare protagonista delle osservazioni planetarie per le prossime stagioni della primavera e dell’estate. Saturno è ormai prossimo al periodo di migliore osservabilità dell’anno. Nelle prime ore della notte il pianeta sorge ad oriente e rimane osservabile per il resto della notte. Saturno si trova nella costellazione della Vergine, dove rimane per tutto anno.
Urano: il giorno 21 si trova in congiunzione con il Sole, pertanto il pianeta è del tutto inosservabile. In condizioni favorevoli all’osservazione, usando uno strumento ottico (anche un buon binocolo) appare come un oggetto di colore blu/verde, di magnitudine 5.7. Urano si trova nella costellazione dei Pesci.
Nettuno: il pianeta ricompare nei cieli del mattino, ma è ancora difficilmente osservabile, per la sua posizione molto bassa sull’orizzonte orientale. Il 27 è in congiunzione con Venere. Nettuno si trova nella costellazione dell’Acquario, dove rimarrà molti anni. Come sempre, per individuarlo è necessario utilizzare una strumentazione adeguata, un telescopio o un binocolo.
Plutone: Preso atto della riclassificazione di Plutone a plutoide da parte della IAU (2008), la nostra rubrica includerà comunque l’osservabilità dell’astro. Plutone sorge nelle ore centrali della notte e lo si può cercare a Sud-Est prima dell’alba. Il pianeta si trova ancora nella costellazione del Sagittario, dove è destinato a rimanere fino al 2023. Con la sua magnitudine 14 sono necessari un cielo scuro, una buona carta stellare e almeno un telescopio da 8″ di apertura (200mm).
Costellazioni
Il mese di marzo vede ancora come protagoniste le costellazioni invernali. Tuttavia, rispetto al mese precedente, si noterà uno spostamento delle stesse verso sud-ovest. Da notare invece che, già dalle prime ore della notte, si affacciano ad oriente le costellazioni del Leone e della Vergine (nei pressi della quale troviamo Saturno). I fortunati abitanti di luoghi con poco inquinamento luminoso, potranno scorgere persino la debole costellazione del Cancro, che separa il Leone dai Gemelli.
Proseguendo verso occidente spicca ancora la stupenda Orione, con le tre stelle della cintura a formare una linea quasi retta (da sinistra: Alnitak, Alnilam e Mintaka), ed i 3 luminosissimi astri Betelgeuse (gigamte rossa), Rigel (azzurra) e Bellatrix (in basso a destra). Sotto la cintura troviamo un gruppo di stelle in cui giace la Grande nebulosa di Orione (M42) osservabile anche ad occhio nudo. Una perla del cielo boreale.
Nella stessa zona di cielo troviamo le costellazioni del Toro (dalla caratteristica forma a Y) con la stella rossa Aldebaran, la costellazione dell’Auriga con la brillante stella Capella, i Gemelli con le stelle principali Castore e Polluce. A sinistra in basso rispetto ad Orione, nella costellazione del Cane Maggiore, risplende Sirio, la stella più luminosa del cielo. Poco al di sotto dei Gemelli, si può facilmente riconoscere un’altra stella luminosa, Procione, del Cane Minore.
Proseguiamo il nostro tour con il cielo settentrionale, dove l’Orsa Maggiore domina incontrastata. Con il suo aiuto sarà un gioco da ragazzi trovare la stella Polare. A Nord-Ovest troviamo Cassiopea con la sua caratteristica forma a “W”; tra Cassiopea e il Toro troviamo la costellazione del Perseo. Da notare che anche la costellazione del Perseo può fungere da comodo riferimento per giungere alle Pleiadi, infatti basta congiungere con una linea immaginaria a forma di “arco” alcune stelle per arrivare al famosissimo ammasso aperto. Chiudiamo la rassegna segnalando la costellazione di Bootes (il Bifolco), sotto l’Orsa Maggiore e a sinistra della Vergine, caratterizzata dalla particolare forma ad aquilone, con la sua brillante e rossastra Arturo.
Maggiori informazioni su Astronomia.com

Come deviare un asteroide pericoloso

Come sarebbe possibile deviare un asteroide pericoloso per il nostro pianeta? A spiegarlo è Dan Durda planetologo presso il Southwest Research Institute di Boulder, Colorado in un articolo pubblicato sul numero di marzo di Le Stelle. Vediamo dunque di cosa si tratta, riportando i punti più importanti del lavoro di Durda.
Il nostro pianeta vive in un vero e proprio poligono di tiro per proiettili cosmici. Per ricordarcelo basta guardare la superficie della nostra Luna, cosparsa di innumerevoli crateri da impatto. […] I crateri da impatto sulla Terra sono stati per la maggior parte cancellati dall’intensa attività geologica del pianeta e, al momento, ne sono noti solo circa 170.
La popolazione dei corpi appartenenti al Sistema Solare transitanti vicino alla Terra (noti come NEO) che riempiono questo poligono di tiro cosmico, comprende sia gli asteroidi che le comete, che raggiungono lo spazio circumterrestre provenendo sia dalla Fascia Principale degli asteroidi sia dalle regioni più esterne del Sistema Solare (come la Fascia di Edgeworth-Kuiper). A causa dell’evoluzione collisione, i corpi più piccoli sono molto più numerosi rispetto a quelli di grande dimensione, di conseguenza i piccoli impatti sono frequenti mentre gli impatti di grandi dimensioni sono, per fortuna, più rari. […]
Il grosso problema quindi è quello di riuscire a deviare la corsa di un eventuale grande asteroide che stia correndo incontro alla Terra.
[…] Diamo un rapido sguardo ad alcune delle tecniche di deflessione proposte fino ad oggi dividendole in due grandi categorie: quelle che spingono l’oggetto pericoloso fuori dalla propria orbita usando una spinta di breve durata ma ad alto impulso, e quelle che forniscono una spinta a basso impulso più lenta e prolungata nel tempo i cui effetti finali sono maggiormente controllabili.
Opzioni ad alto impulso
Sicuramente l’opzione maggiormente nota al grande pubblico è quella dell’attacco nucleare all’asteroide. L’esplosione vaporizzando il materiale di superficie potrebbe impartire un piccolo impulso in grado di spingere l’asteroide al di fuori dell’orbita pericolosa. […]
Un altro modo per deviare un asteroide pericoloso consiste nel farlo scontrare con un veicolo spaziale. Naturalmente l’impatto che ne risulta determina un cambiamento molto piccolo, ma tangibile, della velocità dell’asteroide. […] Entrambe queste opzioni “di forza bruta” mostrano che siamo potenzialmente in grado di avere successo nella deviazione di un asteroide pericoloso, sia perché hanno entrambe l’energia necessaria per deviare anche gli asteroidi più grandi sia perché sono tra le soluzioni tecnologicamente più mature e disponibili da subito. Tuttavia entrambe queste tecniche soffrono di una mancanza di controllabilità, cioè dell’impossibilità di determinare in modo preciso ed a priori di quanto e in quale direzione cambierà la velocità orbitale dell’asteroide.
Opzioni a basso impulso
[…] Una delle opzioni a basso impulso sarà certamente familiare ai lettori di romanzi di fantascienza: si tratta del lanciatore di massa. Il lanciatore di massa è stato concepito alla metà degli anni ‘70 del secolo scorso dal pioniere dello sviluppo spaziale Gerard K. O’Neill. L’idea di base consiste nell’utilizzare la Terza Legge della dinamica di Newton (ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria), cioè usarlo per lanciare, dalla superficie dell’asteroide una moltitudine di rocce ad alta velocità, nella direzione giusta per avere il cambiamento orbitale richiesto. In questo caso è la conseguente reazione sullo stesso asteroide che produce la piccola, dolce spinta necessaria per spostare l’oggetto pericoloso al di fuori della sua orbita originaria. […] I lanciatori non sono ancora pronti per il debutto nel mondo reale.
[…] Sono stati però Edward Lu e Stanley Love, due astronauti della NASA, a ideare quello che probabilmente potrebbe essere il metodo di deflessione a basso impulso più facile ed elegante da utilizzare. Si tratta di mettere a punto un trattore gravitazionale. Supponiamo di parcheggiare un veicolo spaziale in prossimità di un asteroide pericoloso. […] A causa dell’attrazione gravitazionale della sonda sull’asteroide, il veicolo spaziale rimorchierà l’asteroide verso di sé, utilizzando la gravità come un vero e proprio cavo da rimorchio. […]
Presto saremo tecnologicamente pronti per affrontare le minacce che potrebbero derivare dagli asteroidi più piccoli. Tuttavia, in questo momento, la sfida più grande è quella di essere pronti dal punto di vista politico. Ci sono numerose sfide che devono essere affrontate con molto anticipo per essere che, nel caso gli astronomi dovessero individuare una minaccia imminente, si avranno delle risposte coordinate, efficaci e tempestive. La confusione intorno all’asteroide Apophis quando venne scoperto nel 2004 dimostra che, in questo campo, c’è ancora molto lavoro da fare.
Da: Le Stelle marzo 2011 pagina 36

Un miliardo di stelle nell’occhio di GAIA

Si sono conclusi con pieno successo nella camera a vuoto di Astrium a Tolosa (Francia) due testi cruciali per la strumentazione della missione astrometrica GAIA dell’Agenzia Spaziale Europea: il Focal Plan Assembly (FPA) cioè gli occchi della sonda e la parte di elettronica il “cervello” che deve acquisire i dati, funzionano perfettamente.
In cinque anni di missione, GAIA dovrà misurare la posizione e la luminosità di un miliardo di stelle, circa un centesimo della nostra Galassia. Ogni immagine stellare sarà ripresa da 16 camere CCD e automaticamente elaborata dal computer di bordo tramite un software che terrà memoria della sua collocazione del cielo.
La sonda verrà inserita nel punto lagrangiano L2 a un milione e mezzo di km dalla Terra. Il lancio è previsto per il 2012. Verrà così enormemente ampliato il lavoro fatto dal primo satellite astrometrico, Hipparcos, che misurò la posizione di 100 mila stelle con un errore inferiore all’angolo sotteso dal diametro di un cappello a 20 km di distanza
Orione marzo 2011 pagina 32

Euclid per svelare il lato oscuro dell’Universo

La teoria della relatività generale di Einstein ha lasciato in eredità agli astrofisici un grattacapo cosmico. Se prendiamo per buone quelle leggi, dobbiamo mettere in conto l’esistenza di due fattori nel computo della distribuzione della massa e dell’energia dell’Universo. Gli scienziati li chiamano – ammettendo la totale ignoranza in materia – energia oscura (componente che costituisce circa il 70% dell’Universo) e materia oscura (il 23%).
Risultato: il 93% dell’Universo è fatto di qualcosa di cui non abbiamo la più pallida idea. Questa è la sfida su cui intende lanciarsi la missione Euclid, in concorso nel programma Cosmic Vision dell’ESA insieme alle due sfidanti Plato e Solar Orbiter. Soltanto due delle tre missioni sono destinate a volare dal 2017 Dopo avervi presentato PLATO, dedicata ai pianeti extrasolari, questa è la volta del concorrente Euclid, che punta dritto all’energia oscura. Per scoprire se esiste, e in tal caso che diamine è, o se invece è solo un fantasma, e basta cambiare le regole del gioco con una teoria alternativa alla relatività su larga scala.
Progetto strategico per l’Europa, di grande interesse cosmologico e astrofisico (per non dire filosofico, considerando che potrebbe svelarci in che posto viviamo), Euclid vanta una fortissima partecipazione italiana di Università e istituti INAF (tra cui, IASF Bologna, IASF Milano, Osservatorio di Bologna, Osservatorio di Brera, Osservatorio di Padova, Osservatorio di Torino, Osservatorio di Trieste e Osservatorio di Roma). Ne parliamo con Andrea Cimatti, professore di Astronomia all’Università di Bologna, associato INAF e uno dei due responsabili italiani della missione.
Professor Cimatti, in che modo Euclid può risolvere l’enigma dell’energia oscura?
Grazie a diversi strumenti, due in particolare, che consentiranno di ricostruire una mappa tridimensionale delle galassie e della loro evoluzione negli ultimi 10 miliardi di anni. Questo ci darà una visione della struttura dell’Universo distante e potremo mettere vincoli al tasso di espansione, in modo da ottenere informazioni accurate e dettagliate sull’energia oscura. Questo è lo scopo principale della missione, ma ce ne sono molti altri. Per esempio, testare eventuali modifiche alla teoria della relatività generale. Si potrebbe trovare una spiegazione alternativa a ciò che interpretiamo come energia oscura. Questo implicherebbe che la legge di gravità non vale su grandissima scala cosmologiche. Ci si aspetta di avere informazioni su un numero gigantesco di galassie a grandi distanza, una miniera di dati che gli astronomi potranno usare per decine di anni attingendo al pozzo d’informazioni ricavate da Euclid.
Euclid ha dei predecessori?
Non c’è stata nessun’altra missione spaziale di questo tipo. Euclid è complementare a missioni di fondo cosmico, come WMAP e PLANCK, in particolare, e ci si aspetta una forte sinergia tra esse. Ma sarebbe la prima nel suo genere. Per l’Europa è un vantaggio competitivo notevole.
Perché Euclid dovrebbe vincere il concorso?
Perché tocca le più grandi domande di fisica e cosmologia ancora aperte, come la comprensione della formazione dell’Universo. Inoltre, dato il suo ruolo strategico, non dovrebbe essere persa questa finestra, creerebbe un ritardo in questi studi su cui l’Europa perderebbe la sua posizione di vantaggio.
Qual è stato il ruolo dell’Italia?
Euclid è un progetto guidato da consorzio internazionale (Austria, Francia, Germania, Italia, Olanda, Norvegia, Spagna, Gran Bretagna), con Italia e Francia nel ruolo dei due partner principali. L’Italia ha un coinvolgimento a 360°, dallo studio e sviluppo della strumentazione, fino all’analisi dei dati del ground segment. Su Euclid hanno collaborato circa 120-130 ricercatori e scienziati di molti istituti INAF e Università italiane, con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana.
E se non dovesse vincere, quale sarebbe il piano B?
È un’ipotesi che non abbiamo considerato, per scaramanzia.
FONTE INAF

A 330 anni luce dalla Terra un disco di materia orbita intorno alla stella T Cha

Sistema planetario in formazione vedesi. L’annuncio è di un’equipe di astronomi internazionali che grazie al Very Large Telescope, sito nell’osservatorio cileno di La Silla dell’ESO, ha potuto studiare il disco di materia che ruota intorno ad una stella giovane in quelli che sembrano i primi stadi del processo di formazione di un sistema planetario. Una notizia simile è stata annunciata qualche giorno fa dagli astronomi del telescopio giapponese Subaru, nelle Hawaii.
In realtà la differenza sta nel fatto che il disco di materia, che ruota per un tempo breve intorno questa giovane stella, ha un intervallo che potrebbe essere dovuto alla presenza di un pianeta oppure a una nana bruna. Solo ulteriori e più approfondite osservazioni potranno dirlo.
Come è noto i pianeti si formano dai dischi di materiale orbitante le stelle giovani, ma il momento di passaggio dal disco di polvere al sistema planetario è molto rapida e pochi oggetti si riesce ad osservarli in questa fase. Uno di questi è T Chamaleonti (T Cha), una debole stella della piccola costellazione australe del Camaleonte, simile al Sole ma ancora molto giovane . Con “appena” 7 milioni di anni, si trova a circa 330 anni luce dalla Terra.
“Studi precedenti hanno mostrato come T Cha sia un obiettivo perfetto per studiare la formazione dei sistemi planetari”, dice Johan Olofsson dell’Istituto di Astronomia del Max Planck di Heidelberg, Germania, uno degli autori principali dei due articoli apparsi sulla rivista Astronomy & Astrophysics che descrivono i nuovi risultati. “Ma questa stella è lontana e serve tutto il potere dell’interferometria con il VLT (VLTI) per risolvere i dettagli e vedere cosa sta accadendo nel disco di polvere”.
Nuria Huélamo (del Centro di Astrobiologia, ESAC, Spagna, prima autrice del secondo articolo, aggiunge: “Per noi la discontinuità del disco intorno a TCha era un segnale evidente, e perciò ci siamo chiesti: ciò che vediamo potrebbe essere proprio un compagno che si sta scavando un solco all’interno del disco protoplanetario?”
Insomma l’oggetto è di dimensioni assai contenute e potrebbe essere una nana bruna, ma anche potenzialmente, un pianeta e questo risulterebbe decisamente più interessante.
Fonte INAF

MOND sfida la materia oscura

I risultati di un nuovo studio, che ha preso in esame un campione selezionato di galassie, sono pienamente compatibili con quanto previsto da una teoria che potremmo definire “vintage”: un po’ datata, non a tutti piace, però non la si butta via. È la teoria MOND, Modified Newtonian Dynamics.
Formulata e proposta all’inizio degli anni ’80, offre una versione modificata della dinamica newtoniana, ovvero di quell’insieme di leggi fisiche che descrivono le relazioni fra le forze e le accelerazioni, gravità compresa.
C’è sempre stata perfetta sintonia fra quanto previsto dalle classiche leggi di Newton e i fenomeni che si osservano, almeno fino a quando non si decise di studiare la rotazione delle galassie. Fu a quel punto che ci si accorse che la teoria prevedeva qualcosa che in realtà non succede.
Le galassie ruotano su sé stesse in modo diverso dal previsto, man mano che ci si allontana dal centro la velocità dovrebbe diminuire e invece questo non si verifica. È come se fossero composte da molta più materia di quanta se ne riesca a rilevare: non si tratta di stelle, né di gas, nulla di conosciuto o in qualche modo visibile con i nostri strumenti. A questo punto le strade sono due. O questa materia extra c’è davvero. Oppure le leggi che usiamo non vanno bene su scale galattiche.
Se scegliamo la prima via, ecco entrare in scena la materia oscura: la teoria che ne accetta l’esistenza è quella che riscuote più consensi, quella più di moda, anche se l’identità di questa materia continua a restare, per l’appunto, oscura. Se invece ipotizziamo che di materia oscura non ce ne sia e che le leggi che conosciamo debbano in qualche modo cambiare nel momento in cui si considerano sistemi come le galassie, una delle modifiche proposte è proprio la teoria MOND che, recentemente, ha trovato nuove conferme.
Lo studio in questione condotto da Stacy McGaugh dell’Università del Maryland, ha preso in esame 47 galassie con una ricca componente gassosa e, per tutte, ha riscontrato una compatibilità molto buona fra i dati osservativi e le previsioni teoriche ottenute applicando le leggi MOND.
Sono state scelte galassie particolarmente ricche di gas perché contengono relativamente meno stelle ed è l’incertezza nella stima della massa delle stelle a rendere i test poco accurati. È fondamentale ottenere misure affidabili della massa e della velocità di rotazione delle galassie per poter fare confronti attendibili con i valori teorici MOND. I confronti sono andati benissimo dimostrando una compatibilità fra osservazioni e teoria che supera quella ottenuta con i modelli teorici che contemplano la materia oscura.
Se, tuttavia, i conti tornano quando si parla di galassie, la teoria MOND non è di grande aiuto passando a scale ancora più grandi, quelle degli ammassi di galassie dove la sfida si apre a un altro potentissimo rivale: l’energia oscura. Per il momento bisogna prendere atto che la teoria MOND ha funzionato: “se la teoria corretta è quella della materia oscura”, si chiede McGaugh, “perché la MOND si è dimostrata valida?”. In ogni caso la teoria vincente, qualunque essa sia, dovrà rendere conto anche di questo fatto non trascurabile.
Fonte INAF

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