Autovelox per universi in espansione

Del fatto che l’universo s’espandesse, che lo spazio fra una galassia e l’altra andasse aumentando con il tempo, se n’era già accorto Edwin Hubble sul finire degli anni Venti. Ma non si limita a espandersi, l’Universo: lo fa accelerando. Questo significa che, più è grande la distanza fra una galassia e una qualsiasi altra, maggiore sarà la velocità alla quale le due continueranno ad allontanarsi. Quanto maggiore? Il valore, uno fra i pochi parametri fondamentali della cosmologia contemporanea, è noto come “costante di Hubble”, anche se non è certissimo che sia proprio costante. E quanto vale? Per stabilirlo, gli astrofisici hanno utilizzato essenzialmente due tipi di approcci: da una parte sono partiti misurando i parametri fondamentali dell’universo all’epoca del Big Bang con sonde cosmologiche, come WMAP della NASA e Planck dell’ESA. Ma c’è almeno un altro approccio per calcolare la costante di Hubble, ed è quello (vedi schema qui sotto) che fa uso di due particolari tipi di stelle di riferimento: le supernove di tipo Ia, stelle che esplodono emettendo una quantità di luce costante, e le cefeidi, stelle che invece pulsano con una frequenza correlata con la loro vera luminosità. Caratteristiche, queste, che consentono agli astronomi di calcolare in modo preciso la distanza di queste stelle da noi, e dunque la distanza reciproca delle galassie che le ospitano. Dato fondamentale, è facile intuirlo, per derivare poi la costante di Hubble. La cosa impagabile di questi due approcci è che sono alquanto indipendenti l’uno dall’altro. Perfetti, perciò, per confermarsi a vicenda: se tutto va come ci si attende, messi in conto gli inevitabili errori nella stima, i due valori dovrebbero essere sovrapponibili. Ma uno studio in uscita su The Astrophysical Journal, basato su dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble – che ha osservato 300 supernove di tipo Ia e 2400 cefeidi, studio guidato fra l’altro da Adam Riess, premio Nobel per la Fisica nel 2011 proprio per aver confermato che l’espansione dell’universo sta accelerando – trova un valore per la costante di Hubble significativamente più elevato rispetto a quello derivato dalle misure cosmologiche. E ciò che è peggio è che, anche considerando i margini d’errore – ridottissimi per quest’ultima misura – i due risultati non si sovrappongono più. È un po’ come costruire un tunnel cominciando a scavare dalle due estremità, e ritrovarsi a metà strada con le due gallerie che non s’incontrano… Ora si tratta di capire perché. Ci stanno provando, fra gli altri, Eleonora Di Valentino e Alessandro Melchiorri, ricercatrice postdocin Francia la prima, presso l’Institut Astrophysique di Parigi, e professore alla Sapienza, nonché associato INAF, il secondo. Insieme a Joseph Silk, di Oxford, hanno appena messo in rete un preprint(un articolo ancora in attesa di peer review) che affronta proprio questa discrepanza. Media INAF li ha intervistati.

Partiamo dall’oggetto del contendere: la costante di Hubble. Vale a dire, il tasso d’accelerazione dell’espansione dell’universo. Qual è il valore oggi comunemente accettato? E quanto il team di Riess suggerisce invece che sia, in base ai dati Hubble?

«Il punto è che non c’è al momento un valore comunemente accettato. È possibile misurare la costante di Hubble (H0) in maniera diretta», spiega Di Valentino, «come fanno Riess e colleghi, o in maniera indiretta (vale a dire assumendo un modello cosmologico), come si fa con la radiazione di fondo cosmico (CMB). Già la CMB pre-Planck preferiva un valore minore rispetto a quello misurato in modo diretto dallo Hubble Space Telescope (HST). Questa tensione, che era a livello di 2 deviazioni standard appena quando i nuovi dati di Planck sono stati rilasciati, si è adesso inasprita a 3.3 deviazioni standard con la nuova analisi di Riess et al. Questo sta a indicare che maggiore è la precisione con cui H0 viene misurata, maggiore diventa la tensione tra le due misure. Riess e il suo team ottengono così un valore pari a 73.2 km al secondo per megaparsec [ndr: che corrisponde suppergiù a 263 mila km/h in più ogni 3.26 milioni di anni luce di distanza], con un intervallo d’errore di più o meno 1.75 km/s/Mpc, mentre i dati di Planck, assumendo il modello cosmologico standard, forniscono 66.93 più o meno 0.62 km/s/Mpc».

Quali possono essere le ragioni di questa discrepanza? Sbaglia Planck? Sbaglia Hubble? O c’è qualche altra possibilità?

«La discrepanza può essere dovuta a sistematiche in uno dei due esperimenti», dice Melchiorri, «ma dopo cinque anni di analisi dati comincia a essere difficile che vi siano grandi errori. La possibilità più interessante è che entrambi abbiano ragione e che vi sia una nuova fisica a spiegare la discrepanza. Nel nostro articolo mostriamo che la via migliore consiste nel cambiare l’equazione di stato dell’energia oscura. Una cosa abbastanza ragionevole, visto che di questa componente non sappiamo nulla».

In tutto ciò cosa c’entrano i neutrini? Vedo che nel vostro articolo vi fate riferimento…

«Riess e colleghi hanno proposto delle specie di neutrini “extra”, per esempio i neutrini sterili, per risolvere la tensione. Nel nostro articolo facciamo però vedere», osserva Melchiorri, «che questa non è la via migliore, dato che il fit [ndr: la corrispondenza] con i dati peggiora».

Dunque quali alternative proponete, nel vostro articolo?

«Come prima cosa presentiamo un’analisi considerando allo stesso tempo tutte le possibili soluzioni note. In pratica estendiamo l’analisi dai 6 parametri usuali a 12. In secondo luogo», continua Di Valentino, «mostriamo che la soluzione migliore consiste nel considerare modelli di energia oscura con equazione di stato negativa (w < -1). Questo si può ottenere in molti modi diversi, ma il punto importante è che la costante cosmologica non sarebbe più sufficiente».

Ha forse qualcosa a che fare con quello che chiamate “phantom-like dark energy component”? Di che si tratta?

«L’origine del nome “phantom” deriva da un articolo di Robert Caldwell che si rifaceva al primo film della seconda trilogia di Lucas, Phantom menace: La minaccia fantasma. Infatti in questo modello l’energia oscura è una “minaccia oscura” che produrrebbe la distruzione dell’universo tra una cinquantina di miliardi di anni», nota Melchiorri. «C’è da dire che il modello proposto non è teoricamente molto più bello del film mediocre di Lucas, ma è una possibilità».

Ma oltre alla distruzione dell’universo, che già non mi pare poco, quali conseguenze avrebbe, per l’astrofisica e per la cosmologia, una variazione così significativa della costante di Hubble?

«I dati pre-Planck potevano conciliare le misure di CMB e di HST in due modi: con una dark radiation, e quindi un numero di specie di neutrini relativistici maggiore di 3, o con una dark energy diversa dalla costante cosmologica, cioè w diverso da -1. Oggi, con Planck, la possibilità di un numero di specie di neutrini maggiore di 3 non è più praticabile. Se entrambi i risultati fossero confermati, una possibilità per metterli d’accordo è l’abbandono della costante cosmologica, difficile da spiegare dal punto di vista fisico, in favore di un fluido di dark energy con equazione di stato w < -1. Un modello phantom, appunto», conclude Di Valentino.
di Marco Malaspina (INAF)

Riccioli d’ammoniaca sotto le nubi di Giove

Utilizzando la schiera di parabole che compone il Very Large Array in Nuovo Messico, un gruppo di astronomi ha prodotto la più dettagliata mappa radio dell’atmosfera di Giove, rivelando l’imponente flusso di gas di ammoniaca che scorre al di sotto dello spesso strato di colorate e vorticosi nubi superficiali. Nella loro ricerca, pubblicata sull’ultimo numero di Science, i ricercatori hanno misurato le emissioni radio dell’atmosfera di Giove a specifiche lunghezze d’onda, alle quali le nuvole risultano trasparenti, riuscendo a determinare la quantità di ammoniaca presente fino a una profondità di circa 100 chilometri al di sotto dello strato superiore. Si tratta di una fascia in gran parte inesplorata, ma particolarmente interessante perché è quella in cui le nuvole si formano. Studiando queste regioni dell’atmosfera del pianeta, gli astronomi contano infatti di riuscire a descrivere come la circolazione globale e la formazione delle nubi siano guidate dalla potente fonte di calore interno di Giove. Un modello da applicare in maniera simile anche agli altri pianeti giganti nel nostro Sistema solare, ma anche ai pianeti extrasolari giganti recentemente scoperti intorno a stelle lontane. «Abbiamo in sostanza creato un’immagine tridimensionale del gas di ammoniaca presente nell’atmosfera di Giove», spiegaImke de Pater, professoressa di astronomia alla Università della California a Berkeley e prima autrice dello studio. «Un’immagine da cui si possono ricostruire i movimenti verso l’alto e verso il basso all’interno della turbolenta atmosfera». Secondo la ricercatrice, questa nuova mappa reca una sorprendente somiglianza con le immagini in luce visibile. La nuova mappa radio evidenzia infatti le nubi superficiali, ricche in ammoniaca, che determinano l’aspetto del pianeta e sono il principale elemento visibile dall’esterno. Si tratta di uno strato di idrosolfuro di ammonio, a una temperatura attorno ai 200° Kelvin (-73° C), e di uno strato di ghiaccio di ammoniaca fluttuante nell’aria fredda a circa 160 Kelvin (-113° C). Inoltre, la nuova analisi mostra come i cosiddetti hotspot – punti “caldi” dell’atmosfera che appaiono luminosi sia in radio che nelle termografie ad infrarossi – siano regioni povere in ammoniaca, che circondano il pianeta come una cintura appena a nord dell’equatore. Fra gli hotspot sono localizzate delle “risorgive” che trasportano ammoniaca in superficie dagli strati più profondi dell’atmosfera planetaria. «Grazie alle osservazioni radio possiamo scrutare attraverso le nuvole e vedere che quei punti caldi sono intercalati da pennacchi di ammoniaca in risalita dalle profondità del pianeta, configurando le ondulazioni verticali di un sistema di onde equatoriali», dice l’astronomo della UC Berkeley Michael Wong. Queste osservazioni vengono rese note quando manca ormai meno di un mese prima dell’arrivo a Giove della sonda Juno della NASA, previsto per il prossimo 4 luglio 2016. La missione prevede, tra l’altro, di misurare la quantità di acqua presente nelle parte più profonda dell’atmosfera, là dove il radiotelescopio Very Large Array ha misurato i valori per l’ammoniaca. «Mappe come la nostra possono aiutare a inquadrare i dati ottenuti da Juno nel più ampio sistema dei movimenti atmosferici di Giove», commenta de Pater, notando in conclusione come il suo team di ricerca continuerà a osservare Giove in radio con il VLA in contemporanea alle osservazioni in microonde compiute da Juno alla ricerca dell’acqua.
di Stefano Parisini (INAF)

Arrivano Boote, la Vergine, la Bilancia e il Leone

Appena fa buio, nel cielo di giugno non c’è più traccia delle costellazioni invernali, ad eccezione dei Gemelli e dell’Auriga che, subito dopo il tramonto, ci mostrano ancora le loro stelle principali. Verso Nord-Ovest infatti possiamo ammirare la brillante Capella e la coppia formata da Castore e Polluce, prima che vengano inghiottite dalle luci all’orizzonte. A Sud troviamo le costellazioni primaverili: il Leone, che ogni giorno che passa volge sempre più verso l’orizzonte ovest, il Boote, la Vergine e la Bilancia. Alla sinistra del Boote la Corona Boreale con la brillante stella Gemma che ricorda davvero la pietra più preziosa di un diadema. Ad Est della Bilancia si riconosce l’arco delle chele dello Scorpione con la rossa Antares a delineare il torace dell’animale; con l’avanzare della notte tutto il corpo si eleva sopra l’orizzonte, fino a mostrare la coda e l’aculeo. Ad Est della Corona arriviamo alla costellazione di Ercole, nel quale anche con un binocolo si può osservare l’ammasso globulare M13. Verso Est tre stelle brillanti formano il grande triangolo estivo, attarversato dalla tenue nebulosità della Via Lattea; l’asterismo è formato da tre costellazioni: la Lira con la brillante stella Vega, il Cigno di cui si riconosce bene la coda rappresentata dalla stella Deneb e l’Aquila con la stella Altair. Le stelle del triangolo ci accompagneranno per tutta l’estate, approfittatene per osservare, con un telescopio, la stella che rappresenta il capo del Cigno, Albireo, che è una bellissima doppia e, nella Lira, la nebulosa planetaria M57. Il cielo settentrionale è, come sempre, caratterizzato dalle due Orse. Volgendo lo sguardo verso la stella polare che nell’Orsa Minore ci indica la direzione del Nord, vedremo l’Orsa Maggiore dominare il cielo a Nord-Ovest. Dalla parte opposta rispetto alla Polare, a Nord-Est, possiamo riconoscere Cassiopea, dalla forma a “W”, e Cefeo con la sua singolare forma a casetta dal tetto appuntito.
a cura di Stefano Simoni (Astronomia.com)

Lo scrigno di stelle nello Scorpione

L’arrivo di giugno segna l’ingresso dell’estate e il ritorno nel cielo di questo mese delle costellazioni che saranno protagoniste della bella stagione. All’interno di una di queste, ovvero lo Scorpione, si trova Messier 4 – o M4 in breve – uno tra i più grandi e soprattutto vicini ammassi stellari globulari presenti nella nostra Galassia: le più recenti stime lo collocano infatti a circa 7000 anni luce da noi. Nonostante questa peculiarità, è assai difficile da individuare ad occhio nudo. Meglio con un binocolo al quale si mostra come una macchiolina chiara, in vicinanza della stella Antares, la più brillante della costellazione dello Scorpione. Un piccolo telescopio permette invece di risolvere alcuni dei numerosi astri che lo popolano. Si stima che Messier 4, anche noto come NGC 6121, abbia un’estensione di quasi 100 anni luce e che circa metà delle 100mila stelle che lo compongono siano ammassate nel suo centro in una regione sferica di appena 8 anni luce di raggio. Ma il cielo del mese di giugno promette di riservarci, come al solito nuvole permettendo, altri interessanti e suggestivi fenomeni celesti. Se volete saperne di più, per essere pronti ad osservarli in prima persona, non vi resta che guardare il video su Media Inaf.
di Marco Galliani (INAF)

Quanto pesa la Via Lattea? 700 miliardi di soli (materia oscura compresa)

Ne abbiamo parlato diverse volte: quanto “pesa” la Via Lattea? Ogni anno gli esperti aggiornano le stime cercando di essere sempre più precisi. Di recente un gruppo di ricercatori guidati da Gwendolyn Eadie è arrivato a un numero piuttosto accurato: circa 7 x 10^11 masse solari, vale a dire la massa del nostro Sole moltiplicata per 700 miliardi. E se non sapete quanto è massiccia la nostra stella madre, beh non siete i soli anche perché si tratta di un numero quasi impossibile da figurare e pronunciare (2 nonilioni di kg, cioè 2 seguito da 30 zeri!). Difficile da misurare è anche la massa di una galassia, che di per sé contiene centinaia di miliardi di stelle, magari anche simili al Sole, e poi pianeti, lune, gas, polveri e altri oggetti, per non parlare della porzione di materia oscura che ancora nessuno sa dove sia e cosa sia (soprattutto!). Ma includere anche la materia oscura nelle misurazioni è importante, se non altro perché gli oggetti a noi visibili vengono influenzati dalla sua forza gravitazionale. I ricercatori della McMaster University hanno usato le velocità e le posizioni degli ammassi globulari che orbitano attorno alla Via Lattea per misurare la sua massa. Le orbite degli ammassi globulari sono infatti determinate dalla gravità della galassia, che è fortemente influenzata dalla materia oscura. Eadie è arrivata alla nuova stima, presentata oggi al meeting annuale della Canadian Astronomical Society (CASCA) e descritta in uno studio appena proposto per la pubblicazione a The Astrophysical Journal, grazie a una tecnica da lei ideata per l’utilizzo delle velocità degli ammassi globulari, che devono essere misurate in due direzioni: quella lungo la nostra linea di vista e quella attraverso il piano della volta celeste (il moto proprio). I ricercatori non hanno ancora misurato i moti propri di tutti gli ammassi globulari attorno alla Via Lattea, ma Eadie ha sviluppato un metodo per utilizzare anche queste velocità, che sono solo parzialmente note, per stimare la massa della galassia. Nello studio che descrive il metodo, pubblicato lo scorso anno su ApJ, i ricercatori hanno messo in evidenza il fatto che la materia oscura e la materia visibile possono avere diverse distribuzioni nello spazio.
di Eleonora Ferroni (INAF)

Svelata la fonte dell’acqua lunare

Il programma spaziale Apollo, che a cavallo tra gli anni ‘60 e ‘70 del secolo scorso ci ha permesso di conoscere più da vicino la Luna, ha anche portato a Terra un enorme quantitativo di campioni lunari. Dalle prime analisi risultava che queste rocce fossero completamente prive di acqua, mentre analisi più accurate hanno mostrato che, sebbene in piccole quantità, l’acqua è presente sul nostro satellite naturale. Secondo quanto afferma un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, la maggior parte dell’acqua presente all’interno della Luna è stata portata da asteroidi tra 4.5 e 4.3 miliardi di anni fa. Nell’era del programma Apollo la Luna è stata spesso descritta come un corpo privo di acqua. Grazie al progressivo miglioramento delle tecniche di analisi, gli scienziati si sono resi conto che l’acqua è presente nel sottosuolo lunare, ma in quantità così piccole da non essere rilevabili all’epoca del rientro a Terra dei primi campioni. La scoperta di acqua nella Luna apre un nuovo dibattito circa la sua provenienza. Nello studio gli scienziati hanno confrontato la composizione chimica e isotopica dei materiali volatili lunari con quella dei volatili trovati in comete e campioni meteorici di asteroidi. Il team ha poi calcolato la proporzione di acqua che potrebbe essere stata trasportata da queste due popolazioni di oggetti, e i risultati indicano la maggior parte (più dell’80 percento) dell’acqua lunare deriva da asteroidi simili alle meteoriti condritiche carbonacee. Le condriti sono meteoriti rocciose che non sono state modificate da processi di fusione o differenziazione, e sono quindi costituite da materiale primitivo del Sistema solare, che si è addensato da grani e polveri a formare asteroidi. Le condriti carbonacee sono caratterizzate dalla presenza di carbonio e suoi composti, tra cui amminoacidi. L’acqua sembra dunque arrivata sulla Luna quando questa era ancora circondata da un oceano di magma, molto prima che si formasse la crosta che vediamo ora, e che impedisce agli oggetti che impattano sul nostro satellite di portare quantità significative di materiale negli strati più profondi. Per quanto riguarda l’arrivo dell’acqua sulla Terra, deve essere accaduto qualcosa di molto simile, all’incirca nello stesso intervallo di tempo.
di Elisa Nichelli (INAF)

Si allunga la lista delle stelle vicine (USNO PARALLAX CATALOG)

Poche settimane fa lo United States Naval Observatory (USNO) ha pubblicato un catalogo che contiene informazioni circa la distanza di oltre 112 mila stelle. Il catalogo si chiamaUSNO Parallax Catalog (UPC) e si avvale delle osservazioni eseguite grazie al telescopio terrestre USNO Robotic Telescope Astrometric (URAT). Si tratta del più grande catalogo di questo tipo dopo quello rilasciato dall’Agenzia Spaziale Europea nel 1997 e ottenuto grazie al satellite Hipparcos. Le stelle più luminose nel cielo notturno non sono per forza anche quelle più vicine a noi, questo perché la luminosità intrinseca delle stelle varia enormemente. Alcune possono essere brillanti un millesimo rispetto a quanto lo è il nostro Sole, altre possono esserlo migliaia di volte in più. Molte delle stelle che vediamo anche ad occhio nudo sono stelle lontane, luminosissime e gigantesche, ma non possiamo stimare la loro distanza a partire dalla loro luminosità apparente. Quindi come fare? Una soluzione può essere quella di osservare lo stesso oggetto da due punti differenti. Cerchiamo di capire insieme perché. Tenendo un dito davanti al viso e guardandolo alternativamente prima con un occhio e poi con l’altro, il dito sembrerà spostarsi rispetto all’immagine di sfondo, che si trova più distante e dunque appare identica. La stessa cosa accade quando si osserva una stella vicina da punti differenti dell’orbita terrestre: la stella sembrerà muoversi leggermente rispetto alla maggior parte delle altre stelle nel campo visivo, perché si trovano più distanti. Il piccolo angolo che corrisponde allo spostamento apparente della stella si chiama angolo di parallasse, e dopo aver eseguito alcuni calcoli, a partire da questo angolo gli astronomi ottengono la parallasse trigonometrica, ovvero la misura diretta della distanza di una stella interamente basata sulla geometria e le dimensioni dell’orbita terrestre. Uno dei vantaggi della parallasse trigonometrica è che permette di ottenere misure di distanza svincolate da assunzioni o modelli fisici della stella in questione. Una stella con una parallasse di un secondo d’arco si troverebbe a una distanza di un parsec (pc), che corrisponde a 3.26 anni luce.

 

Rappresentazione schematica del metodo della parallasse per misurare la distanza di una stella vicina. Con lo spostamento della Terra attorno al Sole, la posizione apparente nel cielo della stella vicina cambia nel tempo, e l’angolo p è detto angolo di parallasse.

Tutte le stelle della Via Lattea si muovono in ogni momento, e la maggior parte di loro lo fa compiendo un’orbita circolare attorno al centro della galassia. Dal nostro punto di vista terrestre possiamo quindi vedere dei piccoli moti propri delle stelle, e più la stella è vicina a noi più il moto proprio sarà evidente. In passato sono state effettuate numerose campagne osservative per identificare le stelle che mostravano moti propri relativamente veloci, e queste stelle sono state poi studiate nuovamente una per una, allo scopo di misurare il movimento di parallasse. Questo immenso lavoro è culminato nel 1995 con l’uscita del General Catalog of Trigonometric Parallaxes di Yale, che conteneva circa 16 mila stelle. Il catalogo realizzato a partire dai dati di Hipparcos comprende quasi 120 mila stelle, con misure molto precise dei loro moti propri e delle loro parallassi. È un catalogo completo, dedicato a tutto il cielo, ma limitato alle stelle (relativamente) brillanti, e per molte di loro non viene rivelata una vera e propria parallasse, quindi nel catalogo si legge spesso “questa stella è troppo lontana per essere misurata”. Il nuovo catalogo UPC si basa su 3 anni di osservazioni effettuate presso la stazione osservativa di Flagstaff (Naval Observatory Flagstaff Station, NOFS) in Arizona, per le quali è stato utilizzato l’astrografo a grande campo URAT. Rispetto a quello di Hipparcos, questo catalogo si spinge a magnitudini molto inferiori, arrivando a osservare stelle di magnitudine 17. Non è stata fatta alcuna preselezione sulla base dei moti propri, ma sono state osservate oltre 200 milioni di stelle, la maggior parte delle quali sono troppo lontane per ottenere un risultato di parallasse affidabile. Gli astronomi Charlie Finch e Norbert Zacharias dell’USNO hanno misurato la parallasse trigonometrica per oltre 58 mila stelle di cui già si avevano dati di parallasse, mentre per circa 53.500 stelle sono riusciti a misurarla per la prima volta, con una precisione media di 4 millesimi di secondo d’arco. Questo angolo corrisponde a qualche millesimo di cm, per un oggetto posto a un km di distanza. La stella più vicina a noi scoperta grazie al catalogo UPC si trova a 25 anni luce da noi. Gli astronomi ritengono che questa distanza sia piccola, sebbene si stia parlando di 1.5 milioni di volte la distanza tra la Terra e il Sole. I risultati del loro lavoro sono stati pubblicati sulla rivista The Astronomical Journal. Il catalogo UPC è pubblicato dal Centre de Données Astronomiques di Strasburgo (CDS) e su molti altri siti in tutto il mondo. Altre misure di distanze stellari arriveranno presto dal progetto PanSTARRS, che sfrutta un telescopio molto più grande di quello utilizzato da UPC, e nel 2018 avremo i primi risultati di parallasse dalla missione europea GAIA. Nel disegno: rappresentazione schematica del metodo della parallasse per misurare la distanza di una stella vicina. Con lo spostamento della Terra attorno al Sole, la posizione apparente nel cielo della stella vicina cambia nel tempo, e l’angolo p è detto angolo di parallasse.
di Elisa Nichelli (INAF)

Deep impact

Un urto di proporzioni inimmaginabili, che avrebbe innescato terremoti e tsunami di enormi dimensioni. Questo il risultato dell’impatto di un gigantesco asteroide che avrebbe colpito la Terra agli albori della sua esistenza. Era da più di 20 anni che Andrew Glikson, in forze al Planetary Science Institute dell’Australian National University, cercava le prove di uno di quegli antichi impatti di cui il nostro pianeta fu oggetto in epoche remotissime. Ora, grazie al lavoro svolto in squadra anche con Arthur Hickman del Geological Survey of Western Australia, sembra proprio che quelle prove siano state trovate. Sotto forma di reperti geologici microscopici: frammenti del diametro compreso tra 1 e 2 millimetri, simili a perline di vetro, che prendono il nome di sferule. Secondo Glikson, infatti, queste sferule sarebbero state originate da materiale vaporizzato al momento dell’impatto dell’asteroide, impatto che avrebbe provocato terremoti di magnitudo enormemente superiore a quelle degli eventi sismici con i quali ci confrontiamo oggi. E altrettanto catastrofici tsunami, tali da cambiare i connotati della giovane Terra. Si stima che il diametro dell’asteroide “incriminato” avesse un diametro compreso fra i 20 e i 30 chilometri, e che abbia dato origine a un cratere da impatto del diametro di diverse centinaia di chilometri. Ma dove? Questo rimane ancora un mistero: le tracce dei crateri risalenti a epoche tanto remote sono state rese irriconoscibili dall’attività vulcanica e dai movimenti tettonici che si sono susseguiti nel corso dell’evoluzione del nostro pianeta. Ma l’impatto avrebbe sparso materiale più o meno ovunque: le sferule rinvenute da Glikson e Hickman, in particolare, si trovavano incastonate in uno strato sedimentario, inizialmente sul fondale oceanico, fra i più antichi della Terra: risale infatti a 3,46 miliardi di anni fa. Datazione, questa, la cui precisione è resa possibile grazie al fatto che lo strato si trova, a sua volta, conservato fra due strati vulcanici. Microscopiche le prove, gigantesco l’impatto: l’asteroide responsabile della dispersione del materiale e della formazione delle sferule sarebbe uno fra i più grandi mai caduti sulla Terra, e il secondo più antico, in ordine cronologico, fra quelli dei quali si abbia conoscenza. Le sferule di vetro oggetto dello studio sono state rinvenute in un campione estratto dal sito di Marble Bar, nel nord ovest dell’Australia, sito che contiene sedimenti tra i più antichi a oggi conosciuti. Test successivi hanno dimostrato che la presenza in tali campioni di elementi come platino, nickel e cromo mostra livelli assimilabili a quelli che si riscontrano negli asteroidi. Insomma, il “colpevole” è certo. Ma secondo Glikson, cacciatore di crateri di cui avevamo già parlato qui su Media INAF, mentre a oggi sono solo 17 gli impatti da asteroide più antichi di 2,5 miliardi di anni per i quali sia stato possibile trovare prove, in realtà questi eventi potrebbero essere stati nell’ordine delle centinaia, e aver giocato un ruolo significativo nel modo in cui la Terra si è evoluta.
di Francesca Aloisio (INAF)

9 maggio: Mercurio in transito

Il 9 maggio il pianeta Mercurio transitato davanti al disco solare. Un fenomeno alquanto raro: l’ultima volta che è stato possibile seguirlo dal nostro Paese risale a tredici anni fa. Dunque Mercurio torna a “decorare” per alcune ore il disco solare, un piccolo neo che si sposterà molto lentamente e potrà essere seguito – tempo permettendo – dal suo primo contatto, previsto per le 13 e 12, fin quasi alla sua uscita, ovvero fino al tramonto del Sole. Dato il ridotto diametro apparente di Mercurio, il transito non è però visibile ad occhio nudo. In ogni caso, raccomandiamo di non guardare il Sole direttamente o, peggio, con qualunque strumento senza gli appositi filtri solari certificati. Il rischio è quello di veder seriamente danneggiata la propria vista, anche in modo permanente. Numerose sono le iniziative INAF per il pubblico in programma sul territorio nazionale dedicate al transito di Mercurio. Seguiteci su Media INAF, nei prossimi giorni pubblicheremo tutte le informazioni al riguardo.
di Marco Galliani (INAF)

Perché non siamo soli nell’Universo

Siamo soli in questo Universo? Esiste vita intelligente, una civiltà tecnologicamente progredita all’interno della nostra Galassia? C’è qualcuno là fuori? Domande che l’uomo si porta dietro da secoli e che da almeno una cinquantina d’anni sono uscite dallo stretto ambito filosofico per essere affrontate dalla scienza (vedi MediaINAF).

Nel 1961, l'astrofisico Frank Drake ha sviluppato un'equazione per calcolare il numero di civiltà extraterrestri all'interno della Via Lattea. Crediti: University of Rochester.

Ci ha provato l’astrofisico Frank Drake, nel 1961, con un’equazione buona per stimare almeno grossolanamente il numero di civiltà avanzate che potrebbero esistere nella Via Lattea. Troppo laschi però quei parametri per tirar fuori qualche dato attendibile. Variabili indefinibili. Risposte troppo vaghe. Ci riprova oggi un gruppo di scienziati delle Università di Rochester e Washington, firmatari di un’interessante studio appena pubblicato su Astrobiology: le recenti scoperte di pianeti extrasolari e un approccio più ampio alle domande inizialmente poste dall’equazione di Drake potrebbero darciqualche ragione in più per essere ottimisti o pessimisti riguardo alla possibilità di scovare una qualche forma di intelligenza extraterrestre nel vicino Universo. A meno che le probabilità di sviluppo di una forma di vita intelligente su un lontano esopianeta abitabile debbano per qualche ragione essere calcolate come prossime allo zero, allora non c’è ragione di pensare che il genere umano sia un unicum irripetibile. «La domanda circa l’esistenza di una civiltà extraterrestre, tradotta nell’equazione di Drake, soffre l’incertezza del sistema di variabili che la compongono», spiega Adam Frank, docente di fisica e astronomia presso l’Università di Rochester e fra gli autori dello studio. «Sappiamo da tempo quante stelle compongono grossomodo la Galassia che abitiamo. Quello che non sapevamo è se esistessero o meno pianeti, in orbita a queste stelle, capaci di ospitare la vita. Né se una forma di vita potesse sviluppare l’intelligenza necessaria a dare luce a una civiltà, prima della sua stessa estinzione». Oggi, grazie alle truppe di “cacciatori di esopianeti” sparse a Terra nei laboratori di ricerca e che si servono di strumenti sofisticatissimi come il telescopio spaziale NASA Kepler, sappiamo che quasi una stella su cinque conta pianeti che orbitano nella cosiddetta fascia di abitabilità, dove la temperatura potrebbe sostenere la vita, almeno per come la conosciamo. Quanto alla sopravvivenza di una specie, per un tempo bastevole allo sviluppo di una civiltà tecnologicamente avanzata, il fatto che l’uomo abbia sviluppato una qualche forma di tecnologia nel corso di 10mila anni non ci dice molto. Occorre dunque allargare un po’ la domanda che ci poniamo. «Invece di chiederci se esiste una civiltà aliena in questo preciso momento storico, per esempio, potremmo chiederci se siamo un caso isolato in tutta la storia del Cosmo», suggerisce Woodruff Sullivan dell’Astronomy Department and Astrobiology Program dell’Università di Washington, cofirmatario dello studio pubblicato su Astrobiology. «Questo cambio di prospettiva ci permette di affrontare la questione da un punto di vista archeologico, riducendo i termini di incertezza presenti nell’equazione originale». Il risultato? La probabilità che tra i miliardi di miliardi di sistemi stellari presenti nel Cosmo, sia esistita una forma di civiltà tecnologicamente avanzata come la nostra è altissimo: è accaduto quasi 10 miliardi di volte dai tempi del Big Bang! All’interno del nostro “piccolo” orticello, la Via Lattea con i suoi 100 miliardi di stelle, ci deve essere stata almeno una civiltà extraterrestre. «Naturalmente non abbiamo la più pallida idea di quanta probabilità abbiamo di trovare vita intelligente su un determinato pianeta abitabile», ammette Frank. «Diciamo che abbiamo individuato una soglia oltre la quale ci sono concrete probabilità che l’umanità non sia la prima civiltà sviluppata nella nostra Galassia e nell’intero Universo».
di Davide Coero Borga (INAF)

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