Svelata l’origine dell’acqua sulla Terra

L’acqua copre più di 2/3 della superficie della Terra ma la sua vera origine rimane tuttora un mistero. Finora, gli scienziati hanno cercato di capire se l’acqua fosse già presente all’epoca in cui si formava il nostro pianeta o se, invece, fosse arrivata più tardi, magari trasportata da comete e meteoriti. Oggi, però, un gruppo di ricercatori dell’Università delle Hawaii (UH) a Manoa, guidati da Lydia Hallis, una cosmochimica presso l’Istituto di Astrobiologia della NASA della UH e Marie Curie Research Fellow all’Università di Glasgow in Scozia, ha esaminato le rocce dell’Isola di Baffin in Canada i cui dati suggeriscono che l’acqua era in parte presente sin dalle fasi primordiali della formazione della Terra. Lo studio, condotto grazie all’utilizzo di una avanzata microsonda ionica, è pubblicato su Science. La microsonda ha permesso ai ricercatori di concentrarsi su piccolissime “tasche” di vetro che si trovano all’interno di queste rocce e di rivelare le minuscole quantità di acqua in esse presenti. Per far questo, gli autori hanno analizzato il rapporto idrogeno/deuterio dell’acqua che ha di fatto fornito preziosi indizi sulla sua origine. Sappiamo che l’idrogeno ha numero di massa atomica pari a uno mentre il deuterio, un isotopo dell’idrogeno che combinato con l’ossigeno dà vita all’“acqua pesante”, ha numero di massa atomica due. Inoltre, è noto che l’acqua presente in diversi corpi celesti di origine planetaria ha rapporti idrogeno/deuterio ben distinti. “Le rocce dell’isola di Baffin sono state raccolte nel 1985 e gli scienziati hanno avuto molto tempo per analizzarle nel corso degli anni”, spiega Hallis. I risultati di queste ricerche indicano che esse contengono una componente della parte profonda del mantello terrestre. Nel corso del loro spostamento verso la superficie, queste rocce non vengono mai influenzate dai processi di sedimentazione causati dalle rocce della crosta terrestre e studi precedenti hanno già dimostrato che la loro regione di provenienza è rimasta “intatta” sin dall’epoca della formazione del pianeta. In altre parole, abbiamo a che fare con alcune delle rocce più antiche che siano mai state trovate sulla superficie della Terra e perciò l’acqua che esse contengono fornisce un indizio di inestimabile valore scientifico che apre una nuova finestra sulla storia primordiale del nostro pianeta e quindi sull’origine dell’acqua. “Abbiamo scoperto che l’acqua contiene pochissimo deuterio”, continua Hallis, “una chiara evidenza che scarta l’ipotesi secondo cui essa venne trasportata dallo spazio sulla Terra. Molto probabilmente, le molecole di acqua furono già presenti nella polvere che costituiva il disco protoplanetario che circondava il Sole prima che si formassero i pianeti. Nel corso del tempo, questa polvere ricca di acqua si aggregò lentamente per formare il nostro pianeta. Anche se una buona parte dell’acqua sarebbe stata successivamente persa per evaporazione a causa del calore generato dal processo di formazione della Terra, ne sopravvisse comunque una quantità sufficiente per dar vita al “mondo d’acqua” che è diventato quello che ora conosciamo. “Si tratta di una scoperta straordinaria”, conlcude Hallis, “una di quelle che non si poteva nemmeno immaginare qualche anno fa perchè non avevamo una tecnologia adeguata. Non vediamo l’ora di proseguire in questo affascinante campo della ricerca”.
di Corrado Ruscica (INAF)

Plutone e le sue lune: che spettacolo!

E’ come se noi fossimo lì, a quasi cinque miliardi di chilometri dalla nostra casa, la Terra: davanti ai nostri computer, tv o smartphone abbiamo lo storico privilegio di poter ammirare Plutone e i suoi satelliti come mai nessuno aveva potuto. La NASA ha da poco rilasciato queste prime, spettacolari immagini del pianeta nano e dei suoi compagni di viaggio nel Sistema solare, prese dalla sonda New Horizons.

Un dettaglio dells superficie di Plutone
ECCO PLUTONE – La prima immagine presa il 13 luglio scorso dal Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) ci mostra Plutone alla distanza di 768.000 chilometri da New Horizons. Questa è l’ultima e più dettagliata ripresa del corpo celeste inviata a Terra prima del flyby del 14 luglio.
LE MONTAGNE DI PLUTONE – Ebbene, anche Plutone ha le sue montagne. Eccole emergere fino a un’altitudine di 3.500 metri in questo dettaglio preso in prossimità della regione equatoriale del pianeta nano. Probabilmente queste catene montuose si sono formate circa 100 milioni di anni fa, un’inezia rispetto all’età del Sistema solare, stimata in 4,56 miliardi di anni.
«L’immagine ad alta risoluzione di Plutone mostra due aspetti estremamente significativi: l’assenza di crateri e “montagne” piuttosto rilevate (4000m)» commenta Fabrizio Capaccioni, ricercatore dell’INAF-IAPS. «Nel primo caso la mancanza di crateri indica una superficie giovane, almeno più giovane di 100 milioni di anni. Non ci sono fenomeni mareali su Plutone che possano giustificare una attività interna, quindi dobbiamo aspettarci che il calore sia generato da elementi radioattivi nel nucleo e mantello. Da questo si ricava che l’attività interna deve essere intensa e causa un ringiovanimento della superficie attraverso la presenza di vulcani. Viste le temperature cosi basse (40 kelvin o meno) questi non sono vulcani come li immaginiamo ma criovulcani, ovvero una sorta di geysers che, a causa della sublimazione dei gas nella crosta interna (o mantello), producono eruzioni di elementi volatili (molecole di azoto, metano, monossido di carbonio) che poi si ridepositano sulla superficie, formando una crosta sottile, o si disperdono nell’atmosfera. Questo ci porta alla secondo aspetto interessante, la presenza di montagne di 4000m può essere sostenuta soltanto da un materiale più consistente di ghiaccio di metano o azoto, ovvero ghiaccio d’acqua. Questo fa intuire che la crosta di materiali volatili può essere soltanto una crosta sottile che ricopre una crosta con abbondanza di ghiaccio d’acqua».
CARONTE, COSI’ VARIEGATO Questa ripresa di Caronte, la luna maggiore del sistema di Plutone, sempre ottenuta da LORRI il 13 luglio scorso da una distanza di 466.000 chilometri, mostra una serie di fratture sulla crosta del corpo celeste che si estendono per centinaia di chilometri, formando profondi canyon. Nonostante il livello di dettaglio, che permette di osservare strutture delle dimensioni di 5 chilometri, l’immagine è molto compressa. Quella a piena risoluzione verrà inviata a Terra in un secondo momento.
Altre informazioni arrivano dallo strumento Ralph che ha iniziato a tracciare una mappa della distribuzione del metano ghiacciato sulla superficie di Plutone, che risulta alquanto diseguale tra le regioni polari e quelle equatoriali e una immagine della piccola luna Idra. Seppure apparentemente sgranata, è la più dettagliata ripresa del corpo celeste che misura appena 43 chilometri per 33. Questo è solo il primo assaggio dei moltissimi dati scientifici e immagini che New Horizons ha iniziato a inviarci e grande è la soddisfazione del team NASA che ha partecipato alla conferenza stampa conclusasi qualche minuto fa. Il trasferimento dei dati a Terra sarà un processo molto lungo, che richiederà molti mesi per essere completato. Ma l’attesa, c’è da scommetterci, sarà sicuramente ripagata…
di Marco Galliani (INAF)

L’età della Luna? 4,47 miliardi di anni

Il più violento impatto avvenuto nelle prime fasi di formazione del Sistema solare interno, quasi cinque miliardi di anni fa, è quello da cui si è formata la Luna, il nostro satellite. Individuare con precisione quando questo titanico scontro tra corpi celesti primordiali – la proto Terra sulla quale ha impattato altro proto pianeta di massa più piccola – è però un compito tutt’altro che scontato. Anche la strada che poteva apparire più semplice, quella cioè di datare i numerosi di campioni di roccia lunare riportati a Terra dalle missioni Apollo, ad oggi non ha restituito risultati unanimemente accettati dalla comunità scientifica internazionale. Numerosi sono gli studi che provano a dirimere la delicata questione, analizzando il problema da punti di vista diversi e utilizzando differenti metodologie d’indagine. Dell’ultimo in ordine di tempo ne avevamo dato notizia solo qualche giorno fa anche qui su Media INAF.
Una nuova indagine, guidata da Bill Bottke dell’Institute for the Science of Exploration Targets (ISET) presso il Southwest Research Institute negli Stati Uniti e appena pubblicata sulla rivista Science fornisce un nuovo contributo sulla dibattuta vicenda. Stavolta provando ad ‘attaccare’ il problema da un’angolazione un po’ diversa.
I ricercatori partono infatti dal considerare che dallo scontro primordiale non si è solo venuto a formare un anello di materiali attorno alla proto Terra che poi, condensandosi, avrebbero dato origine alla Luna. Una frazione del materiale schizzato via nell’impatto, poco meno di un centesimo della massa della Terra, avrebbe avuto, come risulta da simulazioni al calcolatore, energia sufficiente per raggiungere addirittura la fascia degli asteroidi. Verosimilmente, una parte di questi proiettili, grandi anche qualche chilometro, si sarebbe a sua volta scontrata con alcuni degli asteroidi della fascia principale. Questa carambola spaziale sarebbe avvenuta, come risulta dalle simulazioni, a velocità molto maggiori di quelle che tipicamente si verificano negli urti reciproci tra asteroidi della fascia principale, lasciando nei materiali risultanti tracce indelebili dovute al grande calore sviluppato negli scontri.
Basandosi su questo scenario, i ricercatori hanno provato a ricavare grazie a simulazioni al calcolatore l’epoca in cui questi impatti secondari si sono verificati e l’intensità di questo bombardamento, confrontando i risultati con le informazioni di passati eventi di violenti riscaldamenti individuati in alcune meteoriti raccolte qui sulla Terra. I risultati che emergono da questo studio indicano per la Luna un’età di circa 4,47 miliardi di anni. In confronto, i più antichi materiali nel Sistema solare che abbiamo finora rinvenuto in alcune meteoriti sono di appena cento milioni di anni prima.
«La Luna è l’unico corpo celeste che l’umanità è riuscita a visitare di persona fino ad ora eppure, a dispetto delle visite effettuate e dei numerosi campioni riportati sulla Terra, il mistero della sua origine è un problema ancora attuale» commeta Diego Turrini, planetologo dell’INAF. «La teoria dell’impatto gigante ne spiega la nascita con un evento abbastanza “naturale” nella vita di un pianeta agli albori del Sistema solare e ci fornisce una finestra temporale in cui quest’ultimo dovrebbe avere avuto luogo. Nonostante questo, però, le incertezze sui tempi e i modi dell’impatto gigante sono ancora molte. Lo studio presentato in questo articolo ci offre una nuova prospettiva su questo problema. I meteoriti provenienti dalla fascia degli asteroidi portano infatti impressi nella loro composizione i ricordi degli eventi che hanno influenzato la loro vita e, guardando sufficientemente indietro nel tempo, gli autori dello studio sono stati capaci di trovare le tracce degli impatti causati dai frammenti strappati dalla Terra dall’impatto gigante. Oltre alla loro importanza per la datazione della nascita della Luna, questi risultati sono significativi perché ci mostrano come i diversi corpi del Sistema Solare siano indissolubilmente legati l’uno all’altro e come studiandoli nel loro insieme possiamo migliorare la nostra comprensione di ciascuno di essi».
di Marco Galliani (INAF)

Il giorno di Saturno (10 ore, 32 minuti e 44 secondi)

Quanto dura un giorno su Saturno? Un po’ meno di 11 ore, questo è sicuro. Ma agli scienziati, si sa, non piace accontentarsi di informazioni così approssimative e da anni, studiando il pianeta degli anelli, cercano di ottenere misure accurate del suo periodo di rotazione. Una informazione tutt’altro che marginale o di pura curiosità: conoscere con precisione questo valore può aiutarli a capire meglio altri aspetti del pianeta, come la sua struttura e composizione interna. Il compito però è alquanto difficile perché Saturno è un pianeta gassoso che non possiede strutture solide individuabili, al contrario della Terra o Marte, per esempio, che possono essere prese come facile riferimento per cronometrare in quanto tempo il corpo celeste compie una rotazione completa attorno al suo asse.
Ora però un nuovo metodo per determinare il periodo di rotazione di Saturno arriva dalle pagine dell’ultimo numero di Nature. A metterlo a punto, un gruppo di ricercatori guidato da Ravit Helled, dell’Università di Tel Aviv. La nuova tecnica, che si basa sulle misure del campo gravitazionale di Saturno e delle sue differenti configurazioni lungo gli assi nord-sud ed est-ovest, ha permesso di ricavare che un giorno di Saturno dura 10 ore, 32 minuti e 44 secondi.
«Negli ultimi venti anni, il periodo di rotazione standard di Saturno comunemente accettato è stato quello misurata dal Voyager 2 negli anni ’80 del secolo scorso: 10 ore e 39 minuti, e 22 secondi», spiega Helled. «Ma quando la sonda Cassini è arrivata a Saturno 30 anni dopo, il periodo di rotazione calcolato dalle sue osservazioni è salito di otto minuti. Abbiamo capito così che questo valore non poteva essere dedotto dalle misure delle fluttuazioni di intensità delle onde radio associate al campo magnetico di Saturno, e dunque rimaneva di fatto sconosciuto. Ovviamente, negli ultimi anni, ci sono stati diversi tentativi teorici per trovare una risposta a questo enigma. Noi proponiamo la nostra, che si basa sulla forma e il campo gravitazionale del pianeta. Osservandone le proprietà  globali, abbiamo determinato così il periodo di rotazione».
Il metodo proposto si basa su processi di ottimizzazione statistica che hanno coinvolto diverse soluzioni. Innanzitutto, queste soluzioni dovevano essere in grado di riprodurre nel modo più accurato possibile le proprietà osservative di Saturno, in particolare la sua massa e il suo campo gravitazionale. Le migliori tra quelle ottenute sono state infine utilizzate per ricavare il periodo di rotazione. Come verifica, il team ha applicato il metodo per calcolare il periodo di rotazione di Giove, ottenendo risultati in ottimo accordo con quelli ottenuti con altre tecniche, noti con precisione. Il prossimo passo è quello di estendere questo metodo ad altri pianeti gassosi del Sistema solare, come Urano e Nettuno. E magari anche oltre, fino a pianeti gassosi in orbita attorno ad altre stelle.
di Marco Galliani (INAF)

Nube Interstellare Locale

La Nube Interstellare Locale è una nube interstellare estesa per circa 30 anni luce attraverso la quale si sta muovendo attualmente il Sistema solare. Non è del tutto chiaro se il Sole si trovi proprio immerso nella nube o se si situi nella regione dove la nube interagisce con le strutture confinanti.
Si ritiene che il Sole sia entrato in questa nube in un periodo compreso tra 44 000 e 150 000 anni fa e che vi resterà per i prossimi 10 000 – 20 000 anni.
La nube ha una temperatura (in condizioni standard) di circa 6000 K,[2] più o meno la stessa temperatura della superficie del Sole. Tuttavia la sua capacità termica specifica è piuttosto limitata a causa della densità estremamente bassa, stimata in 0,26 atomi al centimetro cubo, inferiore a quella del mezzo interstellare della nostra Galassia (0,5 atomi/cm3), ma circa cinque volte quella della Bolla Locale (0,05 atomi/cm3) che circonda la nube.[3][4] Per raffronto, l’atmosfera terrestre, in condizioni standard, ha una densità di 2,7 × 1019 molecole al cm3, e ancora di 52 milioni a 150 km.[5].
La nube si è formata a partire dall’incontro tra la Bolla Locale e la Bolla Anello I. La Nube Locale circonda anche altre stelle, tra cui Alfa Centauri, Altair, Vega, Fomalhaut e Arturo.
La nube si sta muovendo verso l’esterno dall’Associazione Scorpius-Centaurus, un’associazione stellare caratterizzata da una notevole formazione stellare.[6] Le interazioni tra la nube e la Terra sono schermate dal vento solare e dal campo magnetico solare.[2] L’interazione con l’eliosfera è oggetto di rilevazione da parte dell’Interstellar Boundary Explorer (IBEX), un satellite della NASA dedicato alla mappatura del confine tra il sistema solare e lo spazio interstellare.

Avvolti in un abbraccio galattico

Dato che il nostro Sistema solare risiede all’interno della Via Lattea, risulta molto difficile avere un quadro chiaro di come appare globalmente la nostra galassia.

Nel 1852, l’astronomo Stephen Alexander fu il primo ad ipotizzare che la Via Lattea avesse una forma a spirale e da allora si sono susseguite tutta una serie di osservazioni e scoperte che hanno cambiato il modo con cui ce la immaginiamo. Da diversi decenni, gli astronomi hanno ritenuto che la nostra galassia fosse costituita da quattro bracci nei quali sono presenti stelle e nubi di gas, dove avviene la formazione stellare, che si estendono verso le regioni più esterne secondo una struttura a spirale. Nel 2008, i dati del telescopio spaziale Spitzer sembravano indicare la presenza di soli due bracci più una struttura centrale barrata. Oggi, però, secondo uno studio condotto da un gruppo di astronomi cinesi, uno dei bracci a spirale potrebbe estendersi molto più lontano di quanto ipotizzato, avvolgendo interamente la Via Lattea. Denominato braccio Scudo-Centauro, esso si diparte da una estremità della struttura a barra della Via Lattea, attraversa l’orbita del Sole e si estende fino all’altra parte della Galassia, dove si pensava terminasse. Ma nel 2011, gli astronomi Thomas Dame e Patrick Thaddeus, dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, notarono ciò che sembrava essere una estensione di questo braccio sull’altro lato della Galassia, posto sempre al di fuori del nostro Sistema solare.  «E’ un fatto raro. Scommetto che bisognerebbe analizzare decine di galassie a spirale per trovarne una dove ci si può convincere di vedere un braccio che fa un giro di 360°» spiega Dame.

Tuttavia, secondo Yan Sun e i colleghi del Purple Mountain Observatory a Nanjing, in Cina, il braccio Scudo-Centauro potrebbe estendersi ancora più lontano. Infatti, utilizzando un diverso approccio che permette di studiare le nubi di gas distribuite tra 46.000 e 67.000 anni luce dal centro galattico, gli scienziati hanno rivelato 48 nuove nubi di gas interstellare, rispetto a 24 già note in precedenza. Per approfondire la loro ricerca, Sun e colleghi hanno sfruttato alcuni dati di un radiotelescopio forniti dai ricercatori che lavorano al progetto Milky Way Imaging Scroll Painting che ha lo scopo di monitorare nubi di gas e polveri interstellari per rivelare le onde radio emesse dal monossido di carbonio (CO). Dopo l’idrogeno, questo gas è l’elemento più abbondante che si trova nel mezzo interstellare ed è più facile rivelarlo dai radiotelescopi. Dunque, mettendo insieme questa informazione con quella derivante dai dati della Canadian Galactic Plane Survey, che studia invece la distribuzione dell’idrogeno, i ricercatori hanno concluso che queste 72 nubi sono allineate lungo un segmento di braccio che si estende per circa 30.000 anni luce. In più, gli scienziati sostengono nel loro articolo che «il nuovo braccio sembra essere l’estensione di quello trovato da Dame & Thaddeus, nel secondo quadrante più esterno». Ciò implica che il braccio a spirale non solo sarebbe il più grande della Via Lattea ma sarebbe l’unico a raggiungere effettivamente una estensione tale da circondare completamente la nostra galassia. Si tratterrebbe perciò di un risultato senza precedenti, considerando anche il fatto che niente del genere è mai stato osservato in altre galassie a spirale, almeno nella nostra parte locale di Universo. Naturalmente, esistono delle problematiche. Ci sarebbe, infatti, una sorta di vuoto apparente tra il segmento di braccio trovato da Dame & Thaddeus e quello scoperto dal gruppo cinese, stiamo parlando di 40.000 anni luce. Ciò potrebbe implicare che le nubi di gas identificate da Sun e colleghi non farebbero parte del braccio Scudo-Centauro ma apparterrebbero ad un’altra porzione, completamente nuova, di braccio a spirale. Insomma, se questo si dimostrerà vero, forse la Via Lattea potrebbe essere caratterizzata dalla presenza di diversi bracci esterni, perciò con le prossime osservazioni saremo in grado, si spera, di verificare o smentire questa ipotesi. Nella prima foto l’immagine mostra la struttura della Via Lattea con indicati i bracci a spirale e l’orbita descritta dal Sole. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt. Nella seconda foto: illustrazione della possibile estensione del braccio Scudo-Centauro. Credit: Yan Sun/Robert Hurt. NASA/JPL-Caltech/SSC
di Corrado Ruscica (INAF)

Perché la “dinamo” della Luna si è spenta?

La Luna, oggi, è priva di un suo campo magnetico, ma così non doveva essere nel passato. Un passato molto remoto, che viene collocato indicativamente tra poco più di 4 e circa 3.5 miliardi di anni fa, epoca in cui le rocce e la crosta lunare portano ancora le tracce di un campo magnetico significativo. Tuttavia, l’origine, l’intensità e la durata di questo campo sono assai incerti.

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Cosa abbia generato il magnetismo sul nostro satellite è tuttora argomento di dibattito. Una sorta di dinamo presente nel suo nucleo metallico fluido, in analogia a quello che succede sulla Terra e su altri pianeti o corpi minori del nostro Sistema solare? Oppure  campi magnetici esterni alla Luna stessa? Capire in particolare se la Luna abbia avuto o meno in passato un generatore intrinseco di magnetismo sarebbe importante anche per altri aspetti, come lo studio della sua formazione ed evoluzione e, più in generale, la fisica della formazione dei campi magnetici planetari. Su questo argomento la rivista Science pubblica nell’ultimo numero un articolo in cui Benjamin Weiss (Massachusetts Institute of Technology) e Sonia Tikoo (University of California e Berkeley Geochronology Center) fanno il punto della situazione. I ricercatori sottolineano il primo grande salto di qualità negli studi sulla geologia lunare permesso dalle missioni Apollo, grazie alle quali sono stati raccolti e riportati sulla Terra quasi quattrocento chilogrammi di rocce lunari. Recenti studi in laboratorio di questi campioni, abbinati a misure in situ del campo magnetico attuale, condotte grazie alla missione Lunar Prospector, hanno contribuito a migliorare la nostra visione del passato geologico del nostro satellite naturale. Tali studi hanno confermato che deve essere realmente esistito in epoche remote un campo magnetico generato nel nucleo, tra almeno 4 e 3.5 miliardi di anni fa, con un’intensità comparabile a quella del campo magnetico sulla superficie terrestre. Valore che poi ha iniziato a diminuire, fino a ridursi di almeno dieci volte dopo 3.3 miliardi di anni. Per i due scienziati, la conferma di una dinamo primordiale attiva nel nucleo della Luna, che ha prodotto un campo magnetico così intenso e prolungato ,è un risultato sorprendente.  Sarà necessario negli anni a venire ottenere misure ancora più accurate dalle rocce, insieme allo sviluppo di modelli teorici più raffinati, per ricostruire con maggior precisione la storia interna del nostro satellite. E quindi del suo antico magnetismo. «Questo studio conferma l’esistenza di una dinamo primordiale all’interno della Luna così come accade per la Terra e per altri pianeti del Sistema Solare, quali Giove o Marte, oppure per corpi minori, come Vesta, uno dei principali asteroidi della Fascia Principale, oggetto di studio della missione Dawn, dimostrando ancora una volta come questo meccanismo sia molto diffuso tra i corpi del nostro Sistema solare per spiegare l’esistenza dei relativi campi magnetici» commenta Michelangelo Formisano, ricercatore presso l’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell’INAF a Roma. «La presenza di una dinamo è molto importante perché permette di capire se il corpo (in questo caso la Luna) si sia differenziato o meno, ossia se abbia una struttura stratificata (essenzialmente composta da nucleo, mantello e crosta) così come accaduto per la Terra. Questo perché, per avere una dinamo, c’è bisogno innanzitutto di un nucleo ferroso che si forma durante il processo di differenziazione (i materiali “ferrosi” tendono ad aggregarsi verso il centro del corpo). Ma non basta. Il nucleo deve soddisfare anche determinati requisiti per far sì che si sviluppi una dinamo. In maniera grossolana potremmo riassumere dicendo che deve essere fluido, conduttivo e deve ruotare. I prossimi studi sulla Luna potranno aiutarci senza dubbio a vincolare meglio determinati parametri geofisici del nostro satellite e quindi a migliorare la nostra conoscenza del suo campo magnetico, attraverso modelli teorici via via sempre più accurati».
di Marco Galliani (INAF)

La tempesta perfetta su Saturno

Correva l’anno 2012 e la sonda Cassini iniziava a buttare l’occhio (si far per dire) sull’estremo nord della superficie di Saturno. Una regione interessantissima, come possiamo vedere. In realtà l’occhio era costituito, per l’occasione, dalla camera a largo campo, quella che ha registrato questa splendida immagine in falsi colori del polo nord del pianeta. Decisamente enorme per gli standard terrestri, la tempesta che occupa la zona intorno al polo si estende per circa 2000 chilometri di ampiezza. Una tempesta di tutto rispetto, se solo consideriamo che che formazioni nuvolose che ne lambiscono i confini si muovono alla rispettabile velocità di 500 chilometri all’ora (immaginate soltanto la sorpresa a veder nuvole terrestri così veloci). Dentro la parte esagonale, che ben si vede in figura, ci sono ulteriori vortici atmosferici. Due parole sul cosiddetto “esagono di Saturno” vanno certamente spese. Diciamo subito che non è affatto chiaro come tale peculiare struttura di nuvole si sia potuta creare. Tantomeno non si sa quando l’abbia fatto, e soprattutto come riesca a ritenere questa struttura così regolare, o fino a quando lo potrà fare. E’ stata scoperta durante il passaggio ravvicinato effettuato dalle gloriose Voyager, nel lontano 1980. Bellissimi il contrasto di colore con la parte più interna degli anelli, visibile in alto a destra nella foto. Un vero tocco d’arte, per una immagine – davvero – da esposizione.
di Marco Castellani (GruppoLocale)

La Terra, com’era

In nessun posto si era al sicuro, in nessun posto sulla Terra. O almeno, questo è ciò che si aveva qualche miliardo di anni fa, durante l’eone Adeano: il periodo che iniziò circa 4600 milioni di anni fa, terminando poi intorno ai 4000 milioni di anni fa, con il passaggio all’Archeano. Non deve essere stato un periodo facile: il Sistema Solare all’epoca assomigliava più ad una pericolosa galleria di tiro per grandi rocce e pezzi di ghiaccio vaganti, che ad un ambiente tranquillo, potenziale culla per il fiorire di forme viventi. La pioggia continua di devastazione a cui era soggetto il nostro pianeta, oltre a cancellare impietosamente tutta la storia geologica più antica dalla superficie del nostro pianeta, aveva creato un ambiente desolato, senza ancora alcun segnale della distribuzione delle terre così come noi oggi la conosciamo. Chiaro che in tale situazione era molto difficile per ogni forma di vita puntare alla semplice sopravvivenza, fatta magari eccezione soltanto per i più “intrepidi”, come i batteri capaci di sopravvivere alle temperature più elevate. La situazione era veramente dura. Perfino gli oceani che si fossero formati in questo periodo, sarebbero evaporati dopo impatti particolarmente pesanti, per poi magari riformarsi di nuovo. Insomma un ambiente inquieto, in perenne mutamento. Decisamente diverso da quello a cui siamo abituati. L’illustrazione che appare su APOD di oggi mostra come sarebbe potuta sembrare la Terra durante questa epoca: notate le diffuse evidenze di impatto sparse su tutta la superficie, e le striature luminose di lava calda, visibili anche di notte.  Soltanto dopo un miliardo di anni, in un Sistema Solare decisamente più tranquillo, si sarebbe formato il primo supercontinente.  Così, in questa maniera turbolenta ed inquieta, una storia iniziava, una storia di un pianeta come tanti, forse, ma che avrebbe ospitato una forma di vita in grado di interrogarsi sul destino ed il significato dello stesso Universo nel quale viveva. Prima, però, c’era bisogno di una lunga preparazione.  E’ così: dopotutto, la fretta è una invenzione tutta nostra. Non serve, per l’Universo.
Marco Castellani (GruppoLocale)

Oceani sotterranei nel passato di Caronte?

Manca poco più di un anno all’arrivo della sonda NASA New Horizons al pianeta nano Plutone e le sue lune. Dopo un viaggio di 10 anni e quasi cinque miliardi di chilometri percorsi, inizierà così una nuova affascinante esplorazione di alcuni tra i più remoti e sconosciuti oggetti ai confini del Sistema solare. Nell’attesa, gli scienziati sono al lavoro per organizzare al meglio le osservazioni e, soprattutto, sfruttare ogni singolo bit dei preziosi dati e delle immagini digitali che arriveranno da New Horizon. Le dettagliate riprese che la sonda produrrà della superficie di Caronte, la luna principale di Plutone, potrebbero anche rivelarci se, in passato, siano esistiti o meno sotto la sua crosta oceani di acqua allo stato liquido. A proporre questo metodo d’indagine, basato sull’analisi delle eventuali fratture che verranno rilevate sulla gelida superficie di Caronte, è un lavoro guidato da Alyssa Rhoden del NASA Goddard Space Flight Center a Greenbelt, Maryland e pubblicato sul sito web della rivista Icarus. “I nostri modelli teorici prevedono la formazione di diversi tipi di fratture sulla superficie di Caronte a seconda dello spessore del suo ghiaccio superficiale, della struttura interna della luna,  delle sue risposte alle deformazioni e anche di come la sua orbita si è evoluta fino ad oggi” spiega Rhoden. “Confrontando le future osservazioni di Caronte che ci invierà New Horizons con le differenti previsioni da noi elaborate, potremo vedere quale di esse si adatta meglio e scoprire se Caronte avrebbe potuto avere un oceano sotterraneo nel suo passato, indotto da fenomeni legati ad una elevata eccentricità della sua orbita”. Lo studio rivela infatti che se Caronte avesse orbitato nel passato attorno a Plutone con una traiettoria più ellittica rispetto a quella che possiede oggi (pressoché circolare) avrebbe potuto subire fenomeni mareali molto intensi, capaci di produrre attriti interni e fratture sulla sua superficie. Fenomeni simili si riscontrano in altre lune dei pianeti giganti nel Sistema solare, come ad esempio Europa per Giove ed Encelado per Saturno. “Se l’orbita di Caronte ha attraversato una fase di elevata eccentricità, all’interno della luna può essersi accumulata una quantità di calore da deformazioni mareali sufficiente da mantenere per un certo tempo la presenza di acqua liquida sotto la sua superficie” prosegue Rhoden. I risultati dello studio, basati su modelli teorici che prevedono all’interno di Caronte la presenza di un oceano, suggeriscono infatti che sarebbe bastato un piccolo valore dell’eccentricità dell’orbita della luna ( inferiore all’uno per cento) per produrre comunque fratture superficiali analoghe a quelle che, ad esempio, sono presenti sulla crosta ghiacciata di Europa. “L’idea delle fratture che fornirebbero informazioni sulla storia geologica del satellite (in particolare l’esistenza nel passato di un oceano d’acqua sotto la superficie) è interessante, anche perché la stessa assenza di queste fratture fornirebbe informazioni sull’evoluzione di Caronte” commenta Maria Teresa Capria, ricercatrice dell’INAF-IAPS di Roma.  “Dobbiamo anche ricordare che di oceani sottosuperficiali, probabili  o solo ipotizzati,  nel Sistema solare ce ne sono vari, a partire da Europa ed Encelado, passando per Ganimede e Tritone, per arrivare allo stesso Plutone, che si ritiene possa ospitare  tuttora un tale oceano”.
di Marco Galliani (INAF)

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