Versione e-book del mio libro

Il mio libro "L'Universo in 25 centimetri" edito da Springer è andato meglio del previsto, tanto che le copie cartacee sono quasi del tutto esaurite.
In attesa di una ristampa (ancora tutta da confermare) è intanto disponibile la versione e-book, ad un prezzo naturalmente inferiore rispetto alla versione cartacea.
Lo potete trovare ad esempio qui, oppure in una qualsiasi libreria online.

Se volete sapere meglio di cosa parla il libro, google ve ne offre un'anteprima cliccando qui. 
Intanto sono al lavoro per altre pubblicazioni a tema astronomico, quindi restate sintonizzati per ulteriori aggiornamenti!
Se avete suggerimenti o critiche sui temi trattati o che vorreste vedere in un libro di astronomia, non abbiate timore a scrivermi personalmente o a commentare questo post.

Piove sul Sole!

Nel post precedente abbiamo visto come la Terra non sia l'unico pianeta sul quale è possibile assistere a delle precipitazioni.
Nella nostra carrellata tra i pianeti, alla ricerca dei luoghi migliori per veder piovere dal cielo qualcosa, abbiamo completamente ignorato un corpo celeste peraltro difficile da non notare: il Sole, convinti che sia impossibile veder piovere qualcosa sulla sua fotosfera incandescente.

Ma è proprio così?
Indaghiamo più a fondo....
Il 16 Aprile scorso si è verificato un potente flare sulla fotosfera della nostra stella.
Queste esplosioni violentissime scagliano nello spazio ingenti quantità di gas incandescente (principalmente idrogeno).
Una regola molto empirica afferma che prima o poi tutto quello che è lanciato verso l'alto debba ricadere in terra.
La variante più corretta dal punto di vista scientifico afferma che tutto ciò che è scagliato verso l'alto dalla superficie di un corpo celeste prima o poi ricade, a meno che non gli venga impressa una velocità maggiore della velocità di fuga.
Sulla fotosfera solare la velocità di fuga è di ben 617 km/s. Ne consegue che tutto il materiale lanciato verso l'alto con una velocità minore di questo valore prima o poi tornerà indietro.

Se il materiale scagliato verso l'alto è una grande quantità di idrogeno ionizzato, ecco che poche ore dopo l'immane esplosione la zona interessata ha potuto assistere ad una precipitazione anche piuttosto intensa di gas incandescente.
Non sarebbe bello assistere in prima persona a questa vera e propria apocalisse di fuoco, ma osservarla da lontano attraverso gli strumenti della sonda solare della NASA/JAXA Hinodeè davvero emozionante:

Anche sul Sole può piovere!

Dove piove nel sistema solare?

Sul nostro pianeta il ciclo dell'acqua è alla base della nascita e del costante sviluppo di ogni forma di vita.
Il 70% della superficie planetaria è ricoperta di acque, una rierva preziosissima per alimentare un ciclo che può essere riassunto nel seguente modo:

Il grande uragano Isabel visto dallo spazio

Una piccola parte dell'acqua, a causa della radiazione solare che la riscalda, evapora in continuazione, raggiungendo gli strati più alti della troposfera (circa 8-10 km). Grazie alla bassa temperatura e alla presenza di polveri che costituiscono i cosiddetti nuclei di condensazione, il vapore acqueo si trasforma in minuscole goccioline che restano in sospensione, formando le nubi.
Quando la condensazione è alimentata e procede senza interruzioni, le goccioline d'acqua che formano le nubi diventano troppo pesanti per restare in sospensione, così, grazie alla forza di gravità, precipitano al suono sottoforma di pioggia, tornando nei grandi bacini idrici dai quali sono dapprima evaporate.

Il ciclo in questo modo può ricominciare e ripetersi fino a quando le condizioni climatiche riescono a mantenere questo equilibro che si basa su una piccolissima percentuale di vapore acqueo presente nell'atmosfera, tipicamente inferiore al 2%.


Come al solito, dopo aver analizzato un fenomeno possiamo porci una domanda più generale: la Terra è l'unico pianeta sul quale piove? Ci sono altri pianeti nel sistema solare nelle cui atmosfere si sviluppa un ciclo precipitativo simile a quello dell'acqua?

Per cercare una risposta dobbiamo analizzare le atmosfere di quei corpi dotati di una superficie solida e capire se e come può "piovere".
I candidati per questa nostra indagine non sono molti.
Escludendo i pianeti gassori e tutti i copri solidi non dotati di atmosfera, restano solamente Venere, Marte e Titano, il principale satellite di Saturno.

Marte è sicuramente il candidato più indicato, visto che la sua sottile atmosfera è solcata da nubi composte di cristalli di ghiaccio. Durante le mezze stagioni non è raro assistere allo sviluppo di imponenti cicloni, di struttura simile a quelli terrestri. E' logico quindi pensare che da questi sistemi nuvolosi qualcosa, prima o poi, debba precipitare verso il suolo.

Brina su Marte

L'intuizione in effetti non è errata ed è stata confermata dalla sonda della NASA Phoenix, che dalla superficie del pianeta rosso ha potuto rilevare dei sottili fiocchi di neve cadere dalle nubi marziane.
In realtà le particolari condizioni atmosferiche medie del pianeta impediscono alla neve di raggiungere il suolo. I fiocchi, benché cadono dalle nubi, si vaporizzano prima di raggiungere la superficie.
Questo è lo scenario medio della meteorologia marziana, ma potrebbero esserci delle eccezioni a seconda della densità atmosferica (molto variabile) e della temperatura di alcune regioni. Gli scienziati stanno indagando a fondo la prospettiva che sotto particolari condizioni, la neve possa raggiungere il suolo.
Intanto, sicuramente su Marte si forma la brina, come testimonia questa storica immagine ripresa dalla sonda Viking, in una gelida mattinata marziana degli anni 70.


Marte è l'unico pianeta, oltre la Terra, che possiede nubi composte di ghiaccio d'acqua, quindi è sicuramente l'unico corpo celeste sul quale potremmo assistere, sia pure con le limitazioni descritte, a precipitazioni vagamente simili a quelle terrestri.

Per gli altri pianeti dobbiamo uscire dagli schemi e pensare in modo più generico: non è detto, infatti, che le precipitazioni riguardano esclusivamente l'acqua.

Consideriamo Venere, ad esempio. Le sue imponenti nubi sono composte di acido solforico condensato: si potrebbe quindi assistere ad una bella (e salutare) pioggia di acido solforico?

"Neve" su Venere

In realtà le condizioni atmosferiche sono così particolari che questo acido non raggiunge mai la superficie del pianeta, fermandosi, nella migliore delle ipotesi, a poche decine di chilometri di altezza.
Nel 2004 però, gli scienziati hanno scoperto, grazie alle immagini radar riprese dal suolo e alle riprese delle sonda in orbita intorno al pianeta, che le cime più elevate possiedono una riflettività nettamente maggiore delle zone a quote più basse, come se fossero ricoperte da uno strato di materiale metallico depositatosi molto recentemente.
Nel corso degli anni molte sono state le ipotesi sul materiale responsabile di queste "nevicate". Da escludere categoricamente l'acqua e anche l'acido solforico, per le condizioni di Venere. 
L'ipotesi attualmente più convincente è che su Venere si assista a piogge, o nevicate (difficile dare una definizione precisa) che coinvolgono solfuro di piombo e solfuro di bismuto, metalli pesanti e per noi esseri umani altamente tossici.
Le condizioni infernali al suolo, sia per la pressione (90 atm) che temperatura (circa 460°C costanti su tutto il globo), fondono questi due metalli, in particolar il piombo, che può quindi evaporare e formare delle nubi che a quote più alte condensano ed imbiancano le montagne venusiane.
Sembra uno scenario da film dell'orrore, ma questo è Venere, decisamente il pianeta più inospitale del sistema solare.

Su Titano, invece, gli astronomi hanno recentemente scoperto il ciclo del metano.
Il satellite più interessante del sistema solare si trova lontano dal Sole e possiede un'atmosfera più densa di quella terrestre. Le condizioni di temperatura (circa -160°C) e pressione, permettono al metanno di esistere in forma liquida, formando laghi e bacini simili ai laghi d'acqua terrestri.
Da queste riserve naturali una piccola parte di metano evapora, forma delle nubi e conseguenti piogge di metano liquido che non di rado possono trasformarsi in vere e proprie tempeste accompagnate da fulmini.
Le grandi precipitazioni si concentrano vicino all'equatore del satellite, riprese più volte anche dalla sonda Cassini, in orbita intorno a Saturno. Il metano bagna la superficie del satellite e ne cambia l'aspetto, rendendola nettamente più scura delle regioni presumibilmente asciutte. Questo aspetto per noi è effettivamente strano: sulla Terra la neve imbianca il suolo rendendolo più brillante anche dallo spazio. Il metano di Titano invece lo rende nettamente più scuro.
E' proprio analizzando i rapidi cambiamenti superficiali seguiti al passaggio di grandi sistemi nuvolosi, che gli scienziati hanno capito e stanno caratterizzando il ciclo del metano di Titano.

Nubi di metano e le zone interessate da recenti precipitazioni su Titano (le aree più scure)

Benché con protagonisti ben diversi dal ciclo dell'acqua terrestre, Titano è l'unico corpi celeste al di fuori del nostro pianeta che mostra un ciclo precipitativo stabile e su larga scala.
Certo che per noi esseri umani non dovrebbe essere facile trovarsi sotto un temporale di metano ad una temperatura media ci circa -180°C. Fortunatamente non è un problema che potrebbe interessarci a breve!

Due asteroidi contro la Terra? No, ma passeranno molto vicini

Gli ultimi giorni sono stati piuttosto interessanti dal punto di vista della scoperta di asteroidi pericolosi per la Terra. Facciamo il punto sulla situazione e vediamo se possono davvero esserci pericoli per il nostro pianeta.

Il primo arrivato, in ordine cronologico, è stato l'asteroide 2012 DA14, un masso di circa 80-100 metri di diametro scoperto solamente qualche giorno fa.
Dopo alcuni calcoli orbitali, si è scoperto che questo piccolo asteroide farà un passaggio estremamente ravvicinato al nostro pianeta il 15 febbraio 2013. La distanza minima dalla superficie della Terra potrebbe arrivare anche a 21000 km, minore dell'altezza dell'orbita dei satelliti televisivi e meteorologici, e ben 18 volte inferiore alla distanza Terra-Luna.
Fortunatamente non ci sono pericoli di una collisione, possibile solamente con una probabilità su un milione, ma se le previsioni verranno rispettate si tratterà dell'asteroide passato più vicino alla superficie da diversi decenni, se non secoli.
Non prendete quindi impegni per la sera del 15 Febbraio. 2012 DA14 si renderà visibile anche con un binocolo durante il suo passaggio ravvicinato, spostandosi di quasi un grado ogni minuto, poco più veloce dei nostri satelliti artificiali.
Qui potete trovare l'orbita tridimensionale del piccolo asteroide

L'orbita di 2011 AG5

Il secondo arrivato, apparentemente più minaccioso, è 2011 AG5, un masso di un centinaio di metri scoperto l'8 Gennaio 2011 che interseca nel suo percorso l'orbita della Terra.
Numerose osservazioni condotte nei mesi precedenti hanno confermato, proprio pochi giorni dopo la scoperta del fratello 2012 DA4, una probabilità non trascurabile di un possibile impatto con il nostro pianeta previsto per il 2040.
Nessun allarme tuttavia. Nel gergo astronomico, infatti, una probabilità non trascurabile è sinonimo di un evento ancora piuttosto raro. In effetti, attualmente le probabilità che 2011 AG5 impatti con il nostro pianeta sono di 1/625.
Perché parliamo di probabilità d'impatto, senza poter dire se ci sarà o meno?
Semplicemente perché fare previsioni sulle orbite degli asteroidi su un grande intervallo di tempo non è per niente semplice, tanto che sono richieste moltissime osservazioni a distanza di mesi o anni.
Il percorso di questi piccoli massi è irregolare e disturbato dal passaggio ravvicinato ai pianeti e dalla stessa radiazione solare. Le osservazioni che verranno condotte nei prossimi mesi saranno quindi estremamente più precise ed è molto probabile, come spesso accade, che le possibilità di una collisione diventino estremamente esigue.
Insomma, salvo improbabili imprevisti, ci siamo garantiti ancora alcuni anni di tranquillità da questo punto di vista.

Questi due passaggi ravvicinati, però, ci ricordano che non dobbiamo sottovalutare il rischio. Nel breve periodo temporale un impatto è effettivamente estremamente improbabile, come testimonia la classifica stilata dalla NASA degli oggetti attualmente più pericolosi. Molto improbabile, ma non come ci si potrebbe aspettare. Sapete qual è la probabilità di vincere al superenalotto? 1,6e-9, ben 1000 volte più improbabile dell'impatto dei primi quattro asteroidi della lista.
Proprio come in una lotteria, non importa quanto sia difficile vincere, prima o poi a qualcuno toccherà. Ne sanno qualcosa i dinosauri che 65 milioni di anni fa si sono estinti proprio perché un masso di qualche chilometro ha vinto la lotteria che prevedeva come premio un tuffo in un oceano terrestre!


Gli asteroidi che si trovano a passare vicino all'orbita della Terra vengono definiti NEO.
Come suggerisce eloquentemente il termine inglese: Near Earth Objects, (oggetti vicini alla Terra), questa classe di asteroidi è tenuta sotto stretta osservazione perché possono portarsi fino a pochi milioni di chilometri dall'orbita terrestre. Sebbene possa sembrarci elevata, una distanza di questo tipo in astronomia è veramente piccola.
In questa classe ci sono gli asteroidi più cattivi, denominati PHA: Potentially Hazardous Asteroids (asteroidi potenzialmente pericolosi), costituita da tutte quelle rocce spaziali di dimensioni maggiori di 50 metri che durante la loro orbita si possono avvicinare a meno di 7,5 milioni di chilometri dall'orbita del nostro pianeta, venendone quindi influenzati dal campo gravitazionale.
Questa classe è monitorata con particolare attenzione al fine di prevedere, quindi evitare, un eventuale impatto che potrebbe causare molti danni alla vita sulla Terra.
Fino a questo momento si conoscono ben 1287 asteroidi potenzialmente pericolosi, ma nessuno di questi, fortunatamente, è in rotta di collisione con la Terra almeno per i prossimi 100 anni.
Il problema, casomai, è rappresentato da tutti quei corpi che ancora non conosciamo (e ce ne sono molti). Proprio per questo motivo è necessario potenziare la rete di scoperta e monitoraggio di questi temibili proiettili cosmici.

Un cratere lunare? No...

Alzi la mano chi nell'immagine ad alta risoluzione qui di fianco è convinto di riconoscere uno dei tanti crateri presenti un po' ovunque sulla butterata superficie lunare.
Anche io a prima vista sono caduto nel tranello, pensando che la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter, che ci ha già stupito con le immagini dei siti di allunaggio, ci avesse deliziato con un'altra immagine in altissima risoluzione.
Andando poi a leggere la didascalia, mi sono accorto che questi crateri, così apparentemente familiari, non appartengono in realtà alla Luna ma a Mercurio, il pianeta più piccolo del Sistema Solare ed il più interno.

Cratere lunare? No, di Mercurio!

Mercurio, in effetti, somiglia molto alla nostra Luna, a cominciare dalla dimensioni di poco maggiori.
Proprio come sulla Luna, non esiste atmosfera apprezzabile e nessun segno di tettonica a zolle, con il risultato che i segni del pesante bombardamento meteoritico, subito soprattutto nelle prime convulse fasi dopo la formazione del Sistema Solare, sono ancora ben visibili e probabilmente lo saranno per altri miliardi di anni.

Grazie alla sonda americana Messenger, che nel Marzo 2011 è diventata il primo satellite artificiale della storia di Mercurio, possiamo avere un quadro molto più preciso di questo piccolo ed elusivo pianeta. Troppo vicino al Sole per osservarlo attraverso i grandi telescopi professionali (compreso l'Hubble) e troppo piccolo per essere ripreso in dettaglio dalla più versatile strumentazione amatoriale.

Dopo i tre fugaci passaggi ravvicinati di Mariner 10, tra il 1973 ed il 1974, nessuna sonda si era più avventurata in queste impervie regioni del Sistema Solare, lasciando gli astronomi con molti dubbi e poche certezze in merito alle proprietà di Mercurio.

Messenger, partita il 3 Agosto 2004, ha dovuto compiere un viaggio estremamente tortuoso nelle regioni interne del Sistema Solare per arrivare nei pressi di Mercurio con la velocità adatta ad inserirsi nella sua orbita. Il delicato piano di volo è perfettamente riuscito e dopo ben 7 anni la sonda è riuscita ad inserirsi un un'orbita piuttosto ellittica, con il punto più vicino che può arrivare anche a soli 200 km dalla superficie del pianeta ed il punto più lontano a circa 15200 km.
La missione dovrebbe durare almeno fino al 2013, ma se le condizioni di Messenger saranno ancora buone, non è escluso un prolungamento.
Viste le grandi difficoltà economiche della NASA e l'incapacità dei russi di lanciare affidabili sonde interplanetarie, Messenger resterà per diversi anni l'unica sonda ad aver orbitato intorno a Mercurio. 

Per saperne di più sulla missione: http://www.nasa.gov/mission_pages/messenger/main/index.html