Sedna: il corpo celeste più strano e misterioso del Sistema Solare

Nel 2003 gli astronomi dell’osservatorio Palomar, in California, hanno scoperto uno tra i corpi celesti più misteriosi e strani del Sistema Solare.

Il suo nome è Sedna (dal significato mitologico non casuale), ha dimensioni probabilmente vicine ai 1500 km, è composto presumibilmente di ghiacci ed ha un’orbita completamente diversa da tutti gli altri corpi celesti conosciuti.

Nel punto più vicino al Sole, Sedna raggiunge le 76,3 Unità Astronomiche, già oltre la distanza dei pianeti nani esterni e della fascia di Kuiper. 

La vera sorpresa però è un’altra: nel punto più lontano questo misterioso oggetto arriva addirittura a 937 Unità Astronomiche, 140 miliardi di chilometri dal Sole, ben oltre i confini delimitati dall’influenza del vento solare.

Con un’orbita la cui eccentricità supera l’85%, Sedna, nel suo percorso orbitale della durata di ben 11.500 anni, entra ed esce dallo spazio interstellare. 

L'orbita di Sedna confrontata con quella dei pianeti esterni

La scoperta di questo remoto corpo celeste è stata propiziata da un apparente colpo di fortuna: solamente in prossimità del passaggio al perielio la strumentazione astronomica attuale avrebbe potuto scoprire un oggetto con queste caratteristiche.

Poiché Sedna trascorre gran parte del tempo oltre la distanza alla quale poteva essere individuato, le probabilità di scoprirlo erano solamente di 1 su 80.

In astronomia, però, e nella scienza in generale, quando una scoperta sembra essere propiziata da una gran fortuna di solito c’è qualcosa sotto.

Se il primo pensiero è quello di aver vinto alla lotteria, logica e razionalità suggeriscono qualcosa di diverso.

E’ in effetti molto più probabile che i corpi celesti in quelle remote regioni del Sistema Solare siano numerosi, di modo che la probabilità di individuarne uno osservando in un istante di tempo casuale, proprio mentre si trova in prossimità del perielio, sia decisamente maggiore.

Calcoli statistici alla mano, se esistessero almeno altri 50 “Sedna” la fortuna dell’osservazione si trasformerebbe in un evento certo.  

Attualmente, quindi, si pensa che un’orbita simile a quella di Sedna possa essere seguita da una popolazione compresa tra i 40 e i 120 corpi celesti.

Lo scenario a questo punto si complica moltissimo: com’è possibile giustificare l’esistenza di una famiglia di oggetti di grandi dimensioni e con orbite così altamente ellittiche?

Corpi celesti con orbite originarie così ellittiche come quella di Sedna non possono raccogliere il materiale per accrescere le dimensioni, se quest’ultimo ruota intorno al Sole su orbite quasi circolari come tutti i modelli ipotizzano.

Non è difficile quindi immaginare che le orbite siano state modificate a posteriori, proprio come quelle delle comete.

C’è però una differenza sostanziale.

Se per le comete di lungo periodo sono sufficienti piccole perturbazioni gravitazionali, pienamente giustificabili con il disturbo causato da corpi celesti dalle dimensioni simili a Sedna o da qualche grande KBO, chi o cosa è in grado di perturbare anche quest’ultimi?

L’ipotesi più plausibile prevede che la perturbazione sia stata generata da una stella passata relativamente vicino alle regioni esterne del Sistema Solare qualche miliardo di anni fa.

Considerando l’attuale scarsa densità stellare nella regione della Via Lattea nella quale ci troviamo, questo sembra molto difficile da provare, a meno di non considerare un altro scenario. Alcuni indizi fanno infatti pensare che il Sole sia nato assieme ad almeno altre cinquanta stelle, le quali formavano un giovane ammasso stellare aperto. 

Gli ambienti di un ammasso stellare sono decisamente più densi e irrequieti degli spazi interstellari.

Le simulazioni al computer (l’unico modo di andare a ritroso nel tempo e riprodurre l’enorme scala dell’Universo) affermano che è sufficiente il passaggio di una stella simile al Sole a circa 1000 UA dal bordo esterno della nube di Oort per modificare sensibilmente le orbite dei corpi celesti posti oltre la fascia di Kuiper.

In questo modo si può giustificare l’orbita di Sedna e degli altri oggetti teorizzati.

Un’ipotesi più suggestiva, ma meno probabile (circa il 10%), afferma che Sedna possa essere un corpo celeste inizialmente appartenente ad un altro sistema planetario, catturato poi dalla forza di gravità del Sole durante un passaggio ravvicinato.

In linea di principio lo scenario sembrerebbe plausibile: basti pensare che i satelliti di molti pianeti sembra siano stati catturati dalla loro forza di gravità durante passaggi ravvicinati a basse velocità relative. Inoltre la cattura gravitazionale, proprio come accade per alcune sonde automatiche, produce spesso orbite fortemente ellittiche compatibili con quella di Sedna.

Per comprendere la validità o meno di questa teoria si dovrebbe capire quanti sono i corpi celesti simili a Sedna presenti in quelle remote regioni del Sistema Solare.

Se fosse davvero unico o dovesse avere una composizione chimica diversa rispetto agli oggetti della fascia di Kuiper e agli altri componenti della nube di Oort, allora ci sarebbero buoni indizi per avvalorare la teoria della cattura gravitazionale. 

Altre ipotesi suggeriscono che la forma particolare dell’orbita di Sedna possa essere giustificata con le perturbazioni gravitazionali prodotte da un pianeta pari ad almeno la massa della Terra orbitante ad oltre 1000 UA dal Sole.

Alcuni scienziati sostengono che questo pianeta possa essersi generato inizialmente nelle affollate zone interne e sia poi stato espulso dalle perturbazioni gravitazionali degli altri.

Il fatto che non sia stata trovata alcuna traccia di un corpo così grande fino a questo momento, potrebbe rappresentare un indizio che sia stato addirittura espulso dal Sistema Solare.

Di nuovo, questa ipotesi non è impossibile dal punto di vista teorico: i campi gravitazionali dei pianeti maggiori sono utilizzati proprio per accelerare le sonde dirette nelle parti esterne del Sistema Solare e addirittura al  di fuori, come successo per le sonde Voyager, Pioneer e New Horizons. 

In uno scenario fatto da ipotesi tutte fisicamente accettabili, capire quale sia quella che effettivamente si è realizzata non è affatto semplice.

Sicuramente serviranno diversi anni di studi ed osservazioni. 

L’unica cosa che resta da fare è aspettare e continuare a scrutare il cielo.

Un nuovo libro di astronomia dedicato ai metodi per scoprire l'Universo

La copertina del mio nuovo libro

E' stata più dura del previsto, ma alla fine il mio nuovo libro ha visto ufficialmente la luce. 
In un momento molto difficile per l'editoria, con quella astronomica ormai spacciata, ho deciso di autopubblicare il mio lavoro, per dei motivi molto semplici: si vendono lo stesso numero di copie ma il prezzo è più basso, di molto, rispetto agli editori classici. Inoltre, si evitano umiliazioni continue, prese in giro e vessazioni da parte di numerosi editori (non farò nomi neanche sotto tortura!) che mi sono stancato di subire.
Ma non è tempo per uno sfogo sul mondo editoriale astronomico italiano.
L'importante è che questo libro alla fine sia venuto alla luce. Pensare che era pronto da diversi mesi, ma poi tra impegni vari e l'illusione che qualcuno potesse pubblicarlo, si era perso nei meandri del mio computer.

Di cosa parla? 
Di come sia possibile con un modesto telescopio, o addirittura con un semplice collegamento ad internet, scoprire i segreti che tanto ci meravigliano dell'Universo, capire come lavorano astronomi e astrofisici, spesso considerati dei geni inarrivabili.
Sono presentati tutti i principali progetti di ricerca che è possibile intraprendere, ma senza scendere in inutili tecnicismi o astruse formule, rendendo quindi il testo adatto a chi vuole provare ad iniziare la ricerca astronomica ma anche a coloro che si sono semplicemente chiesti come si faccia a studiare l'Universo.
Ma non voglio bruciare le tappe, perché mi sono preparato una presentazione che spero sia chiara:

Astrofisica per tutti

Scoprire l’Universo con il proprio telescopio

Lo studio dell’Universo, dei magnifici corpi celesti e dei sorprendenti eventi, spesso ben al di là della nostra immaginazione, non è più appannaggio esclusivo di un ristretto numero di scienziati dotati di intelligenza fuori dal comune e mastodontici strumenti, ma è alla portata di qualsiasi appassionato dotato di una semplice strumentazione di base, a volte solamente un computer collegato ad internet.

Il mondo della ricerca astronomica apre le porte allo studio in prima persona dell’Universo e dei segreti che custodisce, ma rappresenta soprattutto l’occasione unica per comprendere la macchina più perfetta e meravigliosa che esista.

Non è più il momento di meravigliarsi per le continue scoperte lette da qualche parte nella rete, ma di diventare attori in prima persona nello spettacolo più grande al quale potremo mai assistere.

Per ora è disponibile solamente la versione cartacea; se le vendite andranno bene, penserò anche ad un ebook, che sicuramente valorizzerà le numerose immagini, purtroppo stampate in bianco e nero.

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Perdonate magari qualche pecca nell'impaginazione: ho dovuto fare tutto, ma proprio tutto, da solo, compresa la grafica della copertina.

A questo link potete trovare un assaggio delle prime 34 pagine del libro, compreso di indice completo.

Un'ultima cosa: non vi sarà alcuna distribuzione nelle librerie, ne pubblicità. L'unico modo di far conoscere il libro è tramite il passaparola via web. Per questo, anche se non siete interessati, mi fareste un grande favore se potreste condividere il link tra i vostri amici e sui social network che frequentate.
Mi piacerebbe continuare ancora a credere nei miei sogni, contro tutto e tutti.
Grazie

La valle alpina della Luna

Circa due-tre giorni dopo il primo quarto e prima dell'ultimo quarto, la Luna mostra il lato più affascinante della sua superficie.
Nella parte nord, vicino al terminatore, la zona di transizione tra il giorno e la notte, si rendono visibili con ogni telescopio alcune caratteristiche molto diverse dai soliti crateri da impatto.

La mia ultima immagine della Vallis Alpes

La zona più affascinante è rappresentata da quella che viene chiamata Vallis Alpes, termine latino che sta per Valle Alpina, una lunga spaccatura larga al più 12 chilometri e lunga un centinaio incastonata tra le alte e aguzze vette delle Alpi lunari.
Al centro di questa larga valle si sviluppa una sottile spaccatura stretta 200-300 metri che solamente i telescopi maggiori di 15 centimetri di diametro riescono a mostrare chiaramente.
La visione con uno strumento di almeno 20 centimetri di diametro, in una serata con scarsa turbolenza atmosferica, è davvero eccezionale: il panorama che possiamo ammirare ricorda da lontano quello delle grandi vette terrestri viste a bordo di un aereo, e ci consente di riflettere sul fatto che quella sfera gialla, che spesso osserviamo distratti nel cielo notturno, è un altro mondo esterno al nostro ma indissolubilmente legato dalla forza di gravità da oltre 4,5 miliardi di anni. Un mondo che un tempo, probabilmente, apparteneva al nostro pianeta, prima che l'impatto di un corpo celeste delle dimensioni di Marte ne staccasse una costola e la posizionasse a 380.000 km di distanza ad illuminare le notti e i sogni degli esseri umani.

Il criovulcanesimo dei satelliti di Saturno

La folta schiera dei satelliti di Saturno, attualmente ne sono noti 62 ma si pensa ne esistano circa 200, mostra un fenomeno molto interessante sia dal punto di vista geologico che biologico.

Un rapido sguardo ancora all’intrigante Titano ci consente di scoprire che oltre a laghi di metano e piogge di idrocarburi probabilmente possiede anche alcuni vulcani.

La notizia non sarebbe importante se non fosse per il tipo di vulcanesimo che si incontra a partire da queste regioni del Sistema Solare. I vulcani di Titano non erutterebbero lava incandescente, ma materiale molto più freddo, probabilmente un miscuglio di ammoniaca, metano e una consistente porzione di acqua liquida.

Un vulcano di ghiacci scoperto su Titano dalla sonda Cassini

I criovulcani, così vengono definiti dagli astronomi, sostituiscono i caldi silicati fusi delle montagne terrestri con materiali più volatili e freddi, proprio come il metano liquido ha sostituito il vapore acqueo sulla superficie del satellite.

Non c’è da meravigliarsi più di tanto ormai: non dobbiamo basare le nostre esperienze sulle limitate situazioni che sperimentiamo qui sulla Terra; l’Universo è un luogo ben più grande e variegato.

Se il magma freddo dei vulcani di Titano contiene acqua liquida è possibile che il satellite possa avere a disposizione tutti gli ingredienti per la nascita della vita.

L’interazione tra l’acqua liquida e le molecole organiche presenti in atmosfera richiede solamente qualche giorno per creare gli aminoacidi, i mattoni fondamentali delle proteine. Questo intervallo di tempo è minore di quello richiesto ad una colata di acqua per congelarsi completamente sulla superficie.

Dallo sviluppo delle proteine alla creazione della vita elementare il passo potrebbe essere relativamente breve e la stabilità dell’atmosfera del satellite potrebbe offrire la protezione ideale per lo sviluppo di forme di vita elementari.

Se il criovulcanesimo su Titano può esserci stato in passato, ma attualmente non si rilevano attività, non si può dire lo stesso per un altro satellite di Saturno: Encelado.

Tre volte più piccolo di Titano, questa luna è stata osservata in dettaglio per la prima volta dalle sonde Voyager, che hanno rilevato subito la scarsa presenza di crateri nelle zone polari e l’elevatissima riflettività. Qual è il materiale che meglio riflette la luce del Sole, rendendo spesso difficili le nostre passeggiate in montagna? Sicuramente la neve!

In effetti, la superficie di Encelado è ricoperta da ghiacci, con un’abbondante presenza di ghiaccio d’acqua.

Gli imponenti getti di acqua dei vulcani di Encelado

A quanto pare questo prezioso elemento chimico sembra essere presente quasi ovunque nel Sistema Solare. Tracce d’acqua sono state addirittura rilevate anche in nebulose oscure e calde atmosfere di pianeti extrasolari.

Secondo recenti osservazioni, l’acqua sembra essere una delle molecole più abbondanti dell’Universo. A pensarci bene, non potrebbe essere altrimenti. Una molecola d’acqua è formata da due atomi di idrogeno ed uno di ossigeno, nient’altro che il primo e terzo elemento più abbondante dell’Universo!

La sorpresa più grande di Encelalo, tuttavia, è arrivata dalle recenti osservazioni della sonda Cassini, che ha rilevato dei vulcani attivi in prossimità del polo sud. Dalle spaccature della crosta superficiale sgorgano a grande pressione getti di acqua liquida, analoghi ai geyser terrestri, ma molto più potenti.

Encelado orbita all’interno del rarefatto anello E di Saturno, così debole da risultare invisibile da Terra. Si pensa addirittura che il materiale che abbia formato e continui ad alimentare l’anello provenga in gran parte dai giganteschi geyser del satellite. 

La superficie di Venere (di nuovo)

A circa 3 anni di distanza dall'ultima occasione, Venere poche settimane prima dello storico transito sul Sole si è ripresentato nelle migliori condizioni per cercare di catturare l'elusiva ma terribilmente affascinante emissione terminca, l'unica informazione che giunge dalla suerficie perennemente avvolta dallo spesso strato di nubi.
Non mi sono lasciato sfuggire l'opportunità, ma il maltempo di Aprile e Maggio, con appena il 20% delle giornate serene, non ha di certo aiutato.
In ogni caso, questo è il risultato: i dettagli della superficie sono evidenti, così come evidente è la corrispondenza con le riprese radar effettuate dalla sonda Magellano.
Per chi volesse approfondire la tecnica, questo mio articolo potrebbe aiutare

La superficie di Venere ripresa l'11 Maggio scorso