La musica di un fly-by

Qualche giorno fa la sonda BepiColombo si è passata sopra le teste. Nulla di preoccupante o sorprendente, una tappa prevista e dovuta nel suo viaggio interplanetario verso Mercurio.

Lungi da me partire con il pippone pseudo-tecnico sull’architettura della sonda o lo scopo della missione (anche se ci sarebbe parecchio da dire), ma volevo spendere due parole su un “esperimento” un po’ stano che la sonda ha fatto ripassando vicino casa sua.

Ha acceso due strumenti di bordo per registrare, letteralmente, il suono del suo passaggio (fly-by, in gergo). La registrazione ha coperto una distanza che va da circa 256393 km a 129488 km per un tempo totale di circa 8 ore. I dati sono stati poi scaricati a terra e processati dall’INAF per una “traccia audio” (praticamente riportando il range delle frequenze registrate all’interno di quelle udibili dagli essere umani) a tutti gli effetti di meno di un minuto. Gli strumenti utilizzati non sono effettivamente dei microfoni (beh, direi soprattutto perché il suono non si propaga nel vuoto 🙂 ), bensì magnetometri molto sensibili (progettati appunto per il flebile campo magnetico di Mercurio) ed accelerometri.

The audio, accompanied by the animation, is a sonification of the captured data created by the MPO-MAG team and not an actual sound recorded in space. The audio, compressing 8 hours of recorded data into a 26-second audio track, shows the moment when BepiColombo encounters the so-called bow shock at the outer edge of the Earth’s magnetosphere where the Earth’s magnetic field interacts with the solar wind. The spacecraft then passes through the magnetosheath, a turbulent region still considerably affected by the cosmic plasma, and crosses the magnetopause, the boundary after which the magnetic field of Earth dominates.

Il suono è dovuto all’interazione della sonda con il campo magnetico terrestre, al passaggio da luce ad ombra e dai passaggi in zone d’urto in cui il plasma spaziale (si, lo spazio è vuoto ma non così vuoto…) è più o meno turbolento ed interagisce con la struttura stessa della sonda. Inoltre, ad un orecchio attento (e per le tracce non filtrate fra quelle che si trovano in rete) è anche possibile riconoscere il brusio di fondo dovuto al funzionamento di alcuni sottosistemi della sonda, in particolare le ruote d’inerzia per controllarne l’assetto.

 

Prossima fermata: Venere (pianeta che non “visitiamo” dal 2014 con la sonda Venus Express. Prevista per il prossimo 15 ottobre, con una distanza minima di 10630 km ed un sound tutto da scoprire.

WU

PS. Non so se la taccia possa effettivamente esser definita “musica”, personalmente mi ricorda una specie di rumore bianco che concilia, in teoria, la concentrazione.

Guardare lontano, dalla luna

Siamo ancora nelle prime fasi di questo “progettone”, ma personalmente mi affascina. Lo reputo una di quelle idee che possono effettivamente cambiare il nostro modo di fare una certa cosa (nel caso specifico osservare il cosmo), che sono tecnologicamente alla nostra portata (ovvero: fantasiose, ma non troppo) e potrebbero trovare (almeno in un’era pre-COVID) finanziamenti sufficienti per lasciare le carte e “vedere la luce”.

Luna, data astrale da qualche parte nel prossimo decennio, faccia oscura (ovvero non quel lato che guardiamo nei nostri momenti di romanticismo, ma quello che se ne rimane sempre nascosto alla nostra avida vista). Li ci sono (fra le altre) un paio di cose che messe insieme sono decisamente interessanti… per farci un telescopio. Il lato oscuro della luna non vede, appunto, mai la Terra (che “impallerebbe” almeno in parte un eventuale punto di osservazione sia per il suo corpo fisico sia -molto più problematico nel caso si parla di un radiotelescopio- con tutte le interferenze radio naturali ed artificiali che si porta con se) ed è pieno di crateri che hanno, neanche a dirlo, una forma… vagamente parabolica.

Il Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) è il progetto per un radiotelescopio dalla lunghezza d’onda ultra lunga (le dimensioni consentirebbero di raggiungere una lunghezza d’onda di 10-50 metri -banda fra i 6 ed i 30 MHz-, finora inesplorata) che sarebbe da installarsi appunto in uno dei crateri del lato oscuro della luna.

LCRT_1

L’idea è quella di lanciare il telescopio direttamente in uno dei crateri candidati: quelli con una larghezza fra i 3 ed i 5 km. Il radiotelescopio sarebbe sostanzialmente una rete metallica che dei rover (o robottini) potrebbero stendere all’interno del cratere. Così si realizzerebbe il più grande radiotelescopio ad apertura piena (quindi non composto da molteplici parabole) “del pianeta e della sua luna”. I vantaggi sarebbero innegabili rispetto a qualunque altro radiotelescopio sia come posizione che come dimensione (tanto per fare un paragone, il più grande radiotelescopio terrestre -FAST- misura 500m di diametro…).

LCRT

Al momento la NASA (e più precisamente l’Innovative Advanced Concepts Program) ha finanziato la prima fase di studio con 125.000 dollari… non moltissimi, ma per capire se la cosa si può fare si parte cosi. Certamente l’idea ha suscitato parecchio interesse al momento, almeno finché i numeri della fattibilità, soprattutto quella finanziaria, non saranno meglio definiti.

WU

PS. A chi non viene in mente il distruttore Death Star di Star Wars?

PPSS. Questo è il futuro, ma anche il presente, in questo aspetto, non è male:

While this idea is certainly a big one, it’s not necessarily new. China’s Chang’e-4 mission is currently conducting radio astronomy on the far-side of the Moon, thanks to the Netherlands-China Low Frequency Explorer mounted to China’s Queqiao communications satellite.

Il soffio del quasar

E’ stata qualche giorno fa oggetto di una significativa (beh… almeno per una certa parte delle testate giornalistiche che gli hanno trovato un angolino fra qualche news gossippara, stile Grande Fratello, e l’immancabile monopolio COVID) copertura mediatica, che fa almeno eco all’immagine (e non foto) del buco nero che abbiamo visto lo scorso anno.

E’ uno dei fenomeni più energetici dell’universo: un getto di plasma da un buco nero. Una specie di sbuffo dalle narici all’origine dello spazio-tempo. Soggetto della foto è il quasar 3C279, nella costellazione della Vergine, il quale, fotografato da una collaborazione scientifica internazionale (EHT) ha mostrato qualcosa finora solo elucubrato. La tecnica utilizzata è quanto meno degna di nota: si tratta di una foto ad interferometria con esposizione molto lunga (VLBI, in cui sostanzialmente si sincronizzano gli osservatori distribuiti sul globo e si sfrutta la rotazione del nostro pianeta per formare un enorme telescopio delle dimensioni della Terra) che garantisce una risoluzione “fine” di un anno luce.

Con questo metodo di fotografia il quasar ha rivelato alcuni suoi dettagli molto “intimi”: un suo getto di plasma a velocità relativistiche forse originato dal vicino buco nero (dalla massa stimata di soltanto un miliardo di nostri soli…). Stiamo parlando di materia emessa circa alla velocità della luce dalla vicinanze di qualcosa che non fa scappare nulla, neanche la luce stessa: l’attrazione gravitazionale del mostro ingurgita quello che passa da quelle parti per poi emettere due sbuffi di plasma a velocità prossime a quella della luce.

GettoQuasar

Il getto, che si aspettava fosse abbastanza dritto, rivela una forma alquanto contorta e si sono, inoltre, osservate delle strutture perpendicolari al getto che si pensa siano il disco di accrescimento del buco nero dal quale vengono poi espulsi i due getti. Le immagini sono state poi confrontate con quelle dei giorni successivi in cui si può apprezzare addirittura la rotazione del disco di accrescimento e lo spostamento dei due lobi.

Fenomeni del genere, oltre a non essere affatto comuni nel cosmo, sono anche spaventosamente energetici (tanto che si pensa che la materia sia accompagnata da importanti emissioni di raggi gamma). Fotografarli è un po’ come andare a vedere cosa c’era all’inizio del tempo, dello spazio e dell’energia.

WU

Assione si, assione no, assione fantasma

Allora: cerchiamo di farla semplice e, quindi, di vedere se a mia volta ci ho capito qualcosa.

Una delle quattro forze fondamentali della natura è l’interazione forte, ovvero quella forza che tiene uniti i quark all’interno di uno stesso protone o neutrone e che, su scala leggermente più grande, tiene assieme protoni e neutroni all’interno del nucleo di un atomo.

L’interazione forte è trattata dalla teoria quantistica dei campi, si rifà al modello standard ed è in particolare modellizzata dalla così detta (nome certamente suggestivo) cromodinamica quantistica (QKD).

La QKD descrive sostanzialmente l’interazione fra i vari quark. Me ne guardo bene dall’entrare nei dettagli della teoria, ma mi limito a sottolineare che secondo le sue equazioni vi è la possibilità che in alcune situazioni l’interazione nucleare forte possa violare due simmetrie: quella di carica (che garantisce l’equivalenza della legge fisica quando si coniughi lo scambio delle particelle con le corrispondenti antiparticelle) sia quella di parità (che garantisce l’equivalenza della legge fisica quando si invertono le coordinate spaziali della particella, come nel riflesso di uno specchio), in breve la simmetria CP.

Ora, tale variazione compare nel modello standard come un parametro indipendente (theta). Maggiore è il valore di tale parametro e maggiore sarebbe il dipolo elettrico del neutrone: cosa finora mai osservata. Pertanto nei vari modelli il valore di theta è sempre tenuto molto basso, prossimo a zero, per far contenta sia la QKD che le osservazioni sperimentali.

La domanda, ovviamente, nasce spontanea: cosa rende tale parametro così basso nella realtà? La teoria accetta che il parametro potrebbe sparire dalla QKD se almeno un quark avesse massa, nulla ma dato che tutte le osservazioni sperimentali dicono il contrario la questione rimane aperta, il parametro incluso nei modelli e la violazione della CP mai osservata.

Sembra, in effetti, un po’ una pezza.

Nel 1977 l’idea di due ricercatori fu quella di cambiare approccio. Peccei e Quinn proposero di associare un campo quantistico al parametro theta. Tale approccio risulta possibile solo aggiungendo una nuova simmetria al modello standard che deve venir spontaneamente violata. Cosa fattibile, in fondo si tratta di un modello che si può complicare a piacere purché rispecchi quello che succede nella realtà. L’approccio funzionava abbastanza bene, ma l’aggiunta di questo nuovo campo portava con se l’inclusione di una nuova particella nel modello standard: l’assione.

Gli assioni ci si aspetta che:

  • non siano dotati di carica
  • abbiano un massa incredibilmente piccola (miliardi di volte più piccola di quella di un elettrone)
  • non abbiano spin
  • possano trasformarsi in fotoni e viceversa in presenza di intensi campi magnetici
  • interagiscano poco e di mala voglia con la materia ordinaria

Quest’ultima caratteristica, in particolare è quella che li rende particolarmente ostici da identificare… oltre che degli ottimi candidati per essere i costituenti (beh… almeno una parte dato che si prevede abbiano una massa molto piccola) della materia oscura, la cui “presenza” ancora ci tortura.

La caccia a questa sfuggente particella è quindi aperta, beh, da qualche decennio in effetti…

Nel 2005 lo studio PVLAS sembrava aver trovato le tracce della sua esistenza. L’esperimento prevedeva il passaggio di un fascio di luce polarizzata attraverso intensi campi magnetici: una rotazione anomala nella direzione della polarizzazione sarebbe stata l’indice dell’esistenza di un assione. I risultati (contrastanti e smentiti da successivi esperimenti) hanno si identificato qualcosa di anomalo, ma con masse certamente non riconducibili ad un assione: o c’era qualcosa che non andava nell’apparato sperimentale oppure si era in presenza di un altro tipo di particella.

Oltre PVLAS c’è CAST. Esperimento che mira ad osservare assioni derivanti dalla conversione in raggi gamma più facili da rilevare. L’idea è in questo caso quella di cercare assioni di origine cosmica e “scovarli” quando si trasformano in fotoni (gli assioni potrebbero essere prodotti nel nucleo del Sole quando elettroni e protoni emettono raggi X che si trasformano appunto in assioni.

Poi c’è ADMX (Axion Dark Matter Experiment) che mira ad identificare gli assioni che si assume siano presenti in abbondanza nell’alone di materia oscura che circonda la nostra galassia: un forte campo magnetico dovrebbe convertire questi questi assioni in fotoni, più facili da rilevare.

Per farla breve: nonostante le difficoltà sperimentali per la loro osservazione la loro esistenza non può essere ad oggi esclusa sulla base delle osservazioni sperimentali. Tuttavia, almeno a livello cosmologico, confermare l’esistenza degli assioni creerebbe problemi fisici più rilevanti di quelli che dovrebbe risolvere e, dato che non sono stati mai effettivamente osservati, c’è chi non vede ragione di continuare con la ricerca della loro esistenza.

Ah, tanto per conferma che o siamo sulla giusta strada, e/o la natura è abbastanza coerente con se stessa e/o stiamo mettendo pezze su pezze al modello: l’assione è una particella fondamentale per tenere in piedi -oggi- anche tutta la teoria delle stringhe.

WU

Poyekhali!

Era il 27 Marzo del 1968 quando le radio Russe parlavano cosi: “Il primo uomo nello Spazio, il russo Yuri Gagarin, è morto in un misterioso incidente aereo: sono trascorsi solo 7 anni dalla sua storica impresa”.

L’impresa di cui si parla, datata 12 Aprile 1961 era una di quelle cose per cui si rimane nella storia, per cui si alimenta la fantasia delle generazioni a venire; insomma una di quelle cose per cui vale la pena vivere. Ah, e durò 108 minuti appena (beh, certo, gli anni di preparativi sono molto meno eccitanti da ricordare…).

Gagarin

Gagarin nacque il 9 Marzo del 1934 in un piccolo villaggio a circa 200 km da Mosca. La sua istruzione fu interrotta nel 1941 dalla guerra e Gagarin si iscrisse all’aeronautica. Prese il suo brevetto e si iscrisse come volontario ad un non meglio specificato “programma per pilotare un nuovo tipo di apparato”.

Dopo una quindicina di anni di accademia aeronautica ed allenamenti speciali, nel 1961 Gagarin si sedette a bordo della capsula Volstok 1 e questa era a sua volta seduta su un bestione pronto ad esplodere: il vettore Semyorka, sostanzialmente un razzo bellico malamente riconvertito.

La Volstok 1 (Orizzonte, in russo) era una minuscola (4,7 tonnellate,alta 4,4 metri), poco rassicurante e piena di luci e bottoni capsula spaziale. Composta in due sezioni: una per ospitare il cosmonauta e l’altra con moduli di servizio e serbatoi per il rientro. Aveva a bordo cibo per dieci giorni in caso di avaria dei retrorazzi, era dotata di tre oblò e di un sedile eiettabile che era quello che doveva effettivamente salvare la vita a Gagarin (non si prevedeva che il cosmonauta rientrasse con la capsula).

Alle ore 09.07 del 12 Aprile (con una moglie ed una figlia di meno di due mesi a casa), con l’adrenalina che gli scorreva nelle vene, Gagarin pronuncio il suo poyekhali! (andiamo!). La storia era cambiata.

La capsula fu inizialmente indirizzata verso la Siberia, sorvolò il Pacifico e più o meno all’altezza dell’Africa fu iniziata la manovra di rientro. L’altitudine massima raggiunta fu di circa 302 chilometri ad una velocità di 27400 chilometri orari.

Al suo rientro Gagarin era già una specie di eroe, era il simbolo del progresso, era la soddisfazione della Russia (che a quell’epoca voleva dire il marchio che il paese era più avanti tecnologicamente -e quindi potenzialmente bellicamente- degli Stati Uniti). Gli furono riservate le onorificenze del caso e diventò una personalità che viaggiava in giro per il mondo per tenere seminari ed incontrare delegati, principi, consoli, etc.

Gagarin voleva tornare nello spazio, ma la Russia non poteva rischiare di perdere il suo simbolo: la sua carriera da cosmonauta, durata meno di due ore, era finita. Gagarin non la prese benissimo e per qualche anno si abbandonò a sregolatezze e depressioni, ma alla fine chiese di essere riammesso almeno a pilotare aerei militari. Anche questo gli fu negato (ancora troppo rischioso) e venne riconvertito a pilota di jet.

Durante un volo a bordo di un jet, il 27 Marzo 1968 (nato e morto nello stesso mese), Gagarin perse la vita: il suo MiG-15 UTI entrò in avvitamento ad alta velocità per sfracellarsi al suolo.

Le teorie complottistiche ovviamente abbondano: si va da una manomissione del jet per sabotare l’uomo simbolo della Russia, ad una manovra sbagliata per evitare un pallone meteorologico ad una seconda missione spaziale segretissima.

Funerali di stato, bandiera nazionale, commemorazione trasmessa per mezzo (se non tutto) mondo e poi solo il suo ricordo: il primo uomo andato, e soprattutto tornato, nello spazio. La sua immagine è ancora oggi oggetto di culto e venerazione (da francobolli e pellegrinaggi a scuole di volo a lui intitolate), la sua tristezza dopo aver visto la Terra da lassù è morta con lui.

WU

Il buco su Marte

Marte continua ad affascinare (incipit che suona tanto di divulgatore scientifico che non sono, ovviamente).

Il Pavonis Mons è uno dei vulcani di Marte ed anche uno dei luoghi più misteriosi del pianeta. Nel 2011 il satellite MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) tramite il suo strumento Hirise. La foto, che è stata ben digerita, analizzata, vista e rivista dagli esperti ha rivelato qualcosa di decisamente interessante (ed in questo caso, fatemelo dire: vero; non stiamo parlando di ammoniti su Marte, di ragni su Marte e neanche di Fascisti su Marte).

BucoSuMarte

L’immagine mostra chiaramente un rotondissimo e profondissimo buco sul versante occidentale del vulcano. La prima ipotesi (forse la più credibile, ma anche la meno affascinante… sempre che non sia affascinante ricordarci che un tempo su Marte scorreva acqua e lava…) è che il buco sia stato scavato dall’attività vulcanica del Pavonis Mons (anche se l’ipotesi spiega solo in parte la sua forma esattamente circolare).

Come ulteriori ipotesi sul tavolo (certo, a parte gli omini verdi con la pala) sono impatti meteoritici (anche se la forma del cono attorno al buco non giustificherebbe tale ipotesi) oppure una voragine lasciata da una antica inondazione.

A parte la suggestione che l’immagine ingenera l’interesse è ovviamente legato a quello che si può trovare dentro il buco. Stiamo parlando di una apertura di un diametro di circa 35 metri con una profondità stimata attorno a 28 m (profondità nettamente maggiore degli altri fori marziani lasciati dallo scioglimento dell’anidride carbonica congelata). In quest’area si potrebbe esser creato un ambiente perfetto al riparo da radiazioni e tempeste superficiali marziane; in altre parole vi potrebbero essere tracce di vita (no, non intendo gli omini verdi con la pala di cui sopra… 🙂 ). Oltre al fatto che è praticamente certo che sul fondo del cratere vi sia ghiaccio… certo, non è più una novità, ma i tasselli per trovare tracce del vivo passato del pianeta aumentano.

Ecco, ora sappiamo dove mandare i primi astronauti (o forse più realisticamente il prossimo robot).

WU

PS. Confesso che in questo periodo è estremamente difficile concentrare la mia attenzizone su qualcosa che non sia “l’Emergenza”…

FRB 180916.J0158+65

Ogni tanto riappaiono (e la cosa ci intriga parecchio). Ma questa volta siamo di fronte, per la prima volta, ad un FRB periodico!

Dato che questi FRB sono così rari (una dozzina identificati dal 2007), enigmatici ed energetici (beh… ce ne accorgiamo a distanze di miliardi di km…) finora gli scienziati ne attribuivano le cause ad un qualche cataclisma, tipo collisioni stellari o collassi di stelle.

Già non sappiamo di preciso cosa possa originare un Fast Radio Burst, figuriamoci se possiamo immaginare cosa possono renderli addirittura periodici… certo, alieni a parte.

FRB 180916.J0158+65 è stato osservato, per la prima volta, nel 2019; provenienza: una galassia spiarale (più o meno a caso) a circa 500 milioni di km da noi! Solo successivamente, gennaio 2020, i ricercatori del Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment Fast Radio Burst Project (CHIME/FRB) sono andati un po’ a spulciare a ritroso nei dati passati identificando per il FRB in questione una inquietante caratteristica.

FRB 180916.J0158+65 si presenta con una strana regolarità: viene ripetuto con una o due (?) esplosioni ogni ora per quattro giorni, poi scompare per dodici giorni prima di riapparire nuovamente per un periodo di quattro giorni; in pratica il ciclo completo è di circa 16 giorni.

FRB180916.J0158

Ed ora passiamo al campo delle possibilità (sempre alieni a parte…). Una delle ipotesi più accreditate è che il fenomeno potrebbe originarsi da un sistema binario composto da una stella massiccia e come compagno una stella di neutroni (in parole povere un nucleo di una ex-stella super-densissimo). La stella di neutroni emetterebbe i segnali radio (perché?), che verrebbero periodicamente eclissati dalla rotazione della stella massiccia (anche questa destinata ad essere mangiucchiata dalla gravità della stella di neutroni),

Ah, ovviamente una ipotesi del genere (ed in generale associare un FRB ad un evento “normale” come la rotazione di un oggetto celeste) oltre a gettare nuovi interrogativi sull’origine ed evoluzione di un sistema stellare del genere ci costringe anche a rivedere le nostre teorie sull’origine degli altri FRB ed a spiegare, eventualmente, perché non sono periodici…

Dalla padella alla brace, ma per il bene della ricerca scientifica (oppure un qualche segnale morse-like da parte di una avanzatissima civiltà aliena che ci invita a decifrare… per vedere se siamo all’altezza).

WU

Pale blue dot

E’ stata, almeno per il sottoscritto, una di quelle foto “inspiratorie”. Se non altro per smontare la boria tipica degli esseri umani di un universo geocentrico, antropocentrico, egocentrico.

Pale bue dot compie oggi trent’anni e come tradizione (mi pare un modo 4.0 di interpretare uno scopo commemorativo) vuole qualcuno si è messo a “rimasterizzarla in digitale“. Ecco sotto l’originale ed il risultato “aggiornato”.

PBT

Stiamo parlando della foto storica della sonda Voyager 1 in cui la nostra Terra con su di essa tutta l’umanità occupa meno di un singolo pixel (0.12 per la precisione) e la sua piccolezza a confronto con la vastità del cosmo è assordante… così assordante che continuiamo ad essere soli nell’universo…

La foto è stata scattata dalla sonda a quasi 4 miliardi di km dalla Terra ed è stato l’ultimo atto degli strumenti prima che questi venissero spenti (circa 34 minuti dopo lo scatto) per risparmiare energia… fino al prossimo incontro con un corpo celeste. Da notare, inoltre, che la Voyager 1 (così come la sorella) non erano pensate per eseguire scatti planetari dato che viaggiavano estremamente veloce e non prevedevano passaggi troppo ravvicinati con nessun corpo del sistema solare… eppure hanno generato un bel ritratto di famiglia

La foto, come tipicamente accade nel caso di strumenti ottici spaziali, non è il risultato di un singolo scatto, ma una compilation di immagini scattate con tre filtri di colore (blu, verde e violetto con un tempo di esposizione rispettivamente di 0.72, 0.48 e 0.72 secondi). La versione aggiornata si basa, infatti, su un nuovo software di elaborazione di immagini in cui il bilanciamento fra queste tre immagini è stato rivisto per rendere l’immagine più nitida ed attenuare gli artefatti derivanti dalle lamelle dello strumento ottico stesso (quella specie di arcobaleno, “band of brightness”, che si vede nell’immagine originale è parente della “stella” che otteniamo con le nostre reflex quando scattiamo una foto in cui ci è anche il sole nel campo di vista).

La foto fu voluta da un tal Sagan (si, proprio quel tal Sagan…) che riuscì a convincere la NASA a far compiere una rotazione alla sonda per scattare la foto in questione che poi divenne, assieme a tutta la campagna fotografica del “The Family Portrait of the Solar System“, un’icona di esplorazione extraterrestre.

Inspirational, again.

WU

PS. Nella foto è, in teoria, visibile anche la luna anche se la sua immagine è decisamente troppo flebile per essere osservata senza tecniche dedicate di post-processing.

PPSS. Carl Sagan, a proposito della foto.

Look again at that dot. That’s here. That’s home. That’s us. On it everyone you love, everyone you know, everyone you ever heard of, every human being who ever was, lived out their lives. The aggregate of our joy and suffering, thousands of confident religions, ideologies, and economic doctrines, every hunter and forager, every hero and coward, every creator and destroyer of civilization, every king and peasant, every young couple in love, every mother and father, hopeful child, inventor and explorer, every teacher of morals, every corrupt politician, every “superstar,” every “supreme leader,” every saint and sinner in the history of our species lived there–on a mote of dust suspended in a sunbeam.

The Earth is a very small stage in a vast cosmic arena. Think of the rivers of blood spilled by all those generals and emperors so that, in glory and triumph, they could become the momentary masters of a fraction of a dot. Think of the endless cruelties visited by the inhabitants of one corner of this pixel on the scarcely distinguishable inhabitants of some other corner, how frequent their misunderstandings, how eager they are to kill one another, how fervent their hatreds.

Our posturings, our imagined self-importance, the delusion that we have some privileged position in the Universe, are challenged by this point of pale light. Our planet is a lonely speck in the great enveloping cosmic dark. In our obscurity, in all this vastness, there is no hint that help will come from elsewhere to save us from ourselves.

The Earth is the only world known so far to harbor life. There is nowhere else, at least in the near future, to which our species could migrate. Visit, yes. Settle, not yet. Like it or not, for the moment the Earth is where we make our stand.

It has been said that astronomy is a humbling and character-building experience. There is perhaps no better demonstration of the folly of human conceits than this distant image of our tiny world. To me, it underscores our responsibility to deal more kindly with one another, and to preserve and cherish the pale blue dot, the only home we’ve ever known.

[Carl Sagan, Pale Blue Dot, 1994]

Il Parelio, quello vero

Attenzione, attenzione, siamo in odore di pu##@@ata (o bufala, come suol dirsi). Mi hanno mandato l’immagine sotto su whatsapp (anche se credo sia di qualche tempo fa…).

post_fake

Diciamolo subito e chiaramente: la nostra Terra orbita attorno ad un solo Sole e non ci è alcuna correlazione fra la contemporanea presenza del Sole e della Luna in cielo (cosa peraltro comunissima) e l’inclinazione dell’asse di rotazione terreste.

Partiamo dalle basi della dinamica del nostro pianeta (che si, è grossomodo sferico, ma questa è un’altra storia…). La Terra ruota attorno ad una asse la cui inclinazione varia costantemente e ciclicamente descrivendo, nella bellezza di circa 41.000 anni un cono fra 22.5 e 24.5 gradi (inclinazione assiale terrestre). E’ stato sempre così e sarà sempre cosi (ove sempre si riferisce a scale temporali umane e non cosmiche). L’asse di rotazione ruota anche leggermente rispetto alla perpendicolare dell’eclittica (il piano su cui la Terra ruota attorno al Sole); anche in questo caso per un giro completo ci vogliono circa 25772 anni (precessione degli equinozi).

Non basta? L’asse di rotazione è perturbato da tutta una serie di forse esterne che tendono a fargli compiere delle piccolissime oscillazioni (circa 20′) anche queste periodiche ma “solo” di 18.6 anni (nutazione). La nutazione è il moto dell’asse di rotazione terreste che più influenza il sorgere e calare della Luna nel cielo (l’orario ed il colore). Anche qui, nulla di nuovo, almeno da millenni.

Tutto questo è dinamica orbitale “classica”, poi c’è il Sun Dog, ovvero il parelio. Si tratta di un fenomeno ottico dell’atmosfera dovuto alla rifrazione della luce del sole da parte dei piccolissimi cristalli di ghiaccio sospesi nelle nubi che fungono da prismi rifrangendo la luce del Sole un po’ ovunque.

Una delle conseguenze del parelio è proprio quella di far apparire delle macchie luminose su uno o entrambi i lati del Sole… dando l’illusione che il nostro Sole si raddoppi/triplichi. Tale fenomeno ottico è abbastanza comune nei nostri cieli, anche se spesso “nascosto” dall’abbagliante luce del Sole stesso.

Per tornare al post sensazionalistico/disinformantivo (non capirò mai la vera motivazione che spinge a scrivere certe cose, le fonti a cui queste attingono ed il risultato a cui mirano…) di cui sopra, si tratta verosimilmente di pareli accentuati, di elaborazioni grafiche e/o semplicemente di qualche riflesso (soprattutto la foto in basso a sinistra).

La razza umana finirà, stiamone pure certi. La terra, i suoi movimenti, le stagioni, cambieranno e molto probabilmente non saranno più adatti alla vita. Ma la cosa non succederà domani, non succederà in maniera sensazionalistica e, soprattutto, non sarà un post o qualche foto a rivelarcelo.

WU

PS. Ah, tanto per completezza. Hunters moon non vuol dire nulla. Esiste la Hunter’s moon (luna del cacciatore o luna del raccolto). E’ il nome che i nativi americano danno alla luna piena di Ottobre (accade quindi una volta ogni anno…). I campi sono stati mietuti ad Agosto e Settembre ed è piuttosto facile individuare volpi e altri animali nei campi, ottimo per i cacciatori. Questa Luna, forse per l’imminente inverno, è stata sempre storicamente particolarmente riverita, ma nulla di più.

Il limite della c

Facciamo un piccolo ripassino, sempre per la serie cose a caso e fatte male. Con tanto di scuse anticipare per i tecnici o i puristi per la spiegazione grossolana.

Almeno finché non balzerà fuori la prossima notizia di un qualche neutrino (con tanto di annesso fanta-tunnel) più veloce della luce dobbiamo convivere con un postulato fisico fondamentale: ovunque nell’universo la velocità della luce nel vuoto (c) rappresenta un limite invalicabile.

E’ una delle basi di tutta la relatività ristretta, teoria che ci dice anche qualcosa di più: non importa quanto siamo bravi, veloci o leggeri, quanto più ci avviciniamo tanto più sarà difficile avvicinarci ancora ed al limite impossibile raggiungere esattamente il valore di c.

Facendo un piccolo excursus storico. La relatività ristretta è una teoria che vede la luce nel 1905, qualche anno prima, nel 1887, Michelson e Morley in Ohio fecero un esperimento fisico dai risultati sorprendenti (che evidentemente ispirò Einstein stesso…). Presero due fasci di luce e li fecero scontrare.

Ora, se prendiamo Bolt (45km/h) ed un Ghepardo (120 km/h) e li facciamo correre l’uno contro l’altro questi si scontreranno ad una velocità relativa di 45+120=165 km/h. Molto dolore. Se prendiamo due fasci di luce, ciascuno che viaggia per definizione ad una velocità c e li facciamo scontrare (sia quando la Terra era vicina al Sole che quando era lontana) questi si scontreranno ad una velocità relativa pari a… beh 2c secondo quello che ci aspettiamo, c secondo l’esperimento di Michelson e Morley e successivamente secondo la teoria della relatività ristretta.

La formuletta che spiega tutto questo è (Einstein copyright, anche se molto parente di una applicazione della trasformazione di Lorentz) una rivisitazione del concetto di velocità relativa in cui la stessa costante (appunto) c compare al denominatore.

Vrel

L’equazione ci dice alcune cosette assolutamente affascinanti: due fasci di luce che viaggiano a velocità c si scontreranno a velocità c. La velocità relativa fra due corpi che si muovono a “velocità umane” (parecchio subliminari) è sostanzialmente la somma delle velocità (il denominatore è praticamente 1, la differenza rispetto ad una classica addizione è impercettibile). L’incremento di energia necessario ad aumentare la nostra velocità è tanto maggiore quanto più siamo prossimi alla velocità della luce.

Se stiamo fermi sarà relativamente facile portarci ad una velocità di 5 km/h, se viaggiamo a 20 km/h sarà un po’ più difficile arrivare a 25 km/h (anche se l’incremento è sempre di 5 km/h) e se corriamo a 45 km/h (Bolt) per arrivare a 50 km/h ne abbiamo di record da battere. Al limite, con velocità ben diverse, per raggiungere esattamente 300.000 km/s avremmo bisogno di una quantità infinita di energia, energia che sarà via via maggiore per ogni incremento di velocità man mano che ci avvinciamo a c. Conseguenza della relatività ristretta, conseguenza dell’invarianza di c.

Ah, la velocità, come grandezza, è un rapporto. Se il rapporto è costante all’aumentare di una delle due grandezze l’alta deve fare lo stesso. Se deformiamo lo spazio (gravità) il tempo non può rimanere indifferente… da cui il dittongo spazio-tempo ed il la per Einstein per la relatività generale.

Lo spazio (ed il tempo) per continuare a fantasticare è abbondante; lasciando in pace c ed immaginandosi che succederebbe a superarla… si, i viaggi nel tempo richiedo questo almeno non a livello quantistico.

WU

PS. tanto per mettere un altro po’ di carne al fuoco, ricordiamoci che il valore di c è sostanzialmente frutto di una serie di dati sperimentali ed il principio di indeterminazione di Eisenberg ci dice chiaramente che il valore reale non lo potremo mai misurare. Amen.