Categoria: space

Dove inizia lo spazio

Ovvero, in altri termini, dove finisce l’atmosfera?

Stiamo parlando di un punto, anzi una linea, invisibile e, soprattutto, convenzionale. La linea di Kármán è stata da sempre convenzionalmente posta a 100 km al di sopra del livello del mare. E’ li che si è sempre considerato finire il nostro pianeta ed iniziare lo spazio.

100 km è la quota identificata affinché un satellite si muova con la velocità necessaria a rimanere in orbita attorno alla terra vincendo la resistenza della rarefatta atmosfera. A tale quota la velocità del satellite genera una forza che è sufficiente a vincere la gravità terreste.

KarmanLine.png

Ma oggi stiamo pensando di spostare il nostro confine e… non ampliarlo, bensì ridurlo ci 20 km. Esatto; avviciniamo il limite del nostro pianeta a 80 km… lo spazio sarebbe leggermente più grande anche se non credo che faccia poi tanta differenza.

Ed effettivamente il punto è più che tecnico giuridico. Infatti, mentre lo spazio aereo è “di proprietà” dei paesi sottostanti, lo spazio (quello nero 🙂 ) è libero (e quanto mai democratico).

Praticamente fino a 100 km (finora) valgono le legislazioni nazionali; oltre solo quelle internazionali. Abbassare il limite di tale divisione significa portare un po’ più vicino a noi lo spazio e quindi anche il campo “libero” di azione dei satelliti.

In this paper I revisit proposed definitions of the boundary between the Earth’s atmosphere and outer space, considering orbital and suborbital trajectories used by space vehicles. In particular, I investigate the inner edge of outer space from historical, physical and technological viewpoints and propose 80 km as a more appropriate boundary than the currently popular 100 km Von Kármán line.

La pubblicazione in questione ha analizzato l’orbita di ben 43000 satelliti che negli anni si sono appropinquati al nostro pianeta rivoluzione dopo rivoluzione e diversi di essi hanno compiuto parecchie orbite sotto i 100 km, scendendo fino ad 80 km (beh… più in basso la loro fine è segnata dal calore dell’attrito con l’atmosfera). Ora cosa significa? Che questi oggetti sono nello spazio e poi non lo sono più ogni paio d’ore?

Ovviamente è solo una questione di definizione (ed oggi con l’intervento di attori privati, turismo spaziale, voli suborbitali e via dicendo, di definizioni ne sentiamo davvero il bisogno), ma sapere dove ci si trova è uno dei bisogni fondamentali dell’essere umano. Sapere di essere nello spazio, poi, è anche una delle nostre soddisfazioni; perché non renderla leggerissimamente più semplice?

WU

PS. Ad ogni modo, già oggi la US Air Force definisce chiunque abbia volato a più di 80 km di quota un’astronauta…

E comunque tali quote rimangono ben al disopra della nostra capacità di umana sopportazione (vedi qui), ma non abbastanza in alto per la nostra capacità di umana esplorazione.

Annunci

Luce zodiacale

… un nome che potrebbe essere il titolo di un best seller. In astronomia, invece, identifica un bagliore; un flebile bagliore. Quasi spettrale, ma di certo da non confondersi con la scia luminosa della nostra Via Lattea.

LuceZodiacale.png

In primavera (soprattutto), quando la luna non illumina le nostre notti (soprattutto), quando le luci del tramonto sono definitivamente scomparse e quelle dell’alba non hanno ancora preso il suo posto (soprattutto)… il cielo non è comunque buio e nero come ci aspetteremmo.

La luce del sole, anche se illumina l’altra metà del nostro globo, viene comunque riflessa dalle particelle di polvere presenti sui piani orbitali dei pianeti del sistema solare. Addirittura, in notti molto buie, la luce zodiacale descrive un cerchi completo attorno all’eclittica.

La quantità di polvere che c’è lassù e ovviamente molto bassa, ma quelle necessaria a realizzare tale bagliore lo è sorprendentemente molto di più. Particelle da 1 millimetro distanti 8000 metri con un bassissimo potere riflettente, se moltiplicate per la vastità del cosmo sono sufficienti a realizzare “l’aurea zodiacale”.

Inoltre nella flebile luce zodiacale c’è un punto, esattamente opposto alla posizione del sole che è debolmente più luminoso del resto; il Gegenschein… una specie di anti-sole delle notti più buie.

WU

PS. Se avete una seppur blanda curiosità sul nome: la luce zodiacale si chiama così poiché riempie la regione zodiacale che è quella fascia della volta celeste, di circa 9° sopra e sotto l’eclittica, entro la quale giace il percorso apparente del sole, della luna e dei pianeti. In soldoni la regione entro la quale abbiamo immaginato tutti i nostri segni zodiacali raggruppando le stelle in immaginifiche costellazioni.

Life Versus Dark Energy

Già un titolo così mi fa venir voglia di leggere l’articolo. Poi quando continua con “How An Advanced Civilization Could Resist the Accelerating Expansion of the Universe“… praticamente ha già vinto.

Nei meandri di una noiosa telefonata fiume-pseudo-lavorativa mi sono imbattuto in questo succulento articolo. Ora ne blatero un pochino, ma come sempre, a parte i “risultati” che pretende di aver “dimostrato” la cosa che mi affascina di più è che qualcuno si sia messo a pensare ad una eventualità del genere ed è riuscito a trarne qualche conseguenza. Questo si che giustifica millenni di evoluzione umana… 🙂

The presence of dark energy in our universe is causing space to expand at an accelerating rate. As a result, over the next approximately 100 billion years, all stars residing beyond the Local Group will fall beyond the cosmic horizon and become not only unobservable, but entirely inaccessible, thus limiting how much energy could one day be extracted from them. Here, we consider the likely response of a highly advanced civilization to this situation. In particular, we argue that in order to maximize its access to useable energy, a sufficiently advanced civilization would chose to expand rapidly outward, build Dyson Spheres or similar structures around encountered stars, and use the energy that is harnessed to accelerate those stars away from the approaching horizon and toward the center of the civilization.

Praticamente: la materia oscura (ammesso che esista) sta causando una accelerazione dell’espansione dell’universo. Ciò porta le stelle ad allontanarsi fra loro e quindi una potenziale civiltà super avanzata a ritrovarsi brevemente in mancanza di energia. Una “likely response” a questo problema che tale civiltà potrebbe trovare è quella di costruire sfere di Dyson (ve le ricordate?) ed accalappiare quante più stelle, con relativa energia, per portarle verso la culla della loro (certamente non nostra) civiltà.

Ovviamente facile a dirsi, ma non a farsi… per noi.

[…] we speculate about how an advanced civilization would respond to the challenge of living in a universe that is dominated by dark energy. Here we have in mind a civilization that has reached Type III status on the Kardashev scale, which entails the ability to harness the energy produced by stars throughout an entire galaxy […]. To this end, they could build Dyson Spheres or other such structures around the stars that are encountered, and use the energy that is collected to propel those stars toward the center of the civilization, where they will become gravitationally bound and thus protected from the future expansion of space.

Parliamo quindi di gente abbastanza avanti (di certo vi ricordate questa scala) tanto da poter costruire palle-cattura-energia come se niente fosse ed utilizzare, intelligentemente questa energia per avvicinare le stelle al centro della loro civiltà “combattendo” in qualche modo l’espansione dell’universo. Chissà se tale civiltà possa essere considerata come una causa di una vita più lunga del nostro universo?!

Il paper continua “desumendo” anche quali sono le stesse che potenzialmente è più facile cadano vittime di questa avanzatissima civiltà di cannibali. In particolare fra 0.2 e 1 volta la massa del nostro sole (i.e., se ancora in vita noi saremmo spacciati).

… e dato che l’appetito vien mangiando… perchè fermarsi?

[…] we performed our calculations for the case of an advanced civilization that expands outward from the Milky Way (or Local Group) starting in the current epoch. It is of course possible, however, that life has already evolved elsewhere in our universe, and that civilizations far more advanced than our own may already exist within our Hubble volume. If this is the case, then they may have already begun to collect stars from their surrounding cosmological environment, altering the distribution of stars and leading to potentially observable signatures.

Ovvero, guardiamo bene cosa c’è li fuori poiché qualcosa del genere potrebbe addirittura essere già in atto! Accorgercene per tempo potrebbe, oltre che farci esultare per aver trovato i nostri agognati alieni, essere anche la carta della nostra salvezza (guida galattica per autostoppisti non ci ha insegnato nulla?).

Ora, a parte i calcoli, le ipotesi, i dettagli e tutto il bello “per gli addetti ai lavori” (quali?), ribadisco che è l’idea il punto di forza del paper. Idea che deve esser stata approfondita sostanzialmente perché divertente o bizzarra, ma che ha l’indubbia dote di riuscire a motivare i lettori più curiosi… meglio se giovani e di talento. A questo, e non a farsi auto-pubblicità, dovrebbero servire le ricerche e le pubblicazioni scientifiche.

WU

PS. Consiglio di leggerlo.

Su marte, al tramonto

Ci sono tramonti e tramonti. Alcuni suggestivi per i ricordi, la pace, il raccoglimento, che ci generano; altri magari suggestivi per i colori e/o per le ombre che creano; altri ancora per i luoghi in cui (non) li osserviamo.

Ora, a parte ricordarci (tanto per essere un po’ stucchevoli) che un tramonto è solo un’alba vista da un’altra prospettiva, una cosa che sicuramente rende un tramonto unico è … il pianeta dal quale lo si guarda.

TramontoMarte.png

Non abbiamo in questo grande fortuna ed anche i “migliori di noi” possono al più vantare un pallido e sterile (… solo per via della mancanza di atmosfera) tramonto lunare, ma che dire se potessimo vedere un tramonto marziano?!

Esatto… forse non possiamo vederlo fisicamente, ma siamo ormai in grado di “godercelo” anche a distanza. L’immagine sotto è un tramonto mozzafiato, inedito e 3D che ci ha “regalato” (beh… considerando i soldi investiti non userei questa parola a cuor leggero…) ExoMars; più precisamente il suo orbiter Tgo (Trace Gas Orbiter) che monta a bordo lo strumento CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System)… dell’Agenzia Spaziale Italiana va detto.

Lo strumento ci sta offrendo la possibilità di vedere il 3% della superficie del pianeta rouge in 3D e le immagini effettivamente mozzafiato che invierà saranno presentate settimanalmente dalla nostra agenzia spaziale (si, un po’ di pubblicità agggratis). La capacità della vista stereoscopica dello strumento dipende soprattutto dalla sua capacità di ruotare la testa ottica e ciò, accoppiato con quattro filtri in diverse lunghezze d’onda, ci restituisce immagini di un dettaglio, accuratezza, naturalezza e piacevolezza finora inusitate per il nostro vicino d’orbita.

Lo strumento serve (oltre che per godere di tali panorami) anche a verificare in dettaglio i luoghi in cui si muoverà il rover che costituisce la seconda parte della missione ExoMars prevista per il 2020.

Personalmente la cosa che trovo più suggestiva di questo tramonto è che benché stiamo (con la mente e con occhi meccanici) sul pianeta rosso vediamo un tramonto blu.

WU

PS. Il motivo del colore bluastro della luce del tramonto è sostanzialmente legato alle particelle presenti nell’atmosfera marziana, che lasciano passa alcune lunghezze d’onda più facilmente di altre.

Where is everybody? Here.

Non siamo soli nell’universo (e se non ho iniziato almeno un altro post così… shame on me!). O forse si. Oppure no. Oppure … boh. Ma in ogni caso, se ci sono questi benedetti alieni, dove sono?

La domanda, indipendentemente dal credo sulla vita extra terrestre, è legittima; se ci sono civiltà extraterresti perché finora non si sono palesate? E’ un paradosso bello e buono.

Conosciamo circa 2 miliardi di galassie simili alla Via Lattea, ciascuna ospita qualche centinaia di miliardi di stelle ed ognuna di esse è un potenziale sistema planetario con tanto di possibilità di ospitare vita al di fuori della nostra palla azzurro-verde. Diciamo che le possibilità che vi sia vita al di fuori delle fortunate circostanze che l’hanno consentita sulla nostra Terra sono decisamente alte.

Assumendo che esista (attenzione attenzione…) una qualche forma di vita extra (non necessariamente abbastanza evoluta, ovvero abbastanza indietro nella scala di Kardasev), dove sono? Il paradosso di Fermi è fertile terreno per diverse teorie:

  • non ci sono forme di vita evolute
  • sono in letargo
  • hanno ostacoli di varia natura che gli impediscono di contattarci/visitarci
  • cercano di non influenzarci
  • non comunicano o non vogliono farlo con noi
  • non siamo in grado di ricevere le loro comunicazioni
  • sono tra noi
  • si sono estinti
  • oppure… “First in, last out

“First in, last out” solution to the Fermi Paradox: what if the first life that reaches interstellar travel capability necessarily eradicates all competition to fuel its own expansion?

Si, il fertile terreno ha dato vita ad un’altra affascinante, suggestiva ed un po’ agghiacciante teoria. Quando una civiltà diventa in grado di compiere un viaggio interstellare (altrimenti come farebbero a visitarci?) inevitabilmente vuol dire che ha raggiunto un grado di evoluzione così elevato che altre civiltà inferiori destano poco interesse.

E’ un poco come l’interesse che può avere per noi un formicaio mentre costruiamo un palazzo o un nido di api durante i lavori per un aeroporto… zero?

Praticamente queste civiltà aliene (se esistono) non dovrebbero necessariamente essere armate di cattive intenzioni per distruggerci (come facciamo noi nei contesti di cui sopra con il formicaio o l’alveare). Semplicemente non ci cercherebbero e se siamo d’intralcio al loro piano di espansione ci cancellerebbero, forse senza neanche accorgersene.

This problem is similar to the infamous “Tragedy of the commons”. The incentive to grab all available resources is strong, and it only takes one bad actor to ruin the equilibrium, with no possibility to prevent them from appearing at interstellar scale.

E si può andare ancora oltre. E se invece di essere noi le api o le formiche fossimo i conquistatori? Ovvero, se fossimo noi dalla parte dei conquistatori che un domani finiranno per cancellare qualche civiltà extraterrestre “inferiore” soli perché d’intralcio senza neanche farci caso?

The only explanation is the invocation of the anthropic principle. We are the first to arrive at the stage. And, most likely, will be the last to leave. The important difference between this proposal and “rare Earth”- type solutions is that human primacy is explained by the anthropic principle alone and not through additional assumptions.

Another interesting implication concerns the predictability of life at large scales. The hypothesis above is invariant of any social, economic or moral progress a civilization might achieve. This would require the existence of forces far stronger than the free will of individuals, which are fundamentally inherent to societies, and inevitably lead it in a direction no single individual would want to pursue.

Siamo noi, in questo scenario, la soluzione del paradosso. Qualcosa tipo: gli altri siamo noi…

WU

HD 101065 – lemme lemme

Intanto stiamo parlando di stelle. Di “stelle peculiari“, e qualche peculiarità devono pur avercela…

Correva l’anno 1818, tutta una serie di eventi sconvolgeva il nostro mondo e molta acqua è passata sotto i nostri ponti da allora, ma in questi due secoli la stella HD 101065 ha compiuto una (!!) singola rotazione attorno al suo asse.

Certo che così le cose devono assumere tutte un’altra prospettiva… anche per una stella.
Paragoni, in ambito cosmico, si fanno difficilmente… abbiamo stelle che ruotano nel giro di qualche secondo, il nostro sole che ci impiega circa 25 giorni e stelle peculiari che arrivano a due secoli. C’è ne è per tutti i gusti, insomma.

Ad ogni modo il motivo “reale” (ok ok, diciamo quello fisico) per cui questo genere di stelle ruota così piano non ci è chiarissimo.

HD 101065, la stella di Przybylski (dal cognome impronunciabile del suo scopritore) è uno di queste stelle peculiari (no, non è l’unica…). A circa 370 anni luce da noi, nella costellazione del centauro guarda le nostre vicende con una calma che si addice ad un vecchio saggio.

La lentissima stella fu scoperta nel 1961 e fin da subito le analisi spettrali rivelarono qualcosa di strano. Al suo interno vi sono pochissime tracce di ferro e nichel (elementi tipicamente abbastanza abbondanti nelle stelle), ma elevate quantità di stronzio, olmio, niobio, scandio, ittrio, cesio e altri elementi alquanto esotici.

La strana composizione chimica, tuttavia, ha solo portato gli astronomi a meglio osservare l’astro fino a scoprirne la peculiare velocità di rotazione che però è mal giustificata dall’abbondanza di questi elementi chimici.

Mettendo insieme l’osservazione del campo magnetico della stella dalla sua scoperta (dati, diciamocelo, non troppo precisi), con quelli più recenti raccolti con i telescopi dell’ESO è stato possibile stimare una rotazione stellare dell’ordine dei 190-200 anni. Il campo magnetico è anche risultato particolarmente intenso; motivo per cui una delle ipotesi più accreditate per la flemmatica velocità di rotazione di queste stelle è proprio quella che esse sono rallentate dal loro stesso, intensissimo campo magnetico (dell’ordine delle decine dei kilo-Gauss).

Ovviamente a mistero aggiungiamo mistero, dato che il classico effetto dinamo che prevede la formazione di un campo magnetico per effetto del moto (che non deve essere lentissimo) dei materiali ferrosi all’interno della stella in questo caso non ci da risposte soddisfacenti.

Facciamocene una ragione: lassù ci sono ancora molte cose che le nostre evolutissime teorie non riescono a giustificare; madre natura non si è certo risparmiata con la fantasia.

WU

PS. non centra una cippa ma mi ha ricordato quest’altro mio delirio…

Panorami di cometa

Sono passati circa 4 anni da quando abbiamo provato (…) ad atterrare su una cometa. Il risultato scientifico della missione Rosetta e del suo lander è stato sicuramente ampio (anche se forse non tanto quanto avremmo sperato), ma di certo è stato più ampio il suo clamore. L’umanità (… beh… le sue emanazioni robotiche) era arrivata sulla luna, sui pianeti, al confine del nostro sistema solare, sugli asteroidi ed infine anche sulle comete.

Mettendo insieme una serie di immagini da 12.5 secondi di esposizione catturati da Rosetta il 01 Giugno 2016, ora possiamo addirittura animare la superficie della “nostra” cometa.

Dal mio punto di vista stiamo vedendo quello che volevamo vedere. Ce la immaginavamo (solo io?) un po’ così. Ce la immaginavamo brulla e grigia con rocce sparse qui e li, bordi taglienti (grazie atmosfera…) e rapide transizioni luce-ombra.

Anche se vedo quello che immaginavo la cosa non ne diminuisce il fascino. Stiamo comunque parlando di un mondo alieno che viaggia a diversi km/s attorno al sole, evaporando, cambiando forma e composizione fisica e destinato a morte certa sul nostro sole o nello spazio interstellare.

Personalmente mi sento (ancora) un po’ come il Piccolo Principe che fa il giro del suo ennesimo pianetino con la stessa meraviglia del primo, pur cosciente di non trovare nulla. Un mio (nuovamente… solo mio?) timore è che i nostri traguardi tecnologici e scientifici diminuiscano la magia di queste immagini finendo per darle quasi per ovvie o scontate quanto non lo sono affatto; anzi, sono il frutto di anni ed anni di scoperte e lavoro.

WU

PS. Ah, una nota tanto per completezza. I palloccoli bianchi che si muovono verso il basso, sullo sfondo, sono stelle; quelli che vanno veloci in promo piano sono invece particelle di “polvere di cometa”.

PPSS. Qui (nel PS) già una antesignana fantasticazione a riguardo.