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Moon’s fossil bulge

Come trattare brevemente (e sommariamente come mi si confà) un tema che merita lunghi trattati, che sono poi solo il frutto (giustamente dettagliato) di lunghi studi e tentativi.

Ad ogni modo, quando abbiamo la forza (ed i coraggio) di staccare il mento dal petto, il fatto che abbiamo un bel satellitone naturale che ci protegge non passa certamente inosservato.

Ma la luna, e questa non è certo una novità, nasconde ancora tanti segreti. Molti (praticamente tutti) oggetti nel nostro sistema solare hanno una specie di rigonfiamento all’equatore. Ovvero lungo le loro sezioni centrali si tende ad accumulare più massa a causa della rotazione (se lo fate con una trottola ve ne convincete velocemente) attorno al proprio asse.

La luna, anche in questo, è però speciale. Ha si il suo bel rigonfiamento equatoriale, che dovrebbe essere dell’ordine dei 200 metri, ma molto più pronunciato di quanto ci saremmo aspettati. Il rigonfiamento, infatti, è circa 20 volte maggiore! I molteplici crateri da impatto ed i vari bacini lunari hanno comunque “smussato” questo rigonfiamento, che rimane comunque sostanzialmente maggiore di quanto ci saremmo aspettati considerando la sua velocità di rotazione: un giro completo in circa 28 giorni.

Ovviamente la cosa è sufficiente per stuzzicare la mente umana e dedicarsi quindi a chiedersi il perché di tale anomalia (se non altro per dimostrare che i calcoli su tutti gli altri satelliti naturali li sappiamo fare e che la “teoria” è salva…). Bene, da simulazioni numeriche, riportati qui in Geophysical Research Letters, pare che gli strati esterni della luna si debbano esser congelati nella loro attuale configurazione circa 4 miliardi di anni fa (no, noi non eravamo ancora a spasso per il globo) per cristallizzare il notevole rigonfiamento equatoriale. E prima di quell’epoca, evidentemente, la luna ruotava su se stessa ad una velocità molto maggiore di oggi, il che quindi generava un rigonfiamento equatoriale notevolmente maggiore.

Questo scenario ha inevitabilmente un impatto anche su tutta l’evoluzione del sistema Terra-Luna. Oggi, infatti la luna ruota attorno a se stessa alla stessa velocità con cui ruota attorno alla Terra.

The Moon currently recedes from the Earth at a rate of about 4 centimeters per year according to lunar laser ranging observations from the Apollo missions. The recession is believed to result from gravitational or tidal interaction between the Earth and Moon. The same process also causes Earth’s rotation to slow down and the length of day to increase.

Ma per soddisfare tale scenario in passato la luna deve aver orbitato attorno a noi ad una velocità molto più alta ed anche la velocità con cui la Terra ruotava attorno al proprio asse (che in ultima analisi contribuisce al momento angolare di tutto il sistema Terra-Luna) deve esser diminuita più lentamente del previsto. Ciò ha infatti determinato una più lenta diminuzione della velocità di rotazione della luna attorno a se stessa che ha dato il tempo al rigonfiamento equatoriale di fissarsi al suo stato dell’epoca.

The timing and necessary conditions of this fossil bulge formation have remained largely unknown given that no physical models have ever been formulated for this process. Using a first-of-its-kind dynamic model, Zhong and his colleagues determined that the process was not sudden but rather quite slow, lasting several hundred million years as the Moon moved away from the Earth during the Hadean era, or about 4 billion years ago. But for that to have been the case, Earth’s energy dissipation in response to tidal forces-which is largely controlled by the oceans for the present-day Earth-would have to have been greatly reduced at the time.

E non è tutto; la cosa ci porta “facilmente” ad un’altra considerazione. Il fatto che la velocità di rotazione della Terra non stesse rallentando così rapidamente suggerisce che il nostro pianeta fosse praticamente un corpo semi-solido (altrimenti il movimento di masse liquide avrebbe introdotto una forza d’attrito frenante). Ovvero non vi era traccia di alcun oceano che rallentasse la velocità di rotazione del nostro pianeta, almeno per primi 500 milioni di anni… O, in alternativa, gli oceani esistevano ad uno stato ghiacciato, almeno in gran parte (probabilmente a causa del minore livello di emissione di calore/radiazioni da parte del nostro Sole).

Earth’s hydrosphere, if it even existed at the Hadean time, may have been frozen all the way down, which would have all but eliminated tidal dissipation or friction

Tema che merita maggiori approfondimenti, o almeno maggiori riflessioni, magari durante una notte di luna piena.

WU

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Armalcolite

Partiamo con la genesi del nome: Arm-al-col-ite. A parte il suffisso -ite le altre tre sillabe non sono altro che le iniziali dei nomi: Armstrong, Aldrin e Collins.

Vi dicono nulla? Sono gli astronauti della missione Apollo 11. Si quella “That’s one small step for a man, but a giant leap for mankind“. Quella che consentì ai primi esseri umani di mettere piede sulla luna. Quella che affascinò, motivò ed ispirò un’intera generazione.

L’armalcolite è un minerale che aveva tutte le caratteristiche per essere considerato alieno; fu infatti scoperto per la prima volta nella parte sudoccidentale del Mare della Tranquillità, sulla Luna! Cioè gli astronauti della suddetta missione inciamparono in alcune rocce che riportate a terra ed analizzate non avevano, all’epoca dei fatti, corrispettivo nel nostro mondo. Ma la storia (ahimè) finisce qui, dato che dal 1969 in poi l’armalcolite è stata scoperta in parecchie località della Terra (US, Germania, Messico, Sud Africa, etc. etc.), oltre ad esser stata sintetizzata in laboratorio.

Armalcolite.png

E’ un minerale a base di Ferro, Magnesio e Titanio. E’ una pietra è abbastanza rara sia sul nostro pianeta che sulla nostra luna e si forma a pressioni relativamente basse associate ad un rapido raffreddamento da circa 1000°C fino a temperatura ambiente (tempra). Condizioni abbastanza tipiche della fase di raffreddamento lunare, anche accoppiate a mancanza di ossigeno, “Titanium-rich basalt” ed abbondanza di materiale ferroso.

E’ grignolina, opaca, composta da cristalli allungati. Insomma esteticamente non particolarmente accattivante, ma decisamente suggestiva per la sua origine e per il fatto di darci una prova di un passato condiviso (e non entrerò qui nella varie teorie di formazione lunare) fra noi e la nostra Luna.

WU

PS. Condivide la sua “origine extraterreste” con altri due minerali: tranquillityite and pyroxferroite. Entrambe successivamente trovate sulla Terra.

Dark Side of the Moon Stout

The idea started out with a few laughs amongst a group of friends. We all appreciate the craft of beer, and some of us own our own home-brewing kits. When we heard that there was an opportunity to design an experiment that would go up on India’s moonlander, we thought we could combine our hobby with the competition by focusing on the viability of yeast in outer space.

Per i meno addicted: home-brewing kits sono quei kit per farsi la birra in casa.

Ora, anche per chi mastica con poca voglia l’inglese, quantomeno vediamo nella stessa dichiarazione la parola luna e la parola birra. Eh?! Beh, dato che sognare è la cosa migliore che possiamo ancora fare, quantomeno per motivarci ad andare avanti. Ad ogni modo, cerchiamo di raccontare la genesi di questa idea…

Si fa tanto parlare della colonizzazione del sistema solare, si fa tanto parlare di colonie marziane e lunari. Sulla luna, ad esempio, è chiaro e confermato che esista l’acqua. Tirarla fuori e renderla potabile, poi, è un’altra storia. Comunque, anche quando avremo la nostra bella casetta sulla luna con tanto di fontanella che produce l’acqua direttamente in-situ, non potremo dire di aver colonizzato la luna se è l’unica cosa che possiamo bere.

Che è poi un po’ il concetto di “la mia casa è dove poggio il mio cappello”; qualche confort ci vuole per sentirci a casa nostra anche sulla luna. Confort tipo? Beh… un bel bicchiere di birra!

Certamente qualora avessimo veramente colonizzato la luna con tanto di basi permanenti vi sarebbe un sistema di trasporto di beni Terra-Luna tra i quali farsi arrivare anche un bella bottiglia di birra (di importazione, per definizione), ma vogliamo mettere la soddisfazione di farsi la propria birra in casa, anche sulla luna?

How to make beer on the Moon?!?

Beh, la domanda che si è fatta un team di ricerca di studenti di bioingegneria dell’università di San Diego è esattamente: come faccio a spillare birra sulla luna? Ovviamente i problemi sono tanti (che valga la pena di affrontarli o meno). Ad incominciare dalla disponibilità della materia prima:

to test if yeast would be viable in a Lunar environment. As the key ingredient in the production of beer (and many other beneficial things), thieir experiment sought to determine if Lunar colonists will be capable of becoming their own brewmasters.

Il team si è dato da fare ed ha progettato un dimostratore per un sistema di produzione di birra unico nel suo genere. Si parte dall’aggiunta di lieviti per poi combinare la fase di fermentazione e carbonizzazione (che sulla terra avvengono separatamente) al fine di avere un sistema più compatto e non avere CO2 rilasciata da dover smaltire. Il sistema, inoltre, dovendo fare i conti anche con la minore gravità della luna utilizza la sovrappressione della CO2 prodotta per misurare il contenuto di zucchero invece che misurare la densità della miscela, come invece si fa sulla Terra.

MoonBeer.png

Our canister is designed based on actual fermenters. It contains three compartments—the top will be filled with the unfermented beer, and the second will contain the yeast. When the rover lands on the moon with our experiment, a valve will open between the two compartments, allowing the two to mix. When the yeast has done it’s job, a second valve opens and the yeast sink to the bottom and separate from the now fermented beer.

Per farla breve è una specie di lattina di birra… che produce birra!

Prima di immaginarci generazioni di produttori di birra lunari (e, perchè no, marziani) vediamo di far volare il barroccio. L’idea è quella di portare l’esperimento sulla luna a bordo del lander indiano della TeamIndus, uno dei team (in realtà uno dei 5 team ad aver già raggiunto la milestone del finanziamento di 1 M$…) del Google Luna XPRIZE.

WU

PS. Se state pensando “che cagata”: è vero. Può essere vero. Ma infondo è dalla passione di un hobby, associata alla ricerca/Studio/sacrificio che viene fuori entusiasmo e qualche bella idea… fosse anche molto lontana da dove eravamo partiti.

Facce lunari

Impelagarsi nella storia e nella tradizione non è mai una buona idea. Farlo poi con derive planetarie lo è ancor meno.

Dato che io di “buone idee” ne ho molto poche e raramente, mi sono imbattuto nella fantastoria dell’Uomo NELLA Luna.

Si, a parte gli alieni che ci vengono a visitare, se facciamo volare un po’ la nostra fantasia e fissiamo il disco lunare, in una bella serata di luna piena (invece di guardare smartphone o simili) ci possiamo vedere forme umane.

Si tratta ovviamente di un po di fantasticheria che ci addolcisce la vita (o almeno lo faceva ai nostri avi)… escluderei che qualcuno creda (attento…) che la Luna serbi tracce di giganti selenici.

Ad ogni modo, in base alla vostra etnia, religione, provenienza, umore, e via dicendo di forme pseudo umane, da volti a busti, nella lune ne potete vedere in abbondanza.
La storiella affonda le radici in varie culture e tradizioni; dai tedeschi ai cinesi, tanto per intenderci.

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La spiegazione “scientifica”, se applicabile, è semplicemente nell’interpretazione che il nostro cervello da dei maria lunari che sono leggermente “più scuri” del resto. Dato che la luna di porge sempre la stessa gota il risultato che ne otteniamo, fissandola, è di poterci immaginare un po’ ciò che ci pare.
Meno male che

  • la fantasia non muore mai
  • non c’è nessun altro che ci fissa da lissù

WU

PS.
Ed, ovviamente … chicchessia che stia attento ai nostri satelliti! 🙂

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PPSS. E qui, anche con legami con il beneamato Rorschach test.

Chang’e 3

Correva l’anno 1976 quando l’ultima sonda robotica, la Lunnik 24, lasciò la superficie lunare. La Luna 24 era una missione di “sample return” dell’ex URSS che chiudeva il programma Luna e che, dopo Luna 16 e 20, fu la terza missione del programma a riportare a Terra campioni di suolo lunare, ben 170 gr.

Da allora da quelle parti è regnato il silenzio e la tranquillità. Fino al Dicembre 2013 quando l’esplorazione robotica della superficie lunare è ripresa con la missione cinese Chang’e 3. Trattasi di accoppiata lander/rover che hanno esplorato la superficie del nostro satellite per tre mesi (con tanto di malfunzionamento del rover Yutu nel febbraio 2014) mandato a Terra le immagini più recenti (e dettagliate) che abbiamo della superficie della Luna. Tra le importanti scoperte del piccolo (e sfortunato, dato che si suppone sia stato un urto contro rocce lunari ad aver definitivamente fermato il rover) rover, il primo tutto made in china, vi è la scoperta di un nuovo tipo di roccia lunare mediante il suo “Lunar Penetrating Radar”.

La missione fa della Cina il terzo paese (dopo, ovviamente USA ed ex-URSS) ad aver effettuato un allunaggio morbido sulla superficie. Dal 2014 sono state rilasciate diverse immagini raccolte, ma solo ora si inizia ad avere accesso ai dati completi della missione. Qui sotto un paio di immagini (e qui un blog dedicato della planetary society).

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Ma il programma di esplorazione lunare cinese non si ferma. Infatti si prevedono tre ulteriori lander nei prossimi tre anni, incluso Chang’e 6 che dovrebbe essere il primo lander ad allunare sulla faccia nascosta della Luna.

Per i complottisti o i nostalgici dell’esplorazione umana “occidentale”: anche in queste foto non si vede alcuna stella, vogliamo ancora star qui a dire che sono scattate in uno studio?

WU

L’astronauta caduto

8.5 cm di arte. La prima ed unica opera artistica su un’altro mondo. Detto così è veramente affascinante.

Trattasi si una piccola statuetta in alluminio (materiale scelto per la sua resistenza alle deformazioni causate degli sbalzi termici) portata sulla Luna nel 1971 dalla missione Apollo 15 e li lasciata. The Fallen Astronaut.

Commissionata dall’astronauta David Scott (al suo terzo volo spaziale ed il primo uomo a pilotare un rover sulla Luna) all’artista Paul Van Hoeydonk la scultura commemora tutti gli astronauti caduti nella “corsa allo spazio” che hanno reso possibile l’allunaggio umano. Trattasi in particolare di 14 astronauti deceduti, 8 statunitensi e 6 sovietici dal 1966 al 1971 (ad oggi sarebbero circa 20).

La statuetta è stata pertanto voluta molto generica; non raffigura, infatti, ne un sesso ne un’etnia precisa. Accompagna la statuetta anche una targa con i nomi di questi “caduti”.

fallenastronaut

Ed essendo un tributo alla memoria di questi uomini la scultura non avrebbe dovuto neanche riportare la firma dell’artista ne il racconto della deposizione della scultura sarebbe dovuto essere di facile dominio pubblico. La “missione” era infatti non ufficiale ed anche il centro di controllo a Terra era all’oscuro delle intenzioni degli astronauti (qui un bellissimo e lunghissimo articolo).

“I just know [the sculpture] was in my pocket when I got to the moon” [D. Scott]

Pare la deposizione (seppur breve) sia stata fatta anche con una certa deferenza e ritualità. Un rarissimo gesto di rispetto e riguardo di colleghi nei confronti di colleghi.

Ciononostante pare che quando si diffuse la notizia all’artista furono commissionate copie della statuetta per la commercializzazione (… immancabile Dio Denaro), ma, anche grazie alle rimostranze degli astronauti, tali copie non furono mai effettivamente vendute (a parte una, della quale non immagino neanche il valore…). Ci fu addirittura della pubblicità su una rivista d’arte per acquistare le copie!

fallenastronaut1

La prima riproduzione “autorizzata” e non vendute dell’opera è oggi esposte al National Air and Space Museum (a Washington D.C.) .

Peccato per queste controversie finali che sporcano una storia così profonda, quasi romantica.

WU

PS. Tanto per la cronaca sapere qual’è il rapporto fra ciò che abbiamo “preso” dalla luna e ciò che vi abbiamo “lasciato”? Abbiamo riportato sulla Terra circa 382 kg di rocce ed abbiamo lasciato ben 170 ton di “rottami” sulla superficie lunare. Un rapporto di ben 445 kg richiesti per riportare 1 kg di roccia… Beh, direi che la statuetta è tutto sommato trascurabile.