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tra Scienza & Coscienza

"Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me'' I. Kant

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MAPPARE LA FOTOSINTESI, UNA QUESTIONE DI NUOVE PROSPETTIVE

In un film tanto bello quanto discusso, Nymphomaniac, viene detta questa frase:”Le cose si nascondono quando diventano familiari, Ma se si guardano da un’altra angolazione possono assumere un nuovo significato”.

Cambiare la prospettiva intorno a un problema può effettivamente portare ad una soluzione o almeno ad un’analisi più completa: gli scienziati dell’università di Sydney e della NASA  hanno sviluppato una nuova tecnica per reinventare l’immagine della fotosintesi, attraverso il telerilevamento satellitare. Lo studio è stato pubblicato su Science questa settimana.

Ad essere tracciata è stata la fluorescenza della clorofilla tramite il sistema satellitare OCO-2, satellite NASA che traccia “il respiro” del nostro pianeta dallo spazio ed è dedicato esclusivamente allo studio dell’anidride carbonica atmosferica.

Quando parliamo di fotosintesi, stiamo facendo i conti con la base fondamentale della vita sulla terra: lo scienziato Bradley Evans, co-autore dello studio e professore della School of Life and Environmental Sciences ha spiegato a Tra Scienza & Coscienza, in sommi capi, come è stata svolta la ricerca:” Il nostro studio vuole raccontare la fotosintesi, non fornire un’analisi sul suo stato e i suoi cambiamenti”.

Per capire, dal punto di vista scientifico, questo processo abbiamo bisogno di vari ingredienti come CO2, luce e acqua, Evans ci ha raccontato quali sono i principali propulsori di questo processo: “I principali motori della fotosintesi sono la CO2, la luce, la presenza di acqua e i nutrienti. Ma se i nutrienti rimangono sempre uguali; la luce, l’acqua e il CO2 cambiano in base al clima. Le piante possono adattarsi a determinati limiti e la CO2 può “arricchire” una certa quantità di fotosintesi, ma la maggior parte delle piante è altamente ottimizzata per il suo clima. Possiamo dire che per ora la fotosintesi si sta adattando al meglio, ma rimane comunque abbastanza limitata nella sua capacità”.

Lo studio dunque vuole diventare un reale strumento per aiutare a studiare i flussi di carbonio, permettendo così un’analisi del cambiamento climatico ancor più sottile che vada a monitorare come stanno reagendo i vari ecosistemi del nostro pianeta.

“Ancora non comprendiamo completamente l’ottimizzazione della fotosintesi, probabilmente perché cambia e si adatta entro un intervallo di tempo che coinvolge intere generazioni di piante” ha spiegato Evans.

Il miglioramento nel raccogliere dati e stime sulla crescita delle piante, con una risoluzione di fatto senza precedenti, è il fulcro dello studio: “Dobbiamo gestire meglio gli ecosistemi naturali in declino e le risorse agricole finite. Ad esempio, verso le singole piante in un campo analizzando la loro condizione, il tasso di crescita e le necessità biochimiche”. Una volta compresi questi fattori allora potremmo ottenere un tasso di crescita più elevato anche con meno acqua e sostanze nutritive nel terreno.

Le foglie che assorbono anidride carbonica e la loro conversione di zuccheri durante la fotosintesi, sono e saranno al centro della nostra biosfera, allora occorre ripensare il nostro posto nel mondo ancora una volta e tramite dei satelliti, dei progetti di ricerca o le parole di uno scienziato, siamo chiamati a cambiare prospettiva.

Gianluigi Marsibilio

 


L’ENERGIA OSCURA E LE SUE DINAMICHE

Il binomio costante cosmologica/energia oscura è sempre stato uno dei più interessanti nella storia della cosmologia: oggi un team di ricerca internazionale della University of Portsmouth ha rivelato un tassello in più sulle dinamiche seguite dall’energia oscura.

Scoprire delle chiavi per comprendere l’energia oscura è sempre stato uno degli obiettivi degli scienziati nel XXI secolo, la costante cosmologica elaborata da Albert Einstein è sempre stata un ostacolo duro da sormontare nello studio di questa misteriosa “forza”, troppo spesso direttamente associata alla costante.
Uno studio apparso su Nature Astronomy, grazie al grande database utilizzato per svolgere la ricerca, ha portato a risultati interessanti sulla comprensione del binomio costante cosmologica in rapporto all’energia oscura.

Noi abbiamo parlato con Bob Nichol,  direttore dell’ICG  ( istituto di cosmologia e gravitazione) che ci ha aiutato a districarci in questo complesso campo di studi: “La migliore spiegazione per l’energia oscura rimane la costante cosmologica, ma non con lo stesso valore e le stesse ragioni di introdotte da Einstein. Una costante cosmologica rimane insoddisfacente per la maggior parte di noi perché il valore osservato (tramite i vari esperimenti) è molto lontano da quello atteso”.
La proprietà fisica dell’energia oscura è rappresentata dall’equazione di Stato che è il rapporto della pressione con la densità di energia.

La squadra del professor Zhao, che ha contribuito attivamente nello svolgimento di questo studio, ha trovato una prova della dinamica dell’energia oscura ad un livello di 3.5 Sigma, questo va a indicare che la natura dell’energia oscura non può essere collegata a quella del vuoto ma piuttosto alla presenza di un campo dinamico.

Il futuro dello studio dell’energia oscura è affidato allo strumento DESI che proporrà una nuova mappa cosmica in 3D dal 2018 in poi, fino ad oggi i lavori hanno utilizzato dati della temperatura della radiazione cosmica di fondo, gli spettri della polarizzazione, lo studio delle supernove e i vari studi dei cluster di galassie.

Abbiamo chiesto a Nichols in che modo le attuali osservazioni sono in grado di fornire le varie dinamiche dell’energia oscura, lo scienziato ci ha spiegato che ad oggi: ” Non siamo sicuri che l’energia oscura impatti sulla formazione di determinati ambienti cosmici, dato che è ovunque nell’universo, essa potrebbe fluire, secondo la teoria di Kashlinsky, in “flussi oscuri”. Resta comunque importante studiare l’influenza gravitazionale dell’energia oscura sull’universo, infatti nella relatività generale di Einstein qualsiasi forma di materia o energia può in un certo senso stravolgere lo spazio-tempo.

Ad oggi sappiamo che l’effetto principale dell’energia oscura è stato quello di causare un’accelerazione nelle espansione dell’universo.

Nichols ha chiuso l’intervista ricordando che: ” C’è bisogno di un modello che spiega come l’universo si sia potuto evolvere, tutto questo va poi confrontato con le varie misurazioni e se il modello si adatta alle misurazioni, possiamo indicarlo come coerente e valido”.

 

Questa considerazione finale ci fa effettivamente capire quanto sia importante, anche con il modello teorico più astratto, ricollegarsi a delle misurazioni reali su alcune costanti dell’universo.

 

 

Image credit: Gong-Bo Zhao, NAOC and the ICG, University of Portsmouth

La costante cosmologica (illustrata dalla linea gialla) viene introdotta per spiegare l’espansione accelerata dell’Universo (mostrato come il cono azzurro) a causa della presenza di energia oscura. Lo studio suggerisce che il contributo di energia oscura a questa espansione dipende dal tempo (curva grigia)

UNA CULLA DI STELLE NELLA NOSTRA GALASSIA

La foto nel suo magnifico splendore mette in luce una delle nubi molecolari più significative del nostro ambiente cosmico, stiamo parlando nel particolare  delle regioni  W3, W4, W5.

 

Il complesso situato nella costellazione di Cassiopea è indicato dagli astronomi come una delle più importanti culle di stelle della nostra galassia.

Le regioni come si vede dalla panoramica sono ben distinte e presentano molti punti d’interesse che gli astronomi continuano a studiare.

 

Il telescopio Herschel ha dato vita ad una lunghissima serie di pubblicazioni scientifiche  ed è stato una vera innovazione per gli scienziati, in particolare quelli europei.

 

Herschel, con i suoi 3,5 m di diametro, è stata fondamentale per l’agenzia spaziale Europea e  tra i suoi strumenti principali ricordiamo:  PACS, spettrofotometro ad immagini operante tra 60-210 µm che utilizza matrici di bolometri per osservazioni a banda larga e uno spettrometro a reticolo e matrici di fotoconduttori per le immagini in riga.

SPIRE, un spettrofotometro ad immagini operante tra 200-620 µm che utilizza solo matrici di bolometri. Le immagini in riga sono ottenute mediante uno spettrometro a trasformata di Fourier.

HIFI, strumento che copre con continuità l’intervallo spettrale fra 500 GHz e 1100 GHz con una finestra a 2500 GHz. 

 

 

 

CREDITI FOTO: ESA, HERSCHEL, NASA

LA TERRA VISTA DALLO SPAZIO, DECINE DI MONDI POSSONO OSSERVARCI

 

 Ormai da più di vent’anni siamo abituati a scoprire mondi esterni al sistema solare, ma oggi proviamo a capovolgere la situazione e domandiamoci come un osservatore alieno potrebbe rilevare la terra  attraverso i nostri metodi, ad esempio quello del transito.

Non siamo i primi a porci questa domanda, infatti sul Monthly Notices of the Royal astronomical Society, un gruppo di Scienziati della Queen University di Belfast e dell’Istituto Planck ha analizzato in uno studio questa domanda.

La missione intrapresa dagli scienziati è stata quella di scandagliare e dividere il cielo in varie parti, l’obiettivo era capire da quali regioni il nostro sistema solare può essere osservato e il nostro pianeta  riconosciuto attraverso un transito davanti al sole.

I pianeti come Mercurio, Venere, Marte e proprio la terra sono in realtà  più facili da osservare rispetto ai pianeti gioviani come Giove, Saturno, Urano e nettuno. Il tutto è dovuto alla vicinanza dal corpo alla stella madre.

Robert Wells, dell’università di Belfast ci ha spiegato come è stata eseguita la ricerca: “Il nostro compito è stato quello di trovare le coordinate dei confini della zona di transito terrestre, successivamente abbiamo trovato tutte le stelle simili al sole in questa regione in dei database”. Spulciando nel database SIMBAD è  stato possibile vedere come in questo quartiere che abitiamo ci siano circa 3000 stelle simili al sole che occupano l’area di transito della terra.

La dimensione di una zona di transito è data da due volte il raggio  stella- distanza dal pianeta, proprio un attributo come la distanza è fondamentale per rendere un pianeta visibile da un altro sistema solare.

Nel nostro quartiere i pianeti più piccoli sono molto più vicini al sole rispetto a quelli giganti per questo  la loro possibilità di essere catturati dai telescopi è nettamente superiore.

Wells ci ha anche spiegato quanto sia ininfluente la dimensione del pianeta: “Questa variabile ha un effetto molto più piccolo sulla dimensione della zona di transito”.

Partendo dagli esopianeti attualmente scoperti riusciamo a calcolare come dei 3600 esopianeti attualmente riconosciuti, solo 9 potrebbero osservare dei transiti della terra.

Il team per allargare  il campo ha identificato 68 mondi in cui gli osservatori potrebbero aver visto uno o più pianeti del nostro sistema solare.

Parlando in percentuale, un osservatore casuale ha una possibilità di 1 su 40 di osservare il transito di almeno un pianeta del sistema solare

Wells ci ha anche spiegato come:” La missione Kepler non ha puntato il suo sguardo nella regione in cui è possibile osservare il transito della terra”.

Il futuro di questo settore è legato all’obiettivo di allargare il cerchio delle zone di transito e osservare meglio esopianeti proprio in queste aree, in cui si spera ci siano pianeti abitabili.

 

La scoperta dovrebbe innescare un senso di responsabilità quando facciamo azioni poco consone alla nostra permanenza su questo pianeta.

Non sappiamo effettivamente se E.T. dai suoi telescopi ci stia guardando nel bel mezzo di un transito davanti al nostro sole, ma il pensiero di essere “studiati” dovrebbe bastare a innalzare la nostra consapevolezza nel proteggere e salvaguardare il pianeta, la responsabilità che abbiamo dinanzi è cosmica.

 Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: 2MASS/R.WELLS

IL GRAFENE A ZERO G, IL FUTURO SPAZIALE DELL’INNOVATIVO MATERIALE

Portare il grafene nello spazio. Questo è l’obiettivo di una delle più grandi e innovative iniziative che unisce il CNR e l’Agenzia Spaziale Europea.

La collaborazione ha dato vita al progetto Flagship Graphene ea novembre partirà il grande esperimento che testerà il grafene in condizioni di assenza di gravità a bordo di un volo parabolico.
Noi abbiamo parlato con la comunità dei ricercatori dell’esperimento e delle sue implicazioni, a rispondere alle nostre domande sono stati Vincenzo Palermo, vicedirettore del progetto  e Maddalena Scandola, responsabile della comunicazione del CNR.

Come è strutturato esattamente l’esperimento Zero Gravity Graphene?

Il programma ZeroGravity Graphene si compone di due ambiziosi esperimenti, promossi dalla iniziativa europea Graphene Flagship in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), per valutare le prestazioni del grafene in condizioni di gravità zero. L’Italia, con il Cnr, ha un ruolo di primo piano in uno degli esperimenti in programma.

Entrambi gli esperimenti si svolgeranno tra il 6 e il 17 novembre 2017, e testeranno il grafene in condizioni di micro-gravità per valutare il suo potenziale nelle applicazioni spaziali, in particolare per la propulsione con la luce (vele solari) e per la gestione termica di satelliti.

L’esperimento ‘Solar sails’ (Vele solari) testerà il grafene come materiale per realizzare vele solari, un ambizioso metodo di propulsione delle navicelle spaziali che sfrutta la luce dal sole o dai laser a terra. Quando la luce è riflessa o assorbita da una superficie, esercita una forza che spinge la superficie lontano dalla sorgente luminosa: questa pressione di radiazione può essere sfruttata per spingere oggetti nello spazio senza utilizzare combustibili. Poichè la spinta della pressione di radiazione è molto bassa, per avere una propulsione efficace la “vela” deve avere una grande superficie e essere il più leggera possibile. Il grafene è molto leggero e al contempo resistente e potrebbe essere un buon candidato per le vele solari. Il team di ‘Solar sails’ studierà come il graphene possa funzionare come una vela solare in un esperimento che simula le condizioni di gravità e vuoto di spazio.

L’esperimento ‘Satellite Heat Pipes’ testerà il grafene a bordo di un volo parabolico che simula le condizioni di assenza di gravità per verificare il suo impiego nei dispositivi termici impiegati nei satelliti. La gestione termica è molto importante nei satelliti, poiché la mancanza di aria richiede soluzioni tecnologiche specifiche per disperdere il calore verso lo spazio profondo. La differenza di temperatura tra due lati di un satellite, quello rivolto verso il sole e quello al buio può arrivare fino a 200 gradi. Gli scambiatori di calore (Heat Pipes) trasferiscono il calore dalle parti calde a quelle fredde, e disperdono quello in eccesso verso lo spazio.

Frutto di una collaborazione tra l’italiana Leonardo Spa, leader mondiale nel settore aerospaziale, due istituti del CNR, l’Istituto per la Sintesi Organica e Fotoreattività (ISOF) e l’Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi di Bologna (IMM-Bo), l’Università libera di Bruxelles e l’Università di Cambridge, l’esperimento indagherà come i rivestimenti a base di grafene possono migliorare l’efficienza negli scambiatori di calore, noti come loop heat pipes, fondamentali sistemi di raffreddamento usati nei satelliti e negli strumenti aerospaziali.

Il team si riunirà a Bordeaux, in Francia, tra il 6 e il 17 novembre 2017 per testare gli scambiatori di calore contenti grafene in condizioni di microgravità in un volo parabolico, gestito dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e da Novespace (Francia).

Il team di ricercatori dell’esperimento ‘Satellite Heat Pipes’ intende sfruttare le proprietà termiche e fisiche del grafene per migliorare l’efficienza degli scambiatori di calore.

Questi infatti raffreddano i dispositivi a bordo grazie all’evaporazione di un liquido che si trova all’interno di una struttura di materiale poroso, solitamente di metallo. Sostituendo il materiale metallico con un composito a base di grafene e metallo, i ricercatori mirano a migliorare il trasferimento di calore tra le unità elettroniche e il fluido che lo attraversa.

Cos’è la tecnica del volo parabolico usata per portare il valore della gravità vicino allo zero?

Il volo parabolico è il metodo utilizzato per portare il valore della gravità vicino allo zero senza andare in orbita: mentre l’aereo segue una traiettoria parabolica si può arrivare ad avere fino a 25 secondi di assenza di peso. Ogni volo, che avrà la durata di 3 ore, comporterà circa 30 archi parabolici. Oltre all’assenza di gravità, a bordo si sperimenta anche fino al doppio della forza gravitazionale terrestre quando l’aereo si prepara alla parabola successiva, come su un gigantesco ottovolante.

Alle successive domande ha risposto per noi Vincenzo Palermo

Vincenzo Palermo è il responsabile del Laboratorio di Nanochimica dell’istituto ISOF-CNR di Bologna e vice direttore del progetto europeo Graphene Flagship, la più grande iniziativa di ricerca europea sul grafene.

Perché è importante studiare il grafene a gravità zero?


Lo scopo del nostro esperimento è studiare il comportamento di un liquido, e la sua evaporazione, all’interno di un materiale poroso ricoperto di grafene. Questi esperimenti rientrano nel settore generale della micro-fluidica, cioé lo studio del comportamento dei liquidi.
In un laboratorio è possibile modificare molti parametri come temperatura, umidità, presenza di campi elettrici o magnetici; è però impossibile modificare la forza di gravità che agisce su questi fluidi; per questo, bisogna usare i voli parabolici in cui, per pochi secondi, la drammatica discesa di quota dell’aereo permette di diminuire o annullare la forza di gravità; l’effetto è simile alla di perdita di peso che sentiamo in un ascensore che scende velocemente.

Quali applicazioni potrebbe avere un materiale del genere nella ricerca spaziale?

Depositiamo il grafene all’interno di un blocco di metallo poroso. Questo materiale è il cuore di un dispositivo chiamato “heath loop pipe” un tipo molto particolare di radiatore, capace di dissipare calore grazie all’evaporazione e al ricircolo di un liquido.
Le heath loop pipes sono molto utili sui satelliti in orbita, per raffreddare ad esempio dispositivi elettronici, perché funzionano senza bisogno di pompe o di energia esterna.
Quando un satellite è nello spazio, l’assenza di aria rende difficile dissipare il calore nello spazio. Quando un lato del satellite è esposto al sole, la differenza di temperatura tra lato al sole e lato in ombra può superare i 200 gradi, danneggiando seriamente i componenti elettronici.

Quali sono le proprietà termiche del grafene in grado di migliorare il trasferimento di calore e l’efficienza dei dispositivi?

Il grafene è composto da atomi di carbonio legati assieme per formare un reticolo esagonale. Ogni atomo del reticolo è connesso ad altri tre da legami chimici molto robusti e stabili, e l’intera struttura trasmette molto bene le minuscole vibrazioni atomiche che noi percepiamo, su scala macroscopica, come calore. Grazie a questa sua struttura cristallina il grafene ha un’ottima conducibilità termica, sino a dieci volte meglio di quella, ad esempio, del rame. A differenza di altri materiali, i foglietti di grafene possono essere estratti dalla grafite, dispersi in una soluzione e depositati su qualsiasi substrato, come ad esempio il metallo poroso che noi testeremo durante i voli.

Gianluigi Marsibilio

SONDE VOYAGER, 40 ANNI DI STORIA NELLO SPAZIO

Le missioni Voyager hanno compiuto 40 anni diventando le più lontane e longeve navicelle spaziali. Voyager I e II sono state celebrate dalla NASA tramite dei manifesti celebrativi e delle infografiche con le illustrazioni delle varie tappe delle missioni.

Entrambe lanciate nel 1977, per la precisione a 16 giorni di distanza, queste due missioni hanno influenzato generazioni di scienziati e futuri ingegneri, colpiti dal messaggio che le sonde hanno portato attraverso il sistema solare e ora nello spazio interstellare.

Nel 2012 Voyager I è stato il primo veicolo spaziale ad essere entrato nello spazio interstellare, uscendo dalla zona del sistema solare e Voyager II ha testimoniato le prime attività vulcaniche oltre a quelle terrestri, per esempio sulla luna di Giove (Io).

Voyager I ha continuato ad inviarci dei dati molto interessanti, infatti gli scienziati hanno capito, proprio grazie ai segnali mandati dal 2012, che nel nostro spazio interstellare i raggi cosmici sono fino a 4 volte più abbondanti rispetto al nostro piccolo quartiere cosmico.

La NASA ha celebrato questo anniversario importantissimo, a cui nessuno scienziato puntava in maniera specifica con questa serie di poster e infografiche bellissime ecco qui il link per scaricarle.

Come vi avevamo spiegato alcune settimane fa le sonde Voyager hanno la particolarità di avere delle registrazioni che contengono della musica e altre informazioni sull’umanità, se volete potete segnalarci quali canzoni vorreste mettere nelle vostre personali sonde Voyager, portando avanti una compilation da mandare chissà nello spazio o semplicemente su Spotify.

 

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: NASA/JPL

UN NUOVO (STRANO) INQUILINO SULLA ISS

La Jaxa ha inviato un nuovo robot sulla Stazione Spaziale Internazionale ed è veramente adorabile, insomma gli astronauti con il nostro Paolo Nespoli hanno un nuovo amico con cui condividere lo “spazio”.

Int-Ball, questo il nome del simpatico coinquilino, è una telecamera sferica che galleggia continuamente intorno all’equipaggio. Il piccolo Wall-E è un prototipo in grado di muoversi autonomamente o essere controllato da operatori sulla Terra.

Le immagini raccolte dallo strumento vengono mandate sulla Terra in tempo quasi reale consentendo al personale JAXA di valutare rapidamente ogni sorta di problema a bordo del laboratorio orbitante.

Ora il nostro piccolo amico è nel modulo della stazione “Kibo” ed è stato portato in orbita grazie ad un razzo SpaceX ad inizio giugno.

L’obiettivo è rendere lo strumento libero e autonomo per aiutare gli astronauti nella risoluzione dei problemi, anche bypassando il legame con centri operativi sul nostro pianeta.

PROGRAMMA UFFICIALE: “LE STELLE DAL BORGO”

Ecco il programma ufficiale del nostro festival : “Le Stelle dal Borgo” che si terrà dal 21 luglio al 25 agosto a Guardiagrele, piccola cittadina della provincia di Chieti. Vi aspettiamo numerosi e non escludiano novità e sorprese che saranno inserite all’interno del programma.

 

 

21 Luglio ore 18.00 Cinema Teatro Garden

Convegno sugli Esopianeti con la partecipazione del Dott. Fabrizio Capaccioni Direttore dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziale di Roma;

Ore 21.00 Terrazzo dell’ascensore parcheggio di Via Orientale

Osservazione delle Stelle; Serata ottima per osservare Saturno

7 Agosto ore 21.00 San Martino Sulla Marrucina – Campo Sportivo

Osservazione delle stelle. Ci sarà un’eclisse parziale di luna con fase massima intorno alle ore 20:20

Non molto visibile ma ci darà la possibilità di parlare delle eclissi di luna e di sole.

12 Agosto ore 18.00 Cinema Teatro Garden

Convegno “Terra chiama Marte: le novità e il futuro del pianeta rosso” con la partecipazione della Dott.ssa Francesca Altieri Ricercatrice dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma;

Ore 21.00 Terrazzo dell’ascensore parcheggio di Via Orientale

Osservazione delle stelle; Il periodo migliore in cui si potrà osservare le stelle cadenti / meteore Perseidi del 2017 è nelle notti fra il 10 e il 14 Agosto.

L’intensità delle meteore inizierà a salire ad inizio Agosto per poi raggiungere il picco di massima visibilità nella notte fra il 12 e il 13 Agosto.

Gli orari consigliati per l’osservazione sono dalle ore 24.00 sino a poco prima del mattino, verso le 4.00. L’unico neo sarà il disturbo della luna in quelle ore che sarà piena il 7 agosto sera.

25 Agosto ore 21.00 Terrazzo dell’ascensore parcheggio di Via Orientale

Osservazione delle stelle. Si potrà osservare il cielo e le varie costellazioni perché non ci sarà luna.

DURANTE TUTTO IL IL PERIODO SI POTRÀ OSSERVARE SATURNO

 

 

L’ORCHESTRA DI TRAPPIST-1, LA SINFONIA NASCOSTA DELLE ORBITE PLANETARIE

Non tutto può essere ascoltato per radio, ci sono suoni che solo lo spazio può regalare o almeno far immaginare. Una ricerca guidata da Dan Tamayo , un ricercatore postdoc all’Università di Toronto e dal suo collaboratore Matt Russo, esperto di jazz, ha analizzato il sistema TRAPPIST, al centro della grande scoperta NASA di alcuni mesi fa. I pianeti chiamati TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g ed h hanno tutti una grandezza simile al nostro mondo e tre di loro si trovano in piena fascia d’abitabilità.

La nuova ricerca è stata pubblicata sull’Astrophysical Journal Letters e precisa come il sistema TRAPPIST è assolutamente unico: le simulazioni nella loro carta mostrano come i pianeti dovrebbero schiantarsi tra loro nel sistema, invece le configurazioni risonanti e i periodi orbitali permettono ai pianeti di non incontrarsi e di creare una vera sinfonia planetaria di precisione.

C’è un vero ritmo che mantiene tutto l’ambiente stabile e tutto questo suona molto familiare per chi si occupa di teoria musicale. Russo ci ha spiegato via mail: “TRAPPIST-1 produce una musica incredibilmente ritmica e armoniosa, il sistema mantiene il tempo meglio di qualsiasi batterista umano”. TRAPPIST è una delle nostre 300 stelle più vicine, sette pianeti simili alla Terra, con molti di questi che potrebbero sostenere la vita. Ad alimentare questo paper però, come ci ha sostenuto Tamayo, è stato: “Un rompicapo nel paper originale quando, simulando il sistema di rotazione dei pianeti, questi hanno cominciato a collidere in un breve periodo”. In TRAPPIST-1 si assiste ad una vera e propria catena di risonanza: “I periodi orbitali dei pianeti nel nostro sistema solare sono abbastanza casualmente correlati. In TRAPPIST-1 invece, per ogni 2 orbite del pianeta più esterno, il prossimo ha 3 orbite, il prossimo 4, 6, 9, 15 e 24”. Oggi queste risonanze si possono osservare anche nella cintura degli asteroidi e sostanzialmente evitano collisioni con la Terra: relazioni così stabili permettono anche a Nettuno e Plutone di non incrociarsi e schiantarsi tra loro.

Tamayo ha descritto nella sua ricerca uno dei sistemi più musicali e speciali di sempre, ricordiamo che il tempo per completare un’orbita varia da 1,5 giorni a 19 data la distanza dei pianeti dalla sua stella. Lo studioso è abbastanza sicuro: “C’è una grande analogia del sistema con un’orchestra” e ci ha spiegato dove vede questa similitudine: “Non è sufficiente per i membri dell’orchestra mantenere il tempo perchè se prima non accordano i propri strumenti non vi sarà alcuna armonia”. Allo stesso modo, ha confermato Tamayo, accade nei rapporti speciali dei periodi orbitali in sistemi planetari pieni come TRAPPIST-1, che: “Non sono sufficienti per garantire la stabilità, se gli altri parametri orbitali (ellitticità, allineamenti) non sono perfettamente sintonizzati”.

La simulazioni precedenti probabilmente hanno fallito per delle incertezze su parametri aggiuntivi che mancano dall’osservazione del sistema: il processo di formazione dunque è stato soft e gentile permettendo la creazione di una sinfonia armonia in TRAPPIST-1.

La stella è molto più piccola del Sole ed è a malapena in grado di accendere la fusione nucleare e di essere chiamata stella. Questi astri sono più difficili da vedere e studiare e oggi Tamayo vede grandi possibilità: “La parte interessante è che tutto questo (dallo studio di TRAPPIST-1 al focus su stelle del genere) sarà testato dalle prossime missioni come TESS, con un lancio nel prossimo anno”.

Matt Russo ci ha spiegato che questo sistema accende in lui l’idea di trovarsi davanti alle composizioni di Steve Reich, infatti è come se: “Un tamburo venisse suonato ogni volta che un pianeta interiore più veloce si appresta a superare il suo prossimo vicino”. TRAPPIST-1 è chiaramente un batterista che ci nasconde ancora parecchi dettagli del suo ritmo, ma per rimanere in tema musicale, come canta nell’Introduzione di Glamour Niccolò Contessa, aka I Cani: “Anche quel poco che sappiamo, è meglio di niente”. Aspettiamo nuove missioni pronte a svelare i misteri del sistema.

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: NASA/JPL

 

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