Venere il grande pianeta caldo

Venere è il secondo pianeta del Sistema Solare in ordine di distanza dal Sole, con un'orbita della durata di 224,7 giorni terrestri. Il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata della mano della dea Venere che sorregge uno specchio♀.

È l'oggetto naturale più luminoso nel cielo notturno, con l'eccezione della Luna, raggiungendo una magnitudine apparente di -4.6. Venere raggiunge la sua massima brillantezza poco prima dell'alba o poco dopo il tramonto, e per questa ragione è spesso chiamata la "Stella del Mattino" o la "Stella della Sera".

Venere è il pianeta più caldo del sistema solare e non è dotato di satelliti o anelli, poichè ha un campo magnetico debole.

Classificato come un pianeta terrestre, a volte è definito il "pianeta gemello" della Terra, poiché i due mondi sono molto simili per quanto riguarda criteri quali dimensioni e massa.

CARATTERISTICHE

Venere è uno dei quattro pianeti terrestri del sistema solare, il che significa che, come la Terra, è un corpo roccioso. In dimensioni e massa è molto simile alla Terra, ed è spesso descritta come il suo "gemello",inoltre, Venere sta subendo la stessa evoluzione che ha avuto la Terra nella sua formazione. Il diametro di Venere è inferiore a quello terrestre di soli 650 km, e la sua massa è l'81,5% di quella terrestre. A causa di questa differenza di massa, sulla superficie di Venere l'accelerazione di gravità è mediamente pari a 0,88 volte quella terrestre. A titolo di esempio, si potrebbe affermare che un uomo dalla massa di 70 kg che misurasse il proprio peso su Venere, facendo uso di una bilancia tarata sull'accelerazione di gravità terrestre, registrerebbe un valore pari a circa 61,6 kg.

Tuttavia, a dispetto di queste somiglianze, le condizioni sulla superficie venusiana sono molto differenti da quelle terrestri, a causa della spessa atmosfera di biossido di carbonio. La massa dell'atmosfera di Venere, infatti, è costituita per il 96,5% da biossido di carbonio, mentre il restante 3,5% è composto soprattutto da azoto.[1]

In effetti Venere ha l'atmosfera più densa tra tutti i pianeti terrestri; la notevole percentuale di biossido di carbonio è dovuta al fatto che Venere non ha un ciclo del carbonio per incorporare nuovamente questo elemento nelle rocce e nelle strutture di superficie, né una vita organica che lo possa assorbire in biomassa. È proprio il biossido di carbonio ad aver generato un potentissimo effetto serra a causa del quale il pianeta è divenuto così caldo che si ritiene che gli antichi oceani di Venere siano evaporati, lasciando una asciutta superficie desertica con molte formazioni rocciose. Il vapor acqueo si è poi dissociato a causa dell'alta temperatura e l'idrogeno è stato diffuso nello spazio interplanetario dal vento solare.

La pressione atmosferica sulla superficie del pianeta è pari a 92 volte quella della Terra, ed è data, appunto, per la maggior parte dal biossido di carbonio e da altri gas serra. Il pianeta è inoltre ricoperto da un opaco strato di nuvole composte da acido solforico, altamente riflettenti, che, insieme alle nubi dello strato inferiore[2], impediscono alla sua superficie di essere visibile dallo spazio; questa impenetrabilità ha originato molteplici discussioni, perdurate fino a quando i segreti del suolo di Venere furono rivelati dalla planetologia nel ventesimo secolo.

GEOGRAFIA

La superficie di Venere è stata mappata nel dettaglio solo nel corso degli ultimi venti anni; il progetto Magellano ha elencato circa un migliaio di crateri di meteoriti: un numero sorprendentemente basso se confrontato a quello della Terra.

Circa l'80% della superficie di Venere è formata da lisce pianure vulcaniche. Il resto è costituito da due altipiani definiti continenti, uno nell'emisfero nord del pianeta e l'altro appena a sud dell'equatore. Il continente più a nord è chiamato Ishtar Terra, da Ishtar, la dea babilonese dell'amore, e ha circa le dimensioni dell'Australia. I Monti Maxwell, il più alto massiccio montuoso su Venere, si trovano su Ishtar Terra. Nel punto più alto i monti raggiungono gli 11 km al di sopra dell'altezza media della superficie del pianeta. Il continente a sud è chiamato Aphrodite Terra, dalla dea Greca dell'amore, e ha circa le dimensioni del Sud America. La maggior parte di questo continente è ricoperta da un intrico di fratture e di faglie.[3]

Oltre a crateri da impatto, montagne e valli, comuni ai pianeti rocciosi, Venere è caratterizzata da alcune strutture di superficie assolutamente peculiari. Fra queste vi sono: strutture vulcaniche chiamate farra, larghe da 20 a 50 km e alte da 100 a 1000 m; fratture radiali, a forma di stella chiamate novae; strutture con fratture sia radiali sia concentriche chiamate aracnoidi per la loro somiglianza con le tele di ragno; e infine le coronae, anelli circolari di fratture a volte circondate da una depressione. Tutte queste strutture hanno un'origine vulcanica. In effetti, la superficie di Venere appare geologicamente molto giovane, i fenomeni vulcanici sono molto estesi, e lo zolfo nell'atmosfera dimostrerebbe, secondo alcuni esperti, l'esistenza di fenomeni vulcanici attivi ancora oggi. Tuttavia, questo solleverebbe un enigma: l'assenza di tracce del passaggio di lava che accompagni una caldera tra quelle visibili.

Quasi tutte le strutture di superficie di Venere prendono il nome da figure femminili storiche e mitologiche[4]. Le uniche eccezioni sono rappresentate dai Monti Maxwell, il cui nome deriva da James Clerk Maxwell, e da due regioni chiamate Alpha Regio e Beta Regio. Queste tre eccezioni si verificarono prima che il corrente sistema fosse adottato dall'Unione Astronomica Internazionale, l'ente che controlla la nomenclatura dei pianeti.[5]

GEOLOGIA

Anche se vi sono poche informazioni dirette sulla sua struttura interna, le somiglianze in termini di dimensioni e di densità tra Venere e la Terra suggeriscono che i due pianeti possano avere una struttura interna simile: un nucleo, un mantello e una crosta. Come quello della Terra, il nucleo venusiano è almeno parzialmente liquido. Le dimensioni leggermente inferiori di Venere suggeriscono che le pressioni siano più basse nella parte interna rispetto a quelle terrestri. La differenza principale tra i due pianeti è l'assenza di placche tettoniche su Venere, dovute probabilmente alla superficie asciutta. Questo determina una minore dispersione di calore dal pianeta, impedendogli di raffreddarsi e dando una plausibile spiegazione alla mancanza di un campo magnetico generato internamente.[6]

Si ritiene che Venere sia soggetta a periodici episodi di movimenti tettonici, dove la crosta sarebbe subdotta rapidamente nel corso di pochi milioni di anni, con intervalli di alcune centinaia di milioni di anni di relativa stabilità. Questo contrasta fortemente con la condizione più o meno stabile di subduzione e di deriva continentale che si verifica sulla Terra; tuttavia, la differenza è spiegabile con l'assenza su Venere di oceani, che agirebbero come lubrificanti nella subduzione. Le rocce superficiali di Venere avrebbero meno di mezzo miliardo di anni poiché l'analisi dei crateri di impatto suggerisce che le dinamiche di superficie avrebbero modificato la superficie stessa (eliminando gli antichi crateri) negli ultimi miliardi di anni.

PARAMETRI ORBITALI

L'orbita di Venere è quasi circolare e le variazioni della sua elongazione massima sono dovute più alla variazione della distanza tra Terra e Sole che alla forma dell'orbita di Venere.
Queste misurano sempre un angolo compreso tra 45° e 47°, dando al pianeta una visibilità più prolungata prima del sorgere del Sole o dopo il tramonto. Quando l'elongazione è massima, Venere può restare visibile per diverse ore.

L'eclittica sull'orizzonte è il fattore più importante per la visibilità di Venere. Nell'emisfero boreale l'inclinazione è massima dopo il tramonto nel periodo dell'equinozio di primavera, oppure prima dell'alba nel periodo dell'equinozio d'autunno. È importante anche l'angolo formato dalla sua orbita e l'eclittica: infatti Venere può avvicinarsi alla Terra fino a 40 milioni di chilometri e raggiungere un'inclinazione di circa 8° sull'eclittica, avendo un forte effetto sulla sua visibilità.

La rotazione di Venere è retrograda e molto lenta: un giorno dura circa 243 giorni terrestri. Alcune ipotesi sostengono che la causa sia da ricercarsi nell'impatto con un asteroide di dimensioni ragguardevoli. A causa della rotazione retrograda, il moto apparente del Sole è opposto a quello terrestre; quindi, chi si trovasse su Venere, vedrebbe l'alba a ovest e il tramonto ad est.

Siccome il pianeta impiega 225 giorni terresti per compiere un'intera rivoluzione attorno al Sole, su Venere il giorno è più lungo dell'anno. Tuttavia, tra un'alba e l'altra trascorrono soltanto 117 giorni terrestri, perché, mentre il pianeta ruota su se stesso in senso retrogrado, esso si sposta anche lungo la propria orbita, compiendo il moto di rivoluzione, che procede in senso opposto rispetto a quello di rotazione; ne deriva che lo stesso punto della superficie si viene a trovare nella stessa posizione rispetto al Sole ogni 117 giorni terrestri.

OSSERVAZIONI DA TERRA

Poiché il pianeta si trova vicino al Sole, può essere visto di solito soltanto per poche ore e nelle vicinanze del Sole stesso: durante il giorno la luminosità solare lo rende difficilmente visibile; è invece molto brillante subito dopo il tramonto (Vespero), sull'orizzonte ad ovest, oppure poco prima dell'alba (Lucifero) verso est, compatibilmente con la sua posizione.
Ha l'aspetto di una stella lucentissima, di colore giallo-biancastro.

Le orbite del pianeta sono interne rispetto a quelle della Terra, quindi lo vedremo muoversi alternativamente ad est e ad ovest del Sole. La sua elongazione (la distanza angolare tra un pianeta e il Sole) può variare tra un valore massimo a ovest e un valore massimo a est. Periodicamente passa davanti o dietro al Sole, entrando quindi in "congiunzione": quando il passaggio avviene dietro, si ha una congiunzione superiore, quando avviene davanti si ha una congiunzione inferiore.

A parte il Sole e la Luna, Venere è l'unico corpo celeste che, sia pur eccezionalmente, è visibile ad occhio nudo anche di giorno, a condizione che la sua elongazione dalla stella sia massima e che il cielo sia particolarmente terso.

ATMOSFERA

Molto tempo prima dell'arrivo delle sonde sovietiche sul suolo di Venere, erano già state acquisite le prove che il pianeta disponeva di un'atmosfera:

anzitutto, prima e dopo la congiunzione inferiore, il pianeta presenta una "falce" con le estremità molto angolate rispetto al normale angolo teorico di 180° (osservabile, ad esempio, nella Luna). Questa è la prova dell'esistenza di un'atmosfera, dal momento che il prolungamento delle punte della falce è dovuto alla riflessione della luce solare anche nell'emisfero non esposto al Sole, in virtù di un fenomeno di diffusione, o crepuscolo, provocato dall'atmosfera.[7]
Quando Venere occulta una stella, l'occultamento non è istantaneo ma progressivo; cioè quando il disco del pianeta inizia a sovrapporsi a quello della stella, la luce della stella è ancora parzialmente visibile. Ciò si verifica perché la luce è in grado di penetrare parzialmente l'atmosfera. Analogamente, quando la stella ricompare, la luminosità non riappare improvvisamente (cosa che si verifica invece nel caso dell'occultamento di una stella da parte della Luna) ma in modo continuo.[8]
Ma fu durante il transito del 1761 che l'astronomo russo Mikhail Lomonosov potè effettuare la prima osservazione diretta dell'atmosfera di Venere.[9] Al telescopio, infatti, il pianeta, visto davanti al Sole, mostrava un margine non netto ma sfumato, cioè appariva circondato come da un alone: la prova palese dell'esistenza di un'atmosfera.[10]
L'atmosfera di Venere è molto diversa da quella della Terra; essa è estremamente spessa, e consiste soprattutto di anidride carbonica e una piccola percentuale di azoto. La massa atmosferica è circa 93 volte quella dell'atmosfera terrestre, mentre la pressione sulla superficie del pianeta è circa 92 volte quella della Terra - una pressione equivalente a quella presente a circa mille metri di profondità in un oceano terrestre. La densità sulla superficie è di 65 kg/m3 (6,5% di quella dell'acqua). L'enorme atmosfera ricca di CO2, insieme alle nubi di diossido di zolfo, genera il più forte effetto serra del sistema solare, creando una temperatura sulla superficie di oltre 460 °C.[11] Questo rende la superficie di Venere più calda di quella di Mercurio (e di qualunque altro pianeta del sistema solare), anche se Venere è due volte più lontana dal Sole di Mercurio e riceve solo il 25% dell'irradiazione di Mercurio. A causa dell'assenza di acqua su Venere, non vi è umidità relativa sulla superficie.

Gli studi hanno suggerito che, miliardi di anni fa, l'atmosfera di Venere fosse molto più simile a quella terreste di quanto non lo sia ora, e che vi fossero distese d'acqua probabilmente abbondanti sulla superficie; ma l'effetto serra fu moltiplicato dall'evaporazione dell'acqua originale, che generò un livello critico di gas serra nell'atmosfera.

CLIMA

Venere è un mondo con una situazione climatica estrema ed invariante. L'inerzia termica e lo spostamento del calore da parte dei venti nella parte più bassa dell'atmosfera fanno sì che la temperatura della superficie di Venere non cambi significativamente tra giorno e notte, nonostante la rotazione estremamente lunga del pianeta: quindi la superficie di Venere è isotermica, cioè mantiene una temperatura costante tra il giorno e la notte e tra l'equatore e i poli. [12] [13] [14] [15]

La modesta inclinazione assiale del pianeta - meno di tre gradi (in confronto ai 23,5° dell'asse terrestre) - contribuisce a diminuire ulteriormente i cambiamenti stagionali delle temperature. [16]

L'unica variazione apprezzabile si ha con l'aumento dell'altitudine: nel 1990 la Sonda Magellano, effettuando riprese radar, rilevò una sostanza molto riflettente che si trovava sulla cima dei picchi montuosi più alti, simile nell'aspetto alla neve che si trova sulle montagne della Terra; questa sostanza potrebbe formarsi in un processo simile a quello che causa la neve sulla Terra, sebbene la sua temperatura sia molto più alta. Essendo troppo volatile per condensare sulla superficie, si eleva in forma gassosa verso cime più alte e più fredde, su cui cade poi come precipitazione. La natura di questa sostanza non è conosciuta con certezza, ma alcune speculazioni propongono che si possa trattare di tellurio elementare o persino di solfuro di piombo (galena). [17]

Il tellurio è un metallo raro sulla Terra, ma potrebbe essere abbondante su Venere. Anche secondo lo studioso delle atmosfere Dave Greenspun, il tellurio potrebbe assumere, sui picchi montuosi di Venere, dove la temperatura è più bassa rispetto alle altre zone della superficie, la forma di una specie di neve metallica.

I venti sulla superficie sono lenti, con una velocità di pochi chilometri all'ora, ma a causa dell'alta densità dell'atmosfera, essi spirano con una notevole forza e trasportano polvere e pietre. Basterebbe solo questo a rappresentare un ostacolo al movimento di un uomo sulla superficie, anche se il calore e la pressione non fossero un problema. Nello strato più alto delle nubi, invece, i venti soffiano con grande intensità, fino a 300 km/h, e sferzano l'intero pianeta con un periodo di 4-5 giorni.

Le nubi di Venere sono soggette a frequenti scariche elettriche (fulmini), e anzi la loro composizione ne favorisce la formazione più frequentemente di quelle sulla Terra. [18] L'esistenza di fulmini è stata controversa fin da quando le sonde sovietiche Venera avevano osservato scariche elettriche nella parte bassa dell'atmosfera, che si succedevano con cadenze che sembravano decine o centinaia di volte più frequenti dei lampi sulla Terra. Gli scienziati sovietici chiamarono questo fenomeno "il drago elettrico di Venere".[10] In seguito, nel 2006 - 2007, la sonda Venus Express osservò chiaramente un'onda elettromagnetica di elettroni: era la prova che un fulmine si era appena scaricato. La sua apparenza intermittente indicava una traccia associata con attività climatica. Il tasso di fulmini è, secondo le stime più prudenti, la metà di quello sulla Terra. [18]

Le nuvole riflettono circa il 60% della luce solare nello spazio, e impediscono l'osservazione diretta della superficie di Venere nello spettro visibile. A causa dello strato di nubi, nonostante Venere sia più vicina al Sole di quanto lo sia la Terra, la superficie venusiana non ne è altrettanto riscaldata o illuminata. A mezzogiorno la luminosità di superficie corrisponde, grosso modo, a quella osservabile sulla Terra in una giornata molto nuvolosa.[10] Le nubi coprono l'intero pianeta, e sono quindi più simili a una spessa coltre di nebbia che alle nuvole terrestri. Per questo motivo, un ipotetico osservatore che si trovasse sulla superficie, non sarebbe mai in grado di vedere direttamente il Sole, ma potrebbe soltanto intravederne la luminosità. In assenza dell'effetto serra causato dall'anidride carbonica dell'atmosfera, la temperatura sulla superficie di Venere sarebbe abbastanza simile a quella terrestre.

ESPLORAZIONI

Oggi sappiamo che Venere è una specie di inferno, con una superficie rovente, oppressa da un'atmosfera corrosiva e da un'altissima pressione. Ma nel 1960 nessuno avrebbe potuto dire cosa ci fosse effettivamente sotto l'impenetrabile strato di nuvole del pianeta.

In quel periodo, Carl Sagan teorizzò che Venere fosse coperta da un oceano, non fatto di acqua ma di idrocarburi. Altri studiosi ritenevano che il pianeta fosse ricoperto da paludi, mentre altri ancora ipotizzavano un mondo desertico. Gli scienziati sovietici delle missioni Venera erano così propensi ad aspettarsi un oceano che sulla sonda Venera 4, lanciata nel 1967, installarono un morsetto fatto di zucchero bianco raffinato che, a contatto con l'acqua (o un altro fluido dotato della giusta composizione e temperatura), si sarebbe sciolto, facendo scattare l'antenna, che con questo stratagemma si sarebbe salvata dall'affondamento della sonda[10]. Ma su Venere la sonda Venera 4 non solo non trovò un oceano, ma non raggiunse neppure la superficie: smise infatti di trasmettere quando la pressione atmosferica superò le 15 atmosfere: soltanto una frazione delle 93 atmosfere presenti sulla superficie del pianeta.

Si trattava, comunque, di un risultato straordinario: per la prima volta un veicolo costruito dall'uomo aveva comunicato dati relativi all'analisi delle condizioni di un ambiente extraterrestre. I russi si misero subito d'impegno per progettare una sonda più resistente. Il team di V. G. Perminov ipotizzò dapprima che tale sonda dovesse resistere a una pressione di 60 atmosfere, quindi di 100, e infine di 150 atmosfere.[10] Per tre anni, il team di Perminov testò le sonde in condizioni estreme e, per simulare l'atmosfera di Venere, costruì la più grande pentola di Papin del mondo - in pratica una pentola a pressione gigantesca - in cui le sonde venivano immesse finché non si schiacciavano o fondevano.[10]

Finalmente, il 15 dicembre 1970, la Venera 7 trasmise il segnale tanto atteso: la prima sonda costruita dall'uomo era atterrata su un altro pianeta e aveva comunicato con la Terra. Nel 1975 i sovietici inviarono la sonda Venera 9, equipaggiata con un disco frenante per la discesa nell'atmosfera e di ammortizzatori per l'atterraggio, che trasmise immagini in bianco e nero della superficie di Venere, mentre le sonde Venera 13 e 14 rimandarono le prime immagini a colori di quel mondo.[24]

Marte il paneta rosso, tra leggenda e realtà!

Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e l'ultimo dei pianeti di tipo terrestre, dopo Mercurio, Venere e la Terra. Viene inoltre chiamato il Pianeta rosso, a causa del suo colore caratteristico dovuto alle grandi quantità di ossido di ferro che lo ricoprono.

Il pianeta, pur presentando un'atmosfera molto rarefatta e temperature medie superficiali piuttosto basse (tra -140 °C e 20 °C), è, tra i pianeti del sistema solare, quello più simile alla Terra: infatti, nonostante le sue dimensioni siano intermedie fra quelle del nostro pianeta e della Luna (il diametro è circa la metà di quello della Terra e la massa poco più di un decimo), presenta inclinazione dell'asse di rotazione e durata del giorno simili a quelle terrestri; inoltre la sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari e deserti sabbiosi, oltre a formazioni geologiche che suggeriscono la presenza, in un lontano passato, di un'idrosfera. Tuttavia la superficie del pianeta appare fortemente craterizzata, a causa della quasi totale assenza di agenti erosivi (attività geologica, atmosferica e idrosferica in primis) in grado di modellare le strutture tettoniche; inoltre, la bassissima densità dell'atmosfera non è in grado di consumare buona parte dei meteoriti, che quindi raggiungono il suolo con maggior frequenza che non sulla Terra.

Fra le formazioni geologiche più notevoli di Marte si segnalano l'Olympus Mons, il vulcano più grande del sistema solare (alto 27 km), e la Valles Marineris, un lungo canyon più esteso di quelli terrestri; nel giugno 2008 la rivista Nature ha esposto le prove di un enorme cratere sull'emisfero boreale circa quattro volte più grande del cratere chiamato il Bacino Polo Sud-Aitken.[3][4]

Marte all'osservazione presenta delle variazioni di colore, imputate inizialmente alla presenza di vegetazione stagionale, che al variare dei periodi dell'anno cambiava di colore. Tuttavia le osservazioni spettroscopiche dell'atmosfera avevano da tempo fatto abbandonare l'ipotesi che vi potessero essere mari, canali e fiumi oppure un'atmosfera sufficientemente densa. Il colpo di grazia a questa ipotesi fu dato dalla missione Mariner 4 nel 1965, che mostrò un pianeta desertico e arido, caratterizzato da periodiche ma particolarmente violente tempeste di sabbia. La speranza che Marte possa accogliere la vita è tuttavia stata ripresa in considerazione da quando il modulo Phoenix ha scoperto acqua sotto forma di ghiaccio, il 31 luglio 2008.[5] Attualmente sono tre i satelliti artificiali funzionanti che orbitano attorno a Marte: il Mars Odyssey, il Mars Express e il Mars Reconnaissance Orbiter. Il lander Phoenix ha recentemente concluso la sua missione di studio della geologia marziana e ha fornito le prove dell'esistenza di acqua allo stato liquido in passato su ampie zone della superficie. Inoltre ha suggerito che sulla superficie possano essersi verificati nell'ultimo decennio dei flussi d'acqua simili a geyser.[6] Osservazioni da parte del Mars Global Surveyor manifestano una contrazione della calotta di ghiaccio al polo sud.[7]

Attorno a Marte orbitano due satelliti naturali, Phobos e Deimos, di piccole dimensioni e dalla forma irregolare, probabilmente due asteroidi catturati dal suo campo gravitazionale. Marte ha anche alcuni asteroidi troiani, tra cui 5261 Eureka.

Marte prende il nome dall'omonima divinità della mitologia romana; il simbolo astronomico del pianeta è la rappresentazione stilizzata dello scudo e della lancia del dio.

OSSERVAZIONI DALLA TERRA

Ad occhio nudo, Marte solitamente appare di un marcato colore giallo, arancione o rossastro e per luminosità è il più variabile tra tutti i pianeti visibile dalla Terra nel corso della sua orbita. La sua magnitudine apparente infatti passa da +1,8 alla congiunzione fino a -2,9 all'opposizione perielica (fenomeno che si verifica ogni due anni circa e quindi rende il pianeta difficile da osservare). A causa dell'eccentricità orbitale la sua distanza relativa varia ad ogni opposizione determinando piccole e grandi opposizioni, con un diametro apparente da 3,5 a 25,1 secondi d'arco.

Il punto in cui Marte è più vicino alla Terra è definito opposizione mentre il periodo che intercorre tra due opposizioni, o periodo di rivoluzione, è di 780 giorni. All'opposizione, Marte dista dalla Terra 78,39 milioni di km, presenta un diametro apparente di 17,9 secondi d'arco e una magnitudine apparente di -2,0. A causa dell'eccentricità delle due orbite, i momenti di opposizione possono variare anche di 8,5 giorni e la distanza tra i pianeti può passare da un minimo di 55,7 milioni di km ad un massimo di 401,3 milioni di km[8]. L'avvicinarsi di Marte all'opposizione comporta l'inizio di un periodo di moto retrogrado per cui dalla Terra sembrerà muoversi in direzione opposta alla sua orbita formando un "loop" se si considera la volta celeste sullo sfondo come riferimento.

Il 27 agosto 2003 alle 9:51:13 UT, Marte si è trovato vicino alla Terra come mai in quasi 60.000 anni: 55.758.006 km (o 0,372719 AU). Ciò fu possibile perchè Marte si trovava ad un giorno dall'opposizione e circa a tre giorni dal suo perielio, cosa che lo rese particolarmente visibile da Terra. Tuttavia questo avvicinamento è solo di poco più vicino rispetto ad altri. Infatti per esempio il 22 agosto 1924 la distanza minima fu di 0,372846 AU e si prevede che il 24 agosto 2208 sarà di 0,372254AU.

PARAMETRI ORBITALI

Marte orbita attorno al Sole ad una distanza media di circa 228 milioni di km (1,52 unità astronomiche) e il suo periodo di rivoluzione è di circa 687 giorni o 1 anno, 320 giorni e 18,2 ore terrestri. Il giorno solare di Marte (il Sol) è poco più lungo del nostro: 24 ore, 39 minuti e 35,244 secondi.
L'inclinazione assiale marziana è di 25° e 19' che risulta simile a quella della Terra. Per questo motivo le stagioni si assomigliano eccezion fatta per la durata doppia su Marte. Inoltre il piano dell'orbita si discosta di circa 1,85° da quello dell'eclittica. Marte ha superato il suo perielio l'ultima volta nel giugno 2007 e il suo afelio nel maggio 2008. Il prossimo periastro si verificherà nell' aprile 2009.

A causa della discreta eccentricità della sua orbita, pari a 0,09341233, la sua distanza dalla Terra all'opposizione può oscillare fra circa 100 e circa 56 milioni di km. Solo Mercurio ha un'eccentricità superiore nel Sistema Solare. Tuttavia in passato Marte seguiva un'orbita molto più circolare: circa 1,35 milioni di anni fa la sua eccentricità era equivalente a 0,002 che è molto inferiore a quella terrestre attuale[15]. Marte ha un ciclo di eccentricità di 96 000 anni terrestri paragonati ai 100.000 della Terra[16]. Negli ultimi 35.000 anni l'orbita marziana è diventata sempre più eccentrica a causa delle influenze gravitazionali degli altri pianeti e il punto di maggior vicinanza tra Terra e Marte continuerà e diminuire nei prossimi 25.000 anni[17].

Marte infine ha una massa pari ad appena l'11% di quella terrestre; il suo raggio equatoriale misura 3392,8 km.

ATMOSFERA

La magnetosfera di Marte è assente a livello globale e, in seguito alle rilevazioni del magnetometro MAG/ER del Mars Global Surveyor, considerando che è stata constatata l'assenza di magnetismo sopra i crateri Argyre e Hellas Planitia[19], si presume sia scomparsa da circa 4 miliardi di anni e quindi i venti solari colpiscono direttamente la sua ionosfera. Questo mantiene l'atmosfera del pianeta piuttosto sottile per via della continua asportazione di atomi dalla parte più esterna della stessa. A riprova di questo fatto sia il Mars Global Surveyor che il Mars Express hanno individuato queste particelle atmosferiche ionizzate allontanarsi dietro il pianeta.

La pressione atmosferica media è di 700 Pa ma varia da un minimo di 30 Pa sull'Olympus Mons a oltre 1155 Pa nella depressione di Hellas Planitia. Per un paragone Marte ha una pressione atmosferica pari a 1% rispetto alla Terra.

L'atmosfera marziana si compone principalmente di anidride carbonica (95%), azoto (2,7%), argon (1,6%), vapore acqueo, ossigeno e monossido di carbonio.
È stato definitivamente provato [18] che è presente anche metano nell'atmosfera marziana, e in certe zone anche in grandi quantità;[18] la concentrazione media si aggirerebbe comunque sulle 10 ppb per unità di volume[20][21] Dato che il metano è un gas instabile che viene scomposto dalla radiazione ultravioletta solitamente in un periodo di 340 anni nelle condizioni atmosferiche marziane, la sua presenza indica l'esistenza di una fonte relativamente recente del gas. Tra le possibili cause troviamo attività vulcanica, l'impatto di una cometa[22] e la presenza di forme di vita microbiche generanti metano. Un'altra possibile causa potrebbe essere un processo non biologico dovuto alle proprietà della serpentinite di interagire con acqua, anidride carbonica e l'olivina, un minerale comune sul suolo di Marte[23].

Durante l'inverno l'abbassamento della temperatura provoca il condensamento del 25-30% dell'atmosfera che forma spessi strati di ghiaccio secco o di anidride carbonica[24]. Con l'estate il ghiaccio sublima causando grandi sbalzi di pressione e conseguenti tempeste con venti che raggiungono i 400 km/h. Questi fenomeni stagionali trasportano grandi quantità di polveri e vapore d'acqua che generano grandi cirri. Queste nuvole vennero fotografate dal rover Opportunity nel 2004[25].

CLIMA

Tra tutti i pianeti del Sistema Solare, Marte è quello con il clima più simile a quello terrestre per via dell'inclinazione del suo asse di rotazione. Le stagioni tuttavia durano circa il doppio dato che la distanza dal Sole lo porta ad avere una rivoluzione di poco meno di 2 anni. Le temperature variano dai -140 °C degli inverni polari a 20 °C dell'estate. La forte escursione termica è dovuta anche al fatto che Marte ha un'atmosfera sottile (e quindi una bassa pressione atmosferica) e una bassa capacità di trattenere il calore del suolo[26].

Una differenza interessante rispetto al clima terrestre è dovuta alla sua orbita molto eccentrica. Infatti Marte è prossimo al periastro quando è estate nell'emisfero meridionale (e l'inverno in quello settentrionale) e vicino all' afastro nella situazione opposta. La conseguenza è un clima più estremo nell'emisfero sud rispetto a quello nord. Le temperature estive dell'emisfero meridionale possono essere fino a 30 °C più calde di quelle di un'equivalente estate in quello nord[27].

Rilevanti sono anche le tempeste di sabbia che possono estendersi su una piccola zona così come sull'intero pianeta. Solitamente si verificano quando Marte si trova prossimo al Sole ed è stato dimostrato che aumentano la temperatura atmosferica del pianeta[28].

Entrambe le calotte polari sono composte principalmente da acqua ricoperta da uno strato di circa un metro di anidride carbonica solida al polo nord, mentre lo stesso strato raggiunge gli otto metri in quello sud[29]. Entrambi i poli presentano dei disegni a spirale causati dall'interazione tra il calore solare disomogeneo e la sublimazione e condensazione del ghiaccio. Le loro dimensioni variano inoltre a seconda della stagione.



La topografia di Marte presenta una dicotomia netta tra i due emisferi: a nord dell'equatore si trovano enormi pianure coperte da colate laviche mentre a sud la superficie è segnata da grandi altipiani segnati da migliaia di crateri. Una teoria proposta nel 1980, e avvalorata da prove scientifiche nel 2008, giustifica questa situazione attribuendone l'origine ad una collisione del pianeta con un oggetto con dimensioni stimate tra un decimo e due terzi di quelle della Luna, avvenuta circa 4 miliardi di anni fa[31][32]. Se tale teoria venisse confermata, l'emisfero boreale marziano, che ricopre circa il 40% del pianeta, diventerebbe il sito d'impatto più vasto del Sistema Solare con 10.600 km di lunghezza e 8.500 km di larghezza strappando il primato al Bacino Polo Sud-Aitken[3][4]. La superficie di Marte non pare movimentata dall'energia che caratterizza quella terrestre. In sostanza, Marte non ha una crosta suddivisa in placche, e quindi la tettonica a zolle del modello terrestre risulta inapplicabile a tale pianeta.
L'attività vulcanica è stata molto intensa, come testimonia la presenza di imponenti vulcani. Il maggiore di essi è l' Olympus Mons, che, con una base di 600 km e un'elevazione pari a circa 27 km rispetto alle pianure circostanti, è il maggior vulcano del sistema solare. Esso è molto simile ai vulcani a scudo delle isole Hawaii, originatisi dall'emissione per lunghissimi tempi di lava molto fluida. Uno dei motivi per i quali tali giganteschi edifici vulcanici sono presenti è che, per l'appunto, la crosta marziana è priva della mobilità delle placche tettoniche. Questo significa che i "punti caldi" da cui sale in superficie il magma battono sempre le stesse zone del pianeta, senza spostamenti nel corso di milioni di anni di attività. La ridotta forza di gravità ha certamente agevolato la lava, che su Marte ha un peso di poco superiore a quello dell'acqua sulla Terra. Questo rende possibile una più facile risalita dal sottosuolo e una più ampia e massiva diffusione sulla superficie.

Un gigantesco canyon, lungo 5000 km, largo 500 km e profondo 5-6 km attraversa il pianeta all'altezza dell'equatore e prende il nome di Valles Marineris, ed è l'unica struttura vagamente simile a quelle osservate nel XIX secolo e considerate poi uno dei più grandi sbagli della moderna astronomia. La sua presenza costituisce un vero e proprio sfregio sulla superficie marziana, e data la sua enorme struttura, non è chiaro cosa possa averla prodotta: certamente non l'erosione data da agenti atmosferici o acqua. La struttura di questo canyon è tale da far sembrare minuscolo il Grand Canyon americano. L'equivalente terrestre sarebbe, dimensionalmente parlando, un canyon che partisse da Londra e arrivasse a Città del Capo, con profondità dell'ordine dei 10 km. Questo consente di capire come tale canyon abbia una considerevole importanza per la struttura di Marte, e come esso non sia classificabile con casi noti sulla Terra. Un altro importante canyon è la Ma'adim Vallis (dal termine ebraico che indica appunto Marte). La sua lunghezza è di 700 km, la larghezza 20 km e raggiunge in alcuni punti una profondità di 2 km. Durante l'epoca Noachiana la Ma'adim Vallis appariva come un enorme bacino di drenaggio di circa 3 milioni di km2[33].

Marte presenta inoltre approsimativamente 43.000 crateri d'impatto con un diametro superiore a 5 km[34]. Il maggiore tra questi risulta essere il Bacino Hellas, una struttura con albedo chiara visibile anche da Terra[35]. Marte, per le sue dimensioni, ha una probabilità inferiore della Terra di entrare in collisione con un oggetto esterno. Tuttavia il pianeta si trova più prossimo alla cintura degli asteroidi ed esiste la possibilità che entri addirittura in contatto con oggetti intrappolati nell'orbita gioviana[36]. Ad ogni modo l'atmosfera marziana fornisce una protezione dai corpi più piccoli: paragonata a quella lunare, la superficie di Marte è meno craterizzata.
Marte presenta inoltre approsimativamente 43.000 crateri d'impatto con un diametro superiore a 5 km[34]. Il maggiore tra questi risulta essere il Bacino Hellas, una struttura con albedo chiara visibile anche da Terra[35]. Marte, per le sue dimensioni, ha una probabilità inferiore della Terra di entrare in collisione con un oggetto esterno. Tuttavia il pianeta si trova più prossimo alla cintura degli asteroidi ed esiste la possibilità che entri addirittura in contatto con oggetti intrappolati nell'orbita gioviana[36]. Ad ogni modo l'atmosfera marziana fornisce una protezione dai corpi più piccoli: paragonata a quella lunare, la superficie di Marte è meno craterizzata.

Il Thermal Emission Imaging System (THEMIS) montato sul Mars Odyssey ha rilevato sette possibili ingressi di caverne sui fianchi del vulcano Arsia Mons[37]. Ogni caverna porta il nome delle persone amate degli scopritori[38]. Le dimensioni di questi ingressi vanno dai 100 ai 252 m in larghezza e si ritiene che la loro profondità possa essere compresa tra i 73 e i 96 m. A parte la caverna "Dena", tutte le caverne non lasciano penetrare la luce rendendo impossibile stabilirne le esatte dimensioni interne.

Il 19 febbraio 2008 il Mars Reconnaissance Orbiter ha immortalato un importarte fenomeno geologico. Le immagini infatti hanno ripreso una frana spettacolare che si ritiene composta da ghiaccio frantumato, polvere e grandi blocchi di roccia che si sono distaccati da una scogliera alta circa 700 metri. Prove di tale valanga si sono riscontrate anche attraverso le nubi di polvere appunto sopra le stesse scogliere.

GEOLOGIA

La crosta, il mantello e il nucleo di Marte si formarono entro circa 50 milioni di anni dalla nascita del Sistema Solare e rimasero attivi per il primo miliardo[42]. Il mantello fu la regione rocciosa interna che trasferiva il calore generato durante l'accrescimento e formazione del nucleo. Si ritiene che la crosta sia stata creata dalla fusione della parte superiore del mantello mutando nel corso del tempo a causa di impatti con oggetti estranei, vulcanismo, movimenti successivi del mantello stesso ed erosione[43].

Grazie alle osservazioni della sua orbita attraverso lo spettrometro TES del Mars Global Surveyor e l'analisi dei meteoriti, è possibile sapere che Marte ha una superficie ricca di basalto. Alcune zone però mostrano quantità predominanti di silicio che potrebbe essere simile all'andesite sulla Terra. Gran parte della superficie è coperta da ossido ferrico che gli conferisce il suo peculiare colore rosso intenso. La crosta ha uno spessore medio di 50 km con un picco di 125 km. Per fare un confronto con quella terrestre, che ha uno spessore di circa 40 km, si potrebbe dire che la crosta marziana è tre volte più spessa, considerando le dimensioni doppie del nostro pianeta.

Il mantello, più denso di quello terrestre (di circa 2,35 volte), è composto soprattutto da silicati e, benché sia attualmente inattivo, è all'origine di tutte le testimonianze di fenomeni tettonici e vulcanici sul pianeta. Attualmente è stato possibile identificare la composizione del mantello fino ad una pressione di 23,5 GPa e il modello di Dreibus e Wänke indica che la sua composizione include olivina, clinopirosseno, ortopirosseno e granato[44].

Il nucleo di Marte è composto principalmente da ferro con il 14-17% di solfuro di ferro e si estende per un raggio di circa 1480 km. Molto probabilmente il nucleo non è liquido, ma allo stato viscoso; di conseguenza Marte non presenta un campo magnetico apprezzabile (massimo 5 nT, nanoTesla) né attività geologica di rilievo. Questo comporta la mancanza di protezione del suolo del pianeta dall'attività di particelle cosmiche ad alta energia; tuttavia la maggiore distanza dal Sole rende meno violente le conseguenze della sua attività. Anche se Marte non dispone di un campo magnetico intrinseco, è possibile provare che parti della sua crosta siano state magnetiche e che si sia avuta una polarità alternata attorno ai suoi due poli. Una teoria, pubblicata nel 1999 e rivista nel 2005 assieme alle ricerche del Mars Global Surveyor, deduce dal paleomagnetismo marziano che fino a circa 4 miliardi di anni fa esistevano movimenti tettonici su Marte e la loro scomparsa è la causa di una magnetosfera quasi inesistente.

La storia geologica di Marte è stata divisa in tre ere. A tale scopo si è ricorso all'analisi della densità dei crateri d'impatto presenti sulla sua superficie, allo studio dei meteoriti marziani rinvenuti sulla Terra e dei flussi lavici superficiali[45]:

- Epoca Noachiana (così nominata dalla Noachis Terra): si colloca tra 3,8 miliardi e 3,5 miliardi di anni fa. Vede la formazione della superficie più antica di Marte ed è riconoscibile per le numerose cicatrici lasciate dai crateri. La regione Tharsis si è formata in questo periodo, anche grazie a grandi correnti di acqua allo stato liquido presenti in questo periodo.

- Epoca Hesperiana (da Hesperia Planum): da 3,5 miliardi a 1,8 miliardi di anni fa. Nelle sue fasi iniziali si formarono Hellas e Argyre Planitia[46]. Degna di nota inoltre per la formazione di ampie pianure laviche.

- Epoca Amazzoniana (da Amazonis Planitia): da 1,8 miliardi di anni fa al presente. Tra gli aspetti salienti la formazione in questo periodo dell'Olympus Mons e di altre grandi strutture vulcaniche. Si distingue inoltre una tarda epoca Amazzoniana iniziata tra i 600 e i 300 milioni di anni fa[45].

SATELLITI NATURALI

Marte possiede due satelliti naturali: Phobos e Deimos. Entrambi i satelliti vennero scoperti da Asaph Hall nel 1877. I loro nomi, Paura e Terrore, richiamano la mitologia greca secondo la quale Phobos e Deimos accompagnavano il padre Ares, Marte per i Romani, in battaglia. Non è ancora chiaro come e se Marte abbia catturato le sue lune. Entrambe hanno un'orbita circolare, prossima all'equatore, cosa piuttosto rara per dei corpi catturati. Tuttavia la loro composizione suggerisce proprio che entrambe siano oggetti simili ad asteroidi.

Phobos è la maggiore delle due lune misurando 26,6 km nel suo punto più largo. Si presenta come un oggetto roccioso dalla forma irregolare, segnata da numerosi crateri tra cui spicca per dimensioni quello di Stickney che copre quasi metà della larghezza complessiva di Phobos. La superficie del satellite è ricoperta da regolite che riflette solo il 6 % della luce solare che lo investe. La sua densità media molto bassa inoltre ricorda la struttura dei meteoriti di condrite carbonacea e suggerisce che la luna sia stata catturata dal campo gravitazionale di Marte. La sua orbita attorno al Pianeta rosso dura 7 ore e 39 minuti, è circolare e si discosta di 1° dal piano equatoriale; tuttavia, essendo piuttosto instabile, può far pensare che comunque la cattura sia stata relativamente recente. Phobos ha un periodo orbitale più breve del periodo di rotazione di Marte sorgendo così da ovest e tramontando a est in sole 11 ore. L'asse più lungo del satellite inoltre punta sempre verso il pianeta madre mostrandogli così, come la Luna terrestre, solo una faccia. Poiché si trova sotto l'altitudine sincrona, Phobos è destinato, in un periodo di tempo stimato in 50 milioni di anni, ad avvicinarsi sempre più al pianeta fino ad oltrepassare il limite di Roche e disintegrarsi per effetto delle intense forze mareali.

Deimos invece è la luna più esterna e piccola essendo di 15 km nella sua sezione più lunga. Essa presenta una forma approssimativamente ellittica e, a dispetto della sua modesta forza di gravità, trattiene un significativo strato di regolite sulla sua superficie, che ne ricopre parzialmente i crateri facendola apparire più regolare rispetto a Phobos. Analogamente a quest'ultimo inoltre, Deimos, presenta la stessa composizione della maggior parte degli asteroidi. Deimos si trova appena al di fuori dell'orbita sincrona e sorge a est impiegando però circa 2,7 giorni per tramontare a ovest, nonostante la sua orbita sia di 30 ore e 18 minuti. La sua distanza media da Marte è di 23.459 km. Come Phobos, mostra sempre la medesima faccia al cielo di Marte essendo il suo asse più lungo sempre rivolto verso di esso.

Marte è inoltre l'unico pianeta terrestre attorno al quale ruotano degli asteroidi troiani. Il primo, 5261 Eureka, fu individuato nel 1990. Seguirono (101429) o 1998 VF31 , (121514) o 1999 UJ7 e 2007 NS2. Ad eccezione di UJ7 che si trova nel punto troiano L4, tutti gli asteroidi si posizionano in L5[63]. Le loro magnitudini apparenti vanno da 16,1 a 17,8[63] mentre il loro semiasse maggiore è di 1,526 UA[63]. Un'osservazione approfondita della sfera di Hill marziana, ad eccezione della zona interna all'orbita di Deimos che è resa invisibile dalla luce riflessa da Marte, può escludere la presenza di altri satelliti che superino una magnitudine apparente di 23,5 che corrisponde ad un raggio di 90 m per un'albedo di 0,07[64].

MISSIONI SUL PIANETA

Numerose sono state le missioni verso Marte intraprese dall'Unione Sovietica, Stati Uniti, Europa e Giappone per studiarne la geologia, l'atmosfera e la superficie.

Circa i due terzi delle missioni tuttavia sono risultate degli insuccessi costituiti da perdite e da vari inconvenienti tecnici. Anche per questo motivo il pianeta conserva il suo fascino, il suo mistero e, più in generale, un'ulteriore motivazione per proseguire le ricerche. Le probabilità di trovare tracce di vita attuale su questo pianeta, così come oggi esso ci appare, sono estremamente ridotte; tuttavia, se fosse confermata la presenza di acqua in tempi remoti, aumenterebbero le probabilità di trovare tracce di vita passata.

C'E' VITA SU MARTE?

Nel luglio 2008 la NASA annuncia che ha le prove della presenza dell'acqua su Marte. In passato erano stati osservati i segni della passata presenza di acqua: sono stati osservati canali simili ai letti dei fiumi sulla terra. È tuttora oggetto di molti dibattiti l'origine dell'acqua liquida che un tempo scorreva sul pianeta; al giorno d'oggi l'acqua, sotto forma di ghiaccio, costituisce una piccola parte delle calotte polari (il resto è formato da anidride carbonica solida). Altra acqua si trova sotto il suolo del pianeta, ma in quantità ancora sconosciuta. La presenza di acqua nel sottosuolo del polo sud di Marte è stata confermata dalla sonda europea Mars Express nel gennaio del 2004; nel 2005 il radar MARSIS, strumento italiano collocato a bordo della stessa sonda, ha individuato un deposito di ghiaccio dello spessore maggiore di un chilometro tra gli 1,5 e i 2,5 km di profondità, nei pressi della regione di Chryse Planitia.
Spesso, formazioni naturali sulla superficie marziana sono state interpretate da alcuni come manufatti artificiali, che avrebbero provato l'esistenza di una non meglio definita civiltà marziana. La Faccia su Marte ne è l'esempio più famoso. La teoria di archeologia marziana viene sostenuta dal traduttore dal sumero Zecharia Sitchin, che sostiene l'esistenza di riferimenti a tale zona marziana nella letteratura sumerica.
Il 23 gennaio 2008 la NASA ha pubblicato alcune foto eseguite dal robot Spirit nel novembre del 2007. Sulla sinistra della foto alcuni blogger credono di individuare una figura di forma umanoide. La NASA ha reso noto che l'"alieno" immaginato è in realtà un sasso alto 5 cm scolpito dal vento. Si tratta insomma di pareidolia.

LA BANDIERA MARZIANA

Nei primi anni 2000, una proposta di bandiera marziana sventolò a bordo dello Space Shuttle Discovery. Disegnata dagli ingegneri NASA e dal task force leader della Flashline Mars Arctic Research Station, Pascal Lee, e portata a bordo dall'astronauta John Mace Grunsfeld, la bandiera consisteva in tre fascie verticali (rosso, verde, e blu), che simboleggiavano la trasformazione di Marte da un pianeta arido (rosso) ad uno che possa sostenere la vita (verde), e finalmente ad un pianeta completamente terraformato con specchi d'acqua ad aria aperta sotto ad un cielo azzurro (blu). Questo design fu suggerito dalla trilogia di fantascienza Red Mars, Green Mars e Blue Mars di Kim Stanley Robinson. Furono realizzate anche altre proposte, ma il tricolore repubblicano fu adottato dalla Mars Society come sua bandiera ufficiale. In un commento rilasciato dopo il lancio della missione, la Society disse che la bandiera "non è mai stata onorata da un vascello della principale nazione coinvolta nei viaggi spaziali della Terra", e aggiunse che "è esemplare che sia successo quando è successo: all'inizio di un nuovo millennio".

L'uomo sulla luna? c'è qualche dubbio!

dubbi e interrogativi orbitano intorno allo sbarco del LEM nel 1969!
secondo scettici l'allunaggio è falso! questo video dimostra come l'america nasconda l'ennesima volta la verità!

Che Cosa è una stella binaria?

Una stella binaria (si usano anche i termini stella doppia o sistema binario) è un sistema composto da due stelle che orbitano attorno ad un baricentro comune. Se una delle due stelle ha una massa molto superiore all'altra, il baricentro può essere così spostato verso di essa da ridurre il sistema ad una stella quasi ferma attorno alla quale ne orbita un'altra (esattamente come succede, per esempio, nel caso dell'orbita della Terra attorno al Sole).

Il termine stella doppia pare fu inventato da Sir William Herschel nel 1802, per designare "una vera stella doppia - l'unione di due stelle che sono unite in un solo sistema dalle leggi dell'attrazione gravitazionale" di Newton.
Oggi le stelle binarie sono classificate in quattro tipi a seconda di come possono essere osservate:
binaria visuale, osservabile come tale ad occhio nudo oppure al telescopio
binaria spettroscopica, che rivela la sua natura binaria solo con uno spettroscopio
binaria ad eclisse, che mostra cambiamenti di luminosità dovuti ad eclissi reciproche
binaria astrometrica, da precise misure di posizione
Ogni stella può appartenere a più di una di queste classi. Per esempio, molte binarie spettroscopiche sono anche binarie ad eclisse.
Un'altra serie di categorie è basata sulla distanza tra le due stelle:
binaria distaccata, dove le due stelle sono ben separate
binaria semidistaccata, dove una delle due stelle riempie il proprio lobo di Roche e può trasferire materia all'altra
binaria a contatto, dove entrambe riempiono il proprio lobo di Roche e si toccano l'un l'altra.
Durante gli ultimi 200 anni una grande quantità di ricerche ha portato a numerose conclusioni generali. Si pensa che almeno un quarto di tutte le stelle siano doppie, e il 10% di queste appartengono a sistemi con più di due stelle (triple, quadruple o più). Tali stelle sono spesso ancora dette binarie in senso generico, intendendo con questo termine una stella multipla. C'è una correlazione diretta tra il periodo di rivoluzione di una stella binaria e l'eccentricità della sua orbita: i sistemi con un periodo più corto hanno un'eccentricità minore. Le stelle doppie possono avere quasi ogni distanza concepibile tra loro: alcune coppie sono praticamente a contatto l'una con l'altra, mentre altre sono così distanti da essere state per molto tempo considerate stelle separate. Le stelle che compongono un sistema doppio sono generalmente nate nello stesso istante. Se hanno anche massa simile, hanno in genere uguale luminosità e spettro. Se la massa è diversa, la più grande evolverà più rapidamente verso lo stadio di gigante rossa, e le luminosità potranno essere molto diverse.
Misurare la massa delle stelle è un compito difficile. Le stelle doppie sono tra le poche per cui la massa è facilmente misurabile, perché può essere ricavata dalla forza gravitazionale che esibiscono nella loro orbita. Nel caso di una stella doppia visuale, dopo che l'orbita è stata determinata e la parallasse stellare del sistema è stata misurata, la massa totale delle due stelle può essere ottenuta direttamente usando le leggi di Keplero.
Sfortunatamente, è impossibile conoscere l'orbita completa di una binaria spettroscopica, a meno che essa non sia anche una binaria visuale o ad eclisse, perciò questi oggetti hanno una determinazione della massa molto più difficile. Nel caso di binarie ad eclisse che siano anche spettroscopiche, è possibile avere un quadro completo delle due stelle: massa, densità, dimensioni, luminosità e forma approssimata.
All’osservazione, le stelle binarie ad eclisse appaiono come un’unica stella, essendo i componenti del sistema molto vicini tra loro. Questi sistemi sono molto distanti da noi e perciò non possiamo studiarli da vicino nemmeno con i modernissimi strumenti a disposizione; il carattere binario di queste stelle si può però indagare attraverso la loro luminosità e le sue variazioni collegate attraverso lo spettro.
Lo studio sulle stelle binarie è di fondamentale importanza per l’astrofisica perché dalla osservazione è possibile determinare con precisione il valore della massa delle singole stelle e il loro raggio, che sono informazioni che servono per gli studi teorici sull’evoluzione delle stelle.

Alcuni esempi di stelle binarie:

Mizar (sestupla, nell'Orsa Maggiore, è stata la prima binaria visuale ed anche la prima binaria spettroscopica ad essere scoperta)
Sirio (doppia (sospetta sestupla), Sirio B è una nana bianca, nel Cane Maggiore)
Rigel Kentaurus (tripla, nel Centauro)
Betelgeuse (sestupla, le compagne sono molto difficili da vedere, in Orione)
Procione (doppia, nel Cane Minore)
Castore (sestupla, nei Gemelli)
Albireo (tripla, la componente primaria è arancione e spettroscopica, la seconda azzurra, nel Cigno, famosa per la sua bellezza al telescopio).

Un Nuovo meteorite in avvicinamento al pianeta

Anche se non bisogna allarmarsi la notizia diffusa di recente dallAstronomical Research Institute del Illinois non è certo una delle più confortanti: lo scorso 27 febbraio, infatti si è avvicinato alla Terra un meteorite, anche se la sua distanza dal pianeta (7 milioni e mezzo di chilometri) non ha certo destato preoccupazioni.

Ma nel 2042 quello stesso bolide tornerà ad avvicinarsi al pianeta e alla distanza di soli 31 mila chilometri.

Forse le autorità competentidi allora dovranno preoccuparsene maggiormente.

Si è registrato che questo meteorite ha una traiettoria irregolare che continua a passare nel nostro sistema planetario mettendo a repentaglio l'incolumità del nostro pianeta che continua ad essere un facile persaglio per la meteora.

Per fortuna lo stesso istituto ha registrato che nel 2055, se tutto procedesse secondo i calcoli l'asteroide passerà dalla terra a 2 milioni e 200 mila chilometri dalla terra per poi schiantarsi su marte.

Fortunatamente il pianeta pare salvo.

La vita delle stelle

In astronomia, col termine evoluzione stellare ci si riferisce ai cambiamenti che una stella subisce durante la sua vita. Alcuni astronomi considerano non appropriato il termine "evoluzione", e preferiscono usare il termine ciclo vitale, in quanto le stelle non subiscono un processo evolutivo simile a quello degli individui di una specie ma, piuttosto, cambiano nelle loro quantità osservabili seguendo fasi ben precise che dipendono strettamente dalle caratteristiche fisiche della stella stessa.
Durante l'evoluzione di una stella, la luminosità, il raggio e la temperatura cambiano anche di molto. Però a causa dei tempi evolutivi molto lunghi (milioni o miliardi di anni), è impossibile per un essere umano seguirne l'intero ciclo di vita. Pertanto, per compredere come esse evolvono si osserva una popolazione stellare che contiene stelle in diverse fasi della loro vita, e si costruiscono modelli fisico-matematici che permettono di riprodurre le proprietà osservate delle stelle.
Uno strumento fondamentale per gli astronomi, al fine di compredere l'evoluzione stellare, è il diagramma Hertzsprung-Russel (o diagramma H-R) che, riportando temperatura e luminosità (che variano insieme al raggio in funzione dell'età, della massa e della composizione chimica della stella) permette di sapere in che fase della vita si trova una stella. A seconda della massa, dell'età e della composizione chimica, i processi fisici in atto in una stella sono differenti e queste differenze portano stelle con caratteristiche diverse a seguire differenti percorsi evolutivi sul diagramma H-R.

Nascita

Una stella nasce da una nube molecolare gigante. La maggior parte dello spazio vuoto dentro ad una galassia contiene in realtà da 0,1 a 1 atomi per centimetro cubo. La nube ne contiene invece alcune centinaia (un buon tubo a vuoto terrestre ne contiene più di 100.000). Nonostante questa bassissima densità, una nube molecolare gigante contiene da 100.000 a dieci milioni di volte la massa del nostro Sole, grazie al fatto di essere appunto gigante: da 50 a 300 anni luce di diametro.
La nube è stabile, le sue molecole costituenti sono troppo spaziate per riunirsi sotto l'effetto della gravità. Se però la nube viene perturbata (ad esempio, dall'onda d'urto generata dall'esplosione di una supernova vicina, oppure dalle collisioni tra due o più nubi di polveri e gas con le onde che percorrerebbero a spirale la galassia), parte della materia della nube viene compressa. Quando questa parte compressa raggiunge una densità di almeno 100.000 atomi per cm3 la gravità comincia a farsi sentire, e la materia inizia ad accumularsi per formare alla fine una protostella. Ogni regione densa produrrà da una a decine di migliaia di stelle, a seconda della sua grandezza. Gli atomi che si accumulano guadagnano velocità mentre cadono verso il centro, riscaldando la protostella e facendole emettere una debole radiazione infrarossa. Inoltre la compressione in uno spazio piccolo fa ruotare su sé stessa la protostella, per la legge di conservazione del momento angolare. Queste protostelle sono in effetti rivelate da telescopi infrarossi, spesso nascoste dentro globuli di Bok, le regioni più dense di una nube molecolare gigante.
In alcune protostelle, le più piccole, la contrazione rimane l'unica fonte di energia. Queste protostelle diventano delle semplici sfere di gas inerte, le nane brune, all'inizio calde ma non abbastanza, e destinate a morire lentamente mentre si raffreddano nel corso di centinaia di miliardi di anni. Questa è la sorte che attende ogni protostella la cui massa sia inferiore a 0,07 volte quella del Sole (equivalente a 80 volte la massa del pianeta Giove!!). Tale protostella, se abbastanza piccola, può anche essere considerata un grosso pianeta, ma la distinzione è piuttosto indefinita e ancora non ben approfondita.
Se la protostella è più grande, la temperatura del suo nucleo aumenta a sufficienza (si calcola che la soglia minima sia a circa 15 Mkelvin, corrispondenti a 15 milioni di gradi Celsius!!!), da permettere agli elettroni di separarsi dai nuclei degli atomi. I nuclei acquistano abbastanza energia cinetica per vincere la repulsione Coulombiana, unendosi a formare un nucleo composto. Si è innescata la fusione nucleare, che riscalderà la stella per tutta la sua vita. In questa prima fase, che durerà in genere per il 90% della vita della stella, l'idrogeno si fonde per diventare elio, usando la catena protone-protone (per le stelle più piccole, come il nostro Sole), o il ciclo del carbonio-azoto (per le stelle più calde).
La fusione nucleare libera un enorme quantitativo di energia, pari allo 0,7 per mille dell'energia di massa a riposo degli atomi interessati (questa energia è calcolabile con la famosa equazione di Einstein E=mc²). L'energia liberata aumenta la pressione del gas, che riesce a sostenere il peso degli strati esterni e ferma la contrazione della protostella. Questa si trova adesso in equilibrio idrostatico, una condizione che resterà stabile finché la fusione nucleare potrà continuare. L'energia prodotta si dissipa verso l'esterno della stella e ne esce alla fine come luce visibile e altre forme di radiazione elettromagnetica.
Una volta che una protostella ha raggiunto questo stato di equilibrio viene considerata come stella.

MATURITA'

Le nuove stelle sono di varie dimensioni e colori. Vanno dal blu al rosso, da un decimo a 50 volte la massa del Sole. La luminosità e il colore di una stella dipendono dalla sua temperatura superficiale, che a sua volta dipende dalla massa. Le stelle T Tauri stanno appena entrando in questo stadio.
Il resto della vita della stella sarà una lotta tra la gravità, che vuole comprimere la stella su sé stessa, e l'energia liberata dalla fusione dentro il suo nucleo, che vuole invece farla espandere.
Una nuova stella finirà per posizionarsi in un punto della sequenza principale del diagramma H-R. Resterà all'incirca nello stesso punto per quasi tutta la sua vita: alcuni milioni di anni per le stelle più grandi e calde, alcuni miliardi di anni per le stelle medie come il Sole, e decine o centinaia di miliardi di anni per le nane rosse. Quale che sia la loro dimensione, le stelle della sequenza principale consumano l'idrogeno del loro nucleo convertendolo in elio. Dopo un tempo breve o lungo, l'idrogeno è comunque destinato a finire.
La ragione della lunga vita che la maggior parte delle stelle hanno nella sequenza principale è che la fusione nucleare mediante la catena protone-protone è un processo molto difficile e, dal punto di vista del singolo atomo, improbabile: si calcola che un atomo del Sole debba aspettare in media tredici miliardi di anni prima di trovarsi nella condizione di unirsi con altri per formare un nucleo di elio, e quindi in questo momento il Sole risplende solo grazie agli atomi "fortunati" che hanno aspettato molto meno tempo. Col passare dei millenni, sempre più atomi si trovano nelle condizioni giuste e quindi il Sole, come la maggior parte delle stelle di sequenza principale, aumenta lentamente di luminosità. Il ciclo del carbonio-azoto, che richiede temperature più alte ed è quindi usato solo dalle stelle più massicce, è invece molto più efficiente e porta ad un esaurimento molto più veloce delle scorte di idrogeno.

LA MORTE

Dopo milioni o miliardi di anni, a seconda della massa iniziale, la stella finisce il suo combustibile principale, l'idrogeno. Quando il nucleo della stella si trova con una carenza di idrogeno, la fusione nucleare cessa. Senza la pressione creata dall'energia della fusione, la gravità prende il sopravvento e gli strati esterni della stella iniziano a cadere verso il centro, comprimendo il nucleo e riscaldandolo, esattamente come durante la formazione della stella. Quando il nucleo raggiunge i 200 milioni di gradi, è possibile usare l'elio come combustibile per un nuovo ciclo di fusione nucleare, e il nucleo cessa di contrarsi. Nel frattempo, la fusione dell'idrogeno continua negli strati esterni al nucleo, adesso riscaldati a sufficienza, e la stella è costretta ad espandersi per far fronte a questa nuova iniezione di energia. La stella diventa una gigante rossa, decine o anche centinaia di volte più grande di prima, e molto più luminosa. Il nostro Sole raggiungerà questo stadio tra circa 5 miliardi di anni, e diventerà così grande da poter forse inglobare la Terra. In ogni caso, l'accresciuta luminosità del Sole sarà sufficiente a carbonizzarla completamente.
Il destino finale della stella dipende, come sempre, dalla sua massa.

La fine di stelle piccole

Quando una stella di piccola massa, non più di 8 volte quella il Sole, raggiunge la fase di gigante rossa, i suoi strati esterni si espandono, il nucleo si contrae, e l'idrogeno inizia a fondere e formare elio non più nella zona centrale, ma in un guscio esterno al nucleo. Questa fusione rilascia nuova energia, e la stella ha una tregua nella sua lotta contro la gravità. A questo punto, i cambiamenti nella struttura interna della stella si propagano abbastanza lentamente perché un osservatore esterno la possa giudicare, essendo, come minimo, di svariate migliaia di anni.
A questa segue la fase di ramo orizzontale, luogo caratteristico del bruciamento di elio nella zona del nucleo, e contemporanemanente, dell'idrogeno in un guscio più esterno.
Il trasferimento della fusione nucleare agli strati esterni fa gonfiare la stella come un palloncino e risulta alla fine nell'espulsione di questi strati, formando una nebulosa planetaria. Si calcola che la maggior parte della stella, anche l'80%, venga espulso nello spazio. Il rimanente 20% rimane dov'era e la stella, privata di ogni fonte di energia, si raffredda e rimpicciolisce finché non è grande solo qualche migliaio di chilometri. È diventata una nana bianca. Le nane bianche sono estremamente stabili, perché la forza di gravità è contrastata dalla pressione degli elettroni, che a causa della densità sono diventati materia degenere. Questo è un effetto quantomeccanico che si manifesta solo in condizioni per noi estreme, ma naturali per una nana bianca. È una conseguenza del principio di esclusione di Pauli.
Senza altre fonti di energia, la nana bianca si raffredda lentamente irradiando il suo calore residuo nello spazio, finché, dopo molti miliardi di anni, sarà diventata una nana nera. Nessuna nana nera si è ancora formata, perché l'Universo è ancora troppo giovane, e le numerosissime nane bianche esistenti sono ancora impegnate a raffreddarsi. Una volta diventata nana nera, però, la stella non subirà altri cambiamenti.

la fine di stelle grandi

Il destino delle altre stelle, quelle grandi almeno 8-10 volte o più del Sole, è molto differente e spesso drammatico. Dopo che la stella si è trasformata non in gigante rossa, ma in supergigante rossa (detta in questo modo per la sua straordinaria grandezza, che può superare il miliardo di chilometri), l'elio viene fuso in carbonio e, come nel caso precedente, finisce rapidamente. Il nucleo riprende a contrarsi, ma stavolta il peso degli strati esterni è sufficiente a contrarre il nucleo abbastanza per riscaldarlo finché anche il carbonio può essere fuso. Il ciclo si ripete per varie volte, formando sempre nuovi elementi e ogni volta contrastando il peso della stella finché, ad una temperatura superiore al miliardo di gradi, il silicio si fonde e produce ferro-56. Questo e' l'elemento con la piu' alta energia di legame (circa 8 MeV per nucleone) e questa sua caratteristica lo rende energicamente stabile: non può dunque fare da combustibile per un'ulteriore fusione nucleare, essendo questa energicamente proibita. La produzione di energia del nucleo si ferma improvvisamente. Cosa succede a questo punto non è ben chiaro, ma la stella collassa improvvisamente, gli strati esterni vanno a schiantarsi contro il nucleo a velocità di 10.000 km/sec o più, e la stella esplode in una supernova. SUPERNOVA

Quasi tutta la massa della stella viene allora espulsa in un'esplosione che la rende brevemente luminosa quanto un miliardo di stelle normali (in effetti, le supernovae sono visibili anche tra galassie differenti). Questo tipo di supernova, definito di tipo II, è però più debole di quello di tipo Ia, che scaturisce da un meccanismo completamente diverso che comporta la distruzione di una nana bianca in un sistema binario.
Durante l'esplosione, gli atomi pesanti (ma più leggeri del ferro) accumulati dalla stella iniziano a catturare neutroni e neutrini, diventando sempre più pesanti. Si formano così tutti gli elementi di peso atomico superiore al ferro, ed è questo l'unico processo fisico conosciuto che possa formarli.
Il nucleo della stella, nel frattempo, non è stato espulso come gli strati esterni. È invece stato compresso dalla loro caduta iniziale, così fortemente che gli elettroni sono dovuti "entrare" nel nucleo e combinarsi con i protoni per formare neutroni. Il nucleo è adesso diventato una stella di neutroni (ciò accade quando il nucleo ha una dimensione compresa tra 1,44 e 3 masse solari), una palla grande qualche decina di chilometri ma che contiene l'intera massa del Sole. La densità è così alta (centinaia di milioni di tonnellate per ogni centimetro cubo) che la stella di neutroni può essere considerata un nucleo atomico gigante.
Spesso l'esplosione di supernova non è perfettamente sferica. Le grandi masse in gioco fanno sì che anche una leggera asimmetria abbia come risultato che il grosso del gas esploso va da una parte, mentre la stella di neutroni viene "sparata" dalla parte opposta ad una velocità di varie centinaia di chilometri al secondo. Queste stelle di neutroni "veloci" sono state in effetti trovate in gran numero.
Non tutte le supernovae di tipo II formano una stella di neutroni. Se il nucleo supera una certa massa limite, (nota come limite di Volkoff-Oppenheimer, pari a circa 3 masse solari), i neutroni non riescono a sostenerne il peso, niente può più contrastare la forza di gravità che comprime il nucleo, e questo collassa in un buco nero. L'esatta relazione tra stelle e buchi neri, così come il modo esatto in cui questi ultimi si formano, ci sono ancora sconosciuti.

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Il Cuore della terra [Geologia]

Fino ad ora ho sempre parlato di altre stelle e pianeti ma oggi voglio parlare della terra, ma non cio che c'è all'esterno (troposfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera...) ma cio che c'è all'interno, la crosta, il mantello il nucleo esterno e interno...

Sulla base dei dati sismici la Terra è stata suddivisa in quattro involucri principali: la crosta, il mantello, il nucleo esterno e il nucleo interno. La più importante discontinuità, a partire dalla superficie terrestre, è la discontinuità di Mohorovicic (scoperta appunto da questo sismologo Jugoslavo nel 1906) detta semplicemente Moho. In corrispondenza di questa la velocità delle onde P (vedi terremoti) passa da 6.8-7.3 Km al secondo a circa 8 Km al secondo e si trova ad una profondità variabile tra i 5 e i 90 Km. Come già detto la profondità a cui si trova questa discontinuità sarà più vicina alla superficie in corrispondenza della crosta oceanica e raggiungerà valori più alti al di sotto dei continenti. Recentemente lungo l'asse della dorsale media-oceanica atlantica, presso le Azzorre, si è misurato uno spessore della crosta di soli 3 Km. Nell'area delle Alpi e dell'Italia questa profondità varia notevolmente: al di sotto dei monti questa si trova a circa 55 Km di profondità, mentre per il resto dell'Italia questa si trova a circa 30 Km.E' da notare anche la differenza di profondità al di sotto del Mare Adriatico ( circa 30 Km) e il Mar Tirreno ( è intorno ai 10 Km) e questo fa pensare che al di sotto del primo la crosta sia di tipo "continentale" mentre al di sotto del Tirreno è di tipo "oceanico".
lastra di ferro e nichel, cio di cui è fatto il nucleo interno

Questa discontinuità divide quindi la crosta Terrestre dal mantello; quest'ultimo costituisce la maggior parte della Terra sia come volume (circa 84%), sia come massa (circa il 68%), ed è separata dal nucleo dalla discontinuità di Gutemberg alla profondità di 2.900 Km.Nel mantello sono inoltre presenti altre tre discontinuità meno importanti (a 400 Km, a 650 Km, e a 1050 Km) che sono legate ad un mutamento della composizione del mantello stesso e creano una zona di transizione. In figura sopra uno "spaccato" della Terra e relativi spessori. Il mantello è principalmente diviso in mantello superiore, che va dalla discontinuità di Mohorovicic ad una profondità di circa 400 Km e mantello inferiore che arriva ad una profondità di 2900 Km . Tri i due si trova la zona di transizione (tra i 400 e 1050 Km). Il mantello superiore può essere a sua volta diviso in astenosfera si trova tra i 70 e 250 Km ed è costituita parzialmente (almeno il 10%) da materiale fuso e litosfera che invece è rigida. Quindi è la roccia fusa nell'astenosfera che , risalendo attraverso fratture della litosfera, da vita ai vulcani e non solo. Al di sotto del mantello inferiore vi è il nucleo che si estende da circa 2900 Km fin al centro della Terra (6371 Km) ed ha un volume pari al 16% del totale, ma la sua massa è ben il 31% (cioè 1/3 della Terra !!). Per analogia con le meteoriti metalliche, derivate dalla disgregazione di un corpo celeste di cui costituivano la parte più interna, si ritiene che il nucleo interno sia formato in prevalenza da ferro e nichel e che quest'ultimo sia presente in quantità comprese tra il 10 e 20%. Il nucleo esterno che è liquido (poichè le onde S non vi si propagano) è composto da una piccola percentuale di nichel (2%) e una quantità, (al massimo del 15%) di un altro elemento più leggero, che potrebbe essere zolfo, silicio o ossigeno, e arriva a circa 5200 Km di profondità (è da questo che si origina gran parte del campo magnetico terrestre, il magnetismo terrestre). Al di sotto vi è il vero e proprio nucleo della terra che è ritenuto solido.

campo magnetico terrestre ---->