"Too much information is even worse than no information at all," mi disse un saggio. Io voglio correggere questo detto cercando di recuperare dalla "nuvola" scientifica (life sciences & astronomia in primis) alcune fra le notizie più interessanti ma sconosciute ai più, a causa dell'appiattimento dei media generalisti sulle stesse identiche notizie di agenzia.
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Dopo la retrocessione di Plutone a planetoide (o pianeta nano) la ricerca del nono pianeta del sistema solare è continuata pur se con falsi allarmi e conseguenti delusioni da parte degli astronomi.
L'idea che ci debba essere un pianeta inizia all'inizio del '800 quando l'astronomo francese Urbain Le Verrier, solamente in base all'orbita di Urano, predisse l'esistenza di Nettuno ed indicò con estrema sicurezza ai suoi scettici colleghi dove cercarlo. Seguendo tali indicazioni, e nel giro di una sola notte, l'astronomo tedesco Johann Gottfried Galle identificò Nettuno.
Sulla base di simili evidenze (l'orbita di Nettuno) si predisse che "doveva" esistere un altro pianeta, il nono, che fu identificato in Plutone da Clyde Tombaugh nel 1930 (ma predetto dai calcoli di Percival Lowell). I dubbi sul fatto che Plutone fosse effettivamente definibile come "pianeta" si fecero sempre più forti con la scoperta negli ultimi anni del secolo scorso di corpi celesti di dimensioni simili a Plutone nella zona transnettuniana (area generica che comprende la fascia di Kuiper o più esternamente la nube di Oort) e che quindi a rigor di logica avrebbero anche essi dovuto essere classificati come pianeti (un numero tra 53 e 200!!). L'accumularsi di evidenze contro Plutone (ad esempio la scoperta di Eris) portò nel 2006 alla revoca del suo status di pianeta, fissando condizioni minime perché un corpo celeste potesse essere definito come pianeta, tra cui forma sferoidale e dominanza gravitazionale (quindi avere ripulito la propria orbita dai detriti).
Se Plutone non fosse stato "retrocesso" a planetoide allora questi e altri corpi rocciosi della Kuiper Belt avrebbero dovuto essere etichettati come pianeti del sistema solare
La ricerca dell'ipotetico nono pianeta non fu mai accantonata soprattutto dopo la caratterizzazione delle orbite di alcuni planetoidi come Sedna troppo eccentriche e troppo lontane da Nettuno per essere da questo influenzate, fino ad arrivare alla rilevazione di corpi celesti nella zona transnettuniana con una orbita perpendicolare al piano del sistema solare come Niku(alias 2011 KT19) scoperto ad agosto 2016.
L'orbita di Niku, usata come indizio per scovare il nono pianeta (credit: NASA/JPL)
Da qui la predizione di quali dovrebbero essere le caratteristiche fisiche e orbitali del nono pianeta ; ricordo ancora una volta che tale ricerca non nasce da una semplice (e di per sé opinabile) volontà di catalogazione ma è una "necessità" per spiegare le orbite di pianeti e planetoidi nella parte esterna del sistema solare.
Clip tratta dal seminario di Batygin con le caratteristiche che il nono pianeta dovrebbe avere
Questo un brevissimo riassunto dello stato dell'arte a fine 2016.
Ma il vero motivo per cui ho deciso di scrivere questo articolo è di mostrarvi il video del seminario di Konstantin Batygin tenuto circa un mese fa al Caltech. Il video dura poco meno di 1 ora e oltre ad essere (come solo i seminari in USA sanno esserlo) piacevole e divertente da seguire, è stato pensato per un ampio pubblico. Ovviamente è in inglese ma, per mia esperienza diretta, è ben più semplice da seguire di alcuni seminari in italiano aulico e monotònico che troppo spesso mi capita di ascoltare.
Ora sedetevi, rilassatevi e invece di guardare la tv godetevi questa ora di scienza
In caso di problemi nella visione del video, cliccate QUI per il link a youtube
Due parole su Konstantin Batygin e sul Caltech, giusto per darvi una idea del contesto. Batygin è un giovane assistant professor, coautore dell'articolo pubblicato a gennaio 2016 sul nono pianeta mentre il Caltech è uno degli istituti di ricerca più importanti ed elitari degli USA (solo pochi studenti tra i migliori disponibili viene accettato ogni anno in aree di studio che vanno dalla ricerca biomedica all'astronomia) e la cosa si riflette nell'essere l'istituto con il più alto tasso di premi Nobel se rapportato al numero di persone che vi hanno studiato e lavorato.
Siamo anni luce, temo, dalle nostre università dove la gerontocrazia impera e si è considerati giovani professori se ottieni (magari per vie innominabili) il ruolo a vita (cosa impossibile negli USA) quando sei un quarantenne. Ma questa è un'altra storia ... .
Blog e siti di alto livello su temi correlati con l'astronomia (link associato al nome)
Bad Astronomy External
- L'astronomo Phil Plait spiega le novità del campo e affronta i punti a volte erroneamente percepiti dal grande pubblico. Ricco di immagini e spiegazioni. Sito top.
The Planet Hunters External. Blog che farte di una tendenza sempre più comune, quella della "citizen science" cioè come gli sforzi di tutti possono aiutare a processare i dati complessi semplicemente "giocando". Nello specifico il sito è dedicato alla ricerca di esopianeti in base ai dati del progetto Keplero.
Podcasts (in inglese):
StarTalk Radio - Condotto da Neil DeGrasse Tyson, direttore del Hayden Planetarium a NYC.
Plutone, il planetoide orbitante alla estrema periferia del nostro sistema solare, solleva il velo su alcuni dei suoi segreti grazie alle immagini fornite dalla sonda New Horizons (articolo precedente sul tema --> QUI).
La superficie di Plutone (credit: NASA/virginia.edu)
A quasi 6 mesi dallo storico rendez vous tra la sonda e Plutone, siamo ancora a metà strada del processo di ricezione dei dati raccolti durante il breve periodo del transito peri-orbitale. Un intervallo temporale messo in conto dai progettisti della missione, spiegabile con la "primitiva" tipologia di trasmissione dati, paragonabile alla vecchia linea a 56kbit, conseguenza sia dell'età del progetto che dei vincoli legati alla limitata energia a disposizione della sonda (basata su combustibile nucleare in quanto troppo lontana per sfruttare l'energia solare). Saranno necessari circa 16 mesi alla sonda perché riesca a trasmettere tutti i dati raccolti.
Mappa topografica in 3D
Credit:NASA/Johns Hopkins Un.
Gli ultimi pacchetti di dati ricevuti dai tecnici della NASA hanno mostrato la presenza di quelli che sembrano essere due vulcani in prossimità del polo sud di Plutone. Le immagini qui a lato mostrano due montagne circolari con una profonda depressione
al centro simili ad alcuni vulcani terrestri. Una di queste, chiamata
monte Piccard sfiora i 6 mila metri mentre l'altra, monte Wright, è inferiore ai 5 mila metri; dimensionalmente i monti sono
altrettanto cospicui con una larghezza di circa 160 chilometri.
Date le caratteristiche del pianeta è probabile che questi rilievi siano un esempio di criovulcanismo (vulcani che non emettono lava ma ghiaccio o fiumi di gas liquido a causa del freddo), simili a quelli già identificati su Tritone e Ganimede, lune di Nettuno e Giove, rispettivamente.
"Sembrare" non implica necessariamente "essere" vulcani, ma i dati sono nondimeno suggestivi, in attesa di ulteriori conferme.
Le tracce di colate "laviche" di azoto liquido
(credit: nasaspaceflight)
A differenza di alcune lune dei pianeti giganti che sono ancora geologicamente attive a causa delle energia di frizione indotta dalla forza di marea del pianeta, le "increspature" sulla superficie di Plutone non sono spiegabili né con la presenza di un vicino gigante né con la classica tettonica. Il planetoide è infatti troppo piccolo per avere conservato un nucleo fuso; condizione questa essenziale per permettere i moti convettivi di roccia fusa nel mantello e da qui vulcanismo o la semplice formazione di rilievi. Più probabile invece che il calore interno sufficiente per creare il movimento del gas liquido sia legato al decadimento radioattivo di elementi presenti già alla nascita del pianeta 4,5 miliardi di anni fa. Secondo questa ipotesi i moti convettivi responsabili dell'attività geologica su Plutone sarebbero siti poco in profondità e causati da monossido di carbonio, metano e azoto allo stato liquido.
Una ipotesi sostanziata dal fatto che a temperature medie sulla superficie di -234 °C, questi gas scivolerebbero sulla strato di roccia (o sotto) esattamente come hanno fatto i ghiacciai sulla Terra, creando valli e canali.
La pianura
ghiacciata traversata da solchi che separano le celle poligonali,
risultato di un moto convettivo dell'azoto. Una qualche fonte di calore
interna fa emergere l'azoto attraverso celle convettive verso la
superficie, dove congela e ricade verso il basso. Il blocco scuro al
centro è verosimilmente ghiaccio d'acqua sporca che galleggia sul più
denso ghiaccio di azoto (credit: NASA)
Credit: astronomynow / nasaspaceflight.com
Qualunque sia l'origine del calore, i criovulcani ne sostanziano l'esistenza data l'energia necessaria per scongelare la "fanghiglia" dalle profondità del pianeta ed inviarlo sulla superficie ghiacciata. Tornando all'esempio delle lune dei pianeti giganti su cui sono stati scoperti i crio-vulcani, nel caso di Tritone è la marea gravitazionale della vicina Nettuno a "squassare" la superficie creando abbastanza calore per attrito da fare zampillare sulla superficie i gas allo stato liquido, che una volta sulla superficie ghiacciano immediatamente, generando così i caratteristici vulcani di ghiaccio.
Un'altra stranezza emersa dalle fotografie della superficie di Plutone è la presenza di quelle che appaiono essere dune di sabbia (in nero nella fotografia a lato). La stranezza nasce dalla incompatibilità tra l'attività erosiva necessaria per creare della sabbia e la sottilissima atmosfera di Plutone incapace non solo di generare venti sufficienti allo scopo ma, forse, anche di trattenere la sabbia.
Questa osservazione ci porta al terzo punto, l'atmosfera.
Le ultime immagini indicano che si estende per circa 1600 km dalla superficie, ben oltre al valore teorico di 270 km calcolabile in base alla massa. Non solo l'estensione è maggiore dell'atteso ma le immagini indicano chiaramente la presenza di più strati, indice di una certa eterogeneità (vedi figura a lato e QUI per una comparazione tra l'estensione dell'atmosfera di Plutone e della Terra).
A rendere l'osservazione ancora più curiosa il fatto che Plutone si trova nella fase
dell'orbita (fortemente ellittica) che si allontana dal Sole, caratterizzata da temperatura in discesa tali da congelare la stessa atmosfera sulla superficie. Vedere quindi che
l'atmosfera in questa fase "restrittiva" è addirittura più estesa di quanto previsto per le fasi "più calde dell'anno", rimette
in discussione le teorie correnti.
Aggiungiamo poi l'evidenza che la pressione
superficiale è nettamente inferiore di quella attesa e il materiale su
cui meditare aumenta. Qui però la spiegazione è, forse, "semplice": dato che il pianeta si sta raffreddando velocemente (al momento si stima
che più di metà dell'atmosfera di Plutone è già congelata) il calo
della pressione ne è una ovvia conseguenza.
Fonte - At Pluto, New Horizons Finds Geology of All Ages, Possible Ice Volcanoes, Insight into Planetary Origins The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/news
- Per tenersi aggiornati sulle ultime novità da Plutone vi rimando al sito della NASA --> "nasaspaceflight".
Consigli di lettura
Un manuale ricco di informazioni sui temi astronomici adatto
soprattutto a chi è curioso e cerca un approccio divulgativo ma
completo. Il volume qui presentato è la edizione italiana del 2011 (
link --> amazon ). La nuova e molto più ricca versione in inglese uscirà a maggio --> QUI)
Un video che non esito a definire emozionante è quello da poco rilasciato dalla NASA riferito al passaggio della sonda New Horizons vicino a Plutone. Emozionante perché sono immagini riprese dal vivo (e non con un telescopio) da un mondo lontano e finora praticamente sconosciuto.
Se volete una versione del video commentata (in inglese) vi rimando a questo link.
E' bene precisare che non si tratta di un video "reale" ma di una simulazione ottenuta unendo le immagini catturate dalla sonda durante il sorvolo. Il motivo è ovvio se pensate a quanta banda e' necessaria per mettere in cloud un video ripreso dal nostro smartphone.
Come anticipato nell'articolo precedente (QUI), a cui rimando e in cui raccoglierò le immagini più significative, siamo solo all'inizio. Nel corso dei prossimi 16 mesi, mentre la sonda uscirà dal sistema solare, continueranno ad arrivare le immagini immagazzinate nel disco rigido della sonda. Tempi lunghi data la velocità di trasmissione inferiore a quella di un vecchio modem 56k ... ma quella era la tecnologia disponibile quando il modulo venne lanciato.
Per scaricare l'immagine ad alta risoluzione --> NASA
Come appariva il duo Plutone/Caronte prima della missione
New Horizon (credit: NASA, seti.org, spaceflight.com)
Come previsto dalla NASA, il 14 luglio la sonda New Horizon ha intersecato l'orbita di Plutone, raggiungendo il punto più vicino al planetoide (leggi QUI per maggiori informazioni sulla missione).
La posizione odierna della sonda rispetto a Plutone e alle sue lune. In rosso è indicato il percorso futuro (credit: jhuapl.edu)
Sono state ore (e non momenti) di trepidante attesa quelle intercorse tra il momento in cui la sonda aveva raggiunto l'obbiettivo e il messaggio "tutto ok". Come scritto nelle precedenti "puntate" sull'argomento, la sonda doveva essere istruita in anticipo sulla traiettoria da seguire e nelle fasi finali del percorso di avvicinamento avrebbe volato in modalità "offline". L'ora prevista per il raggiungimento del punto di massimo avvicinamento (pari a 12500 chilometri) era stimato per le 07:49:55 EDT, mentre il momento di riattivazione del segnale radio era per le 16:22 EDT. Da quel momento ci sarebbero volute poi altre 4,5 ore perché il segnale "è tutto a posto" arrivasse sulla Terra.
Il segnale è arrivato come atteso alle 20:52:37 EDT salutato da ovazioni che solo chi ha lavorato al progetto per anni può comprendere appieno. Per tutti gli altri, me compreso, è stato il momento di gioia per il raggiungimento di un nuovo traguardo dell'espansione umana.
Nota. Tra i più entusiasti anche i due figli di Clyde Tombaugh, la persona che nel 1930 identificò il tanto a lungo cercato "pianeta mancante" nella volta celeste.
L'incontro ravvicinato con il pianeta (anzi planetoide) è di fatto una toccata e fuga. La sonda non entrerà in orbita ma, data la velocità di crociera del veicolo spaziale più veloce finora lanciato (al momento è 30 mila
miglia all'ora) lo "guarderà" giusto il tempo per raccogliere dati e poi proseguirà nella sua rotta verso l'esterno del sistema solare.
Nota. A tale velocità la collisione con un detrito grande quanto un chicco di riso causerebbe quasi sicuramente un danno irrimediabile alla sonda. Quindi molto più sicuro allontanarsi rapidamente da una zona ricca di detriti quale quella dell'orbita del duo Plutone/Caronte. Ricordo anche che uno dei motivi per cui Plutone non è più considerato un pianeta è che non ha ripulito la sua orbita dai detriti.
Dal momento del suo punto di massima vicinanza a Plutone la sonda, nel momento in cui scrivo, si è già allontanata ad una distanza pari a circa 146 mila chilometri, un terzo della distanza che separa la Terra dalla Luna.
Consiglio di scaricare la app dedicata - per visualizzare il percorso e la posizione attuale della sonda - direttamente dal sito della NASA (QUI). Di seguito lo screenshot della app e a seguire una dimostrazione delle funzionalità tratta dal sito Wired.
>se compare un errore nel video usando Firefox, cliccate su "play", poi HD e ancora "play". Meglio ancora aprite provate con un altro browser (con Safari nessun problema)<
Queste le foto messe a disposizione dalla NASA, riferite a quando la sonda si trovava a poco più di 700 mila chilometri da Plutone. Per il momento accontentiamoci in attesa delle immagini ad alta risoluzione.
Quanti dati ha raccolto finora?
Tanti, forse troppi, considerando la modesta energia di cui dispone e il vetusto sistema di trasmissione dati a bordo. Secondo quanto affermato dalla NASA, ci vorranno 16 mesi di trasmissioni (a partire da stasera) perché i dati immagazzinati siano trasferiti in toto sui server della Terra...
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Aggiornamento 16/07/2015
Le sorprendenti immagini di una regione vicino all'equatore di Plutone mostrano la presenza di una catena di "giovani" montagne alte circa 3.500 metri (Credits: NASA / JHU APL / SWRI) -->link
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Aggiornamento 20/07/2015
Se volete una versione del video commentata (in inglese) vi rimando a questo link (Credit: NASA / JHUAPL / SWRI)
La simulazione del sorvolo delle "montagne Norgay" e della "pianura Sputnik" di Plutone ottenuta dalla unione delle immagini raccolte dalla sonda.
I nomi con cui sono stati battezzate queste aree sono in onore di Tenzing Norgay, uno dei due uomini che per primi raggiunsero la vetta del Monte Everest, e del primo satellite messo in orbita. Le immagini sono state acquisite grazie al Reconnaissance Imager Long Range (LORRI) il 14 luglio da una distanza di 77 mila km. La risoluzione è di circa 1 km
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Credit: NASA/Johns Hopkins University
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per sapere in ogni istante dove si trova la sonda New Horizons, cliccate sulla pagina dedicata
Immagine ripresa a 1800 km di distanza, proprio sopra l'equatore di
Plutone. La regione ricca di crateri sulla sinistra è nota come Cthulhu
Regio mentre la distesa di ghiacci a destra è chiamata Sputnik Planum.
Il polo nord è fuori visione in alto a sinistra (credit: NASA)
I dati inviati da New Horizons hanno permesso di scoprire una sorprendente varietà di morfologie geologici, incluse quelle derivanti dall'interazione tra ghiacci ed atmosfera e i processi derivanti da impatti meteoritici, tettonica e crio-vulcanismo. Ciò suggerisce che anche altri piccoli mini-pianeti della Fascia di Kuiper, come Eris, Makemake, e Haumea, possano avere storie simili tali da rivaleggiare con quelle di pianeti terrestri.
Di seguito una serie di immagini prese dall'eccellente sito Starts With A Bang
Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Image credit: NASA/JHUAPL/SwRI
Image credit: NASA/JHUAPL/SwRI
Le nuove foto della superficie di Plutone mostrano un pianeta ghiacciato che, dall'alto, non sembra essere molto diverso dalla Terra ... tranne per il fatto che i ghiacciai non sono fatti di acqua ma di azoto. (Credit: NASA/JHUAPL/SwRI)
Tra le ultime immagini ad alta risoluzione giunte sulla Terra vi è questa che mostra una sorta di eclisse di Plutone posizionato tra la sonda e il Sole. (Credit: NASA/JHUAPL/SwRI)
La pianura ghiacciata traversata da solchi che separano le celle poligonali, risultato di un moto convettivo dell'azoto. Una qualche fonte di calore interna fa emergere l'azoto attraverso celle convettive verso la superficie, dove congela e ricade verso il basso. Il blocco scuro al centro è verosimilmente ghiaccio d'acqua sporca che galleggia sul più denso ghiaccio di azoto (credit: NASA). Maggiori informazioni sull'origine di queste celle esagonali sono stati descritti in due articoli pubblicati su Nature nel 2016)
Una catena montuosa innevata lunga circa 400 km. Nell'immagine si notano alcuni crateri da impatto oltre a vallate e pendii. Le "pianure" hanno un color marrone-rossiccio probabile conseguenza della molecola che si forma quando il metano viene investito dai raggi ultravioletti. La neve è con ogni probabilità costituita dal metano atmosferico congelato.
... e la sua luna maggiore, Caronte (credit: NASA)
A completamento dell'articolo di presentazione dell'evento (vedi QUI) e di quanto iniziò il vero e proprio conto alla rovescia due settimane fa ("Plutone. Siamo a - 2 settimane") ecco che la sonda New Horizons ci delizia con immagini a risoluzione crescente come quelle inviate l'11 luglio.
Le immagini, riprese ad una distanza di 1milione di miglia, mostrano dettagli interessanti quali i crateri (indice di scarsa o nulla attività di rimodellamento della superficie) ma anche rilievi (è esistita in passato una attività vulcanica?).
Incrociando le dita, il momento di maggior pericolo relativo all'impatto con detriti o lune non previste è superato. Una volta raggiunta la sua posizione di osservazione stabile, le immagini che cominceranno ad affluire ci aiuteranno a scoprire la storia e le caratteristiche di questo pianeta, pardon planetoide, di cui sappiamo così poco.
Mancano due settimane all'appuntamento con Plutone. Un corteggiamento iniziato nel 2006 con il lancio della sonda New Horizons.
Plutone e la sua luna più grande, Caronte visti dalla sonda il 29 giugno quando era distante 18 milioni di km. Credit: space.com / NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Dal momento in cui è stata scattata la foto la sonda si è già avvicinata a 16 milioni di chilometri e con l'avvicinamento la qualità delle immagini è in costante miglioramento (confrontate quelle altamente pixellate disponibili solo poche settimane fa --> QUI per il resoconto della missione).
Data la distanza sono necessarie circa 4,5 ore perché il segnale inviato dal centro di controllo sulla Terra arrivi a destinazione (4,8 miliardi chilometri!!). Questo implica che ogni comando inviato deve tenere conto della distanza a cui si troverà la sonda quando riceverà il messaggio in modo da non puntare l'obiettivo del Long Range Reconnaissance Imager verso il vuoto.
Ora inizia la fase critica.
Come descritto in precedenza, l'avvicinamento porterà la sonda in una zona "sporca" (tipica di ogni planetoide) dove il rischio di collisione con oggetti imprevisti aumenta sensibilmente.
Questo è il motivo per cui in questi ultimi giorni gli astronomi continueranno ad analizzare i dati provenienti da New Horizons allo scopo di individuare per tempo le zone ad alto rischio e correggere la rotta (continua QUI).
Il 14 luglio 2015 la sonda New Horizons dovrebbe agganciare l'orbita di Plutone, iniziando così la fase analitica di una missione iniziata quasi 10 anni fa in un contesto diverso.
Quando la sonda venne lanciata nel lontano 2006, Plutone era infatti ancora un pianeta a tutti gli effetti. Oggi alcune cose sono cambiate, tra cui spicca la retrocessione di Plutone a pianeta nano; una scelta condivisa dalla quasi totalità della comunità scientifica per alcune delle sue caratteristiche "strutturali" che altrimenti avrebbero aperto la strada a considerare ugualmente pianeti altri oggetti più simili a maxi-asteroidi posti nelle zone più esterne del sistema solare.
Un pianeta nano è un oggetto celeste in orbita diretta attorno ad una stella, con massa sufficiente per essere in equilibrio idrostatico rispetto alla propria gravità (in grado quindi di assumere una forma sferoidale) ma che non è stato in grado (massa insufficiente) di ripulire la propria orbita dai detriti (--> Dominanza Orbitale).
Fino ad ora, tutto quello che sapevamo di Plutone veniva da immagini sfocate ottenute con il telescopio spaziale Hubble o da osservazioni terrestri, la migliore delle quali aveva una dimensione di 5 pixel in orizzontale. Per avere una idea della scarsità di informazioni disponibili, se immaginassimo di pixellare la Terra alla stessa risoluzione non si riuscirebbe a capire se esistono oceani e continenti. Paradossalmente è più semplice ricavare informazioni sugli esopianeti (pianeti di sistemi posti a decine di anni luce dalla Terra), ad esempio presenza e caratteristiche dell'atmosfera, grazie alle misurazioni gravitazionali, spettrometriche e di velocità di transito ottenibili dal loro passaggio "di fronte" alla stella. Tutti dati impossibili da ottenere nel caso di un pianeta nel nostro sistema posto in un orbita esterna alla nostra.
La missione New Horizons ci fornirà molti dei tasselli mancanti per capire non solo le caratteristiche di questo pianeta ma anche quella di oggetti presenti nella Fascia di Kuiper sia da un punto di vista fisico che nell'ambito dell'evoluzione del sistema solare.
*****
Iniziamo con le caratteristiche base di Plutone:
Plutone è stato identificato nel 1930 e fino all'agosto 2006 era considerato in tutto un pianeta. Per decisione della Unione Astronomica Internazionale venne retrocesso al rango di pianeta nano.
Dal confronto di foto come queste si scoprì un corpo in movimento, Plutone
Il pianeta (come avvenuto in precedenza per Nettuno) era stato "previsto", nel senso che "doveva" esistere un pianeta - molto grosso - per spiegare alcune incongruenze orbitali di Nettuno. L'errata previsione dimensione (spiegabile a posteriori con la scoperta della esistenza della Fascia di Kuiper) è un classico esempio di come la scienza sbaglia quando vuole trovare qualcosa e associa a quel qualcosa caratteristiche che non ha (vedi di seguito il titolo in prima pagina del New York Times relativo alla scoperta di un pianeta gigante addirittura più grande di Giove)
L'articolo del NYT che riporta la scoperta ... "ingigantita"
A differenza degli altri pianeti esterni Plutone è infatti roccioso e piccolo, anche per gli standard dei pianeti rocciosi. Con un diametro di 2322 chilometri, è circa un sesto delle dimensioni della Terra.
Comparazione dimensionale dei pianeti rocciosi e di alcuni satelliti. I pianeti giganti come Giove sono stati deliberatamente non inseriti (vedi QUI per un paragone). Credit: clarkplanetarium.org
Qui si capisce meglio perché Plutone più che un pianeta è planetoide, membro della famiglia KBO Kuiper Belt Object)
Plutone poco più piccolo di Eris ma nettamente più piccolo della Luna
Come Urano ruota "su un lato". Al momento il suo polo nord (quindi il suo asse di rotazione) è rivolto verso il Sole.
Un anno plutoniano, tempo di orbita intorno al Sole, equivale a 248 anni terrestri.
La sua orbita è molto più allungata ed inclinata rispetto a quella degli altri pianeti. Una orbita talmente ellittica che tra il 1979 e il 1999 il pianeta era più vicino al Sole di Nettuno.
L'orbita ellittica di Plutone(freccia) che interseca quella di Nettuno. Tutti gli altri punti sono gli oggetti di dimensioni a volte piccoli e altre non molto minori di Plutone, scoperti negli ultimi decenni.
La temperatura media alla sua superficie è di -230 gradi Celsius, sufficientemente bassa perché d'inverno la sua sottile atmosfera fatta di azoto, metano e biossido di carbonio congeli.
Ha cinque lune note, la più grande delle quali è Caronte, poco più
grande della Francia. Data la dimensione di questo satellite sarebbe
meglio parlare di un sistema binario Plutone-Caronte più che del solo
Plutone. La peculiarità di questi satelliti è che a differenza delle
classiche lune, non ruotano attorno al pianeta ma invece orbitano
attorno ad un comune centro di gravità. Le teorie correnti ritengono che Caronte si sia formato in seguito ad un gigantesco impatto nelle
prime fasi di vita della storia di
Plutone (da qui il suo particolare asse di rotazione). Le altre quattro
lune note sono molto più piccole e verosimilmente, data anche la loro struttura irregolare, sono i detriti derivati
dalla stessa collisione.
Ci sono altre lune oltre alle cinque note? (credit: NASA)
Di seguito una ricostruzione al computer della irregolare forma e rotazione di Notte (Nix) e Idra: 4 anni di misurazioni condensate in due minuti.
--> space.com
In giallo l'orbita di Plutone. All'esterno è visibila la Fascia di Kuiper
L'immagine sopra mostra un altro dettaglio interessante che contraddistingue Plutone, cioè il suo asse orbitale alquanto "angolato" rispetto agli altri pianeti del sistema solare. Una differenza osservabile nella animazione qui sotto
Salvo imprevisti o deviazioni dell'ultimo minuto (vedi sotto) la sonda New Horizons coronerà una annata densa di successi nel campo spaziale se consideriamo l'arrivo di Dawn su Ceres (link) e "l'accometaggio" di Philae nell'ambito della Missione Rosetta (link). Tutte pietre miliari delle capacità tecnologiche raggiunte nell'ambito della collaborazione NASA e ESA.
******
Il conto alla rovescia per l'incontro con Plutone è iniziato ufficialmente alla fine di aprile 2015 non perché sia cambiato qualcosa nei piani di volo o nella data fissata per l'entrata in orbita (il 14 luglio 2015) ma per l'arrivo delle prime immagini scattate dalla sonda nella sua corsa verso il pianeta.
Le immagini, scattate tra il 27 aprile e il 1 maggio, sono state processate al computer al fine di rimuovere sia il bagliore
di fondo delle stelle che la luce riflessa da Plutone e Caronte. L'animazione ottenuta unendo immagini prese a tempi diversi permette di osservare l'orbita dei satelliti di Plutone (credit: NASA)
Le immagini all'inizio a bassa risoluzione hanno visto un netto miglioramento, anche solo a distanza di giorni, mano a mano che il processo di avvicinamento proseguiva. Una risoluzione che lascia perplessi, abituati come siamo alle immagini ad alta risoluzione che da anni ci fornisce Hubble, ma che ha ragioni pratiche e facilmente comprensibili. In primis vi è la distanza tra la sonda e la Terra (pari a circa 30 volte la distanza Terra-Sole, poco meno di 5 ore luce) a cui si aggiunge la limitatezza dell'apparato di trasmissione a bordo che permette di inviare al massimo 1 kilobit per secondo. In queste condizioni il segnale trasmesso può essere captato solo grazie alle antenne da 70 metri che fanno parte del Deep Space Network (fonte). La limitatezza dell'apparato di trasmissione è a sua volta riconducibile sia all'anno di costruzione (prima del 2006) che delle restrizioni energetiche: la sonda non ha a disposizione fonti energetiche illimitate o ingenti, e come noi ben sappiamo inviare una banalissima foto nel cloud con il nostro smartphone consuma la batteria. Immaginate quindi l'energia che avrebbe dovuto essere allocata per inviare moltissime foto in HD a ... 4,6 ore luce di distanza.
In 4 giorni la sonda ha percorso quasi 3 milioni di miglia (4,8 milioni di chilometri). Alla velocità di avvicinamento attuale, entro la fine di giugno, la
risoluzione delle immagini sarà circa quattro
volte superiore rispetto a quella delle immagine realizzate intorno al
10 maggio. Nel momento di massima prossimità, la risoluzione sarà 5 mila
volte superiore all'attuale.
Sebbene ancora poco chiare, le foto sembrano indicare che la calotta polare, altamente riflettente, è costituita da un qualche tipo di ghiaccio, ben difficilmente (per le temperature e caratteristiche del pianeta) fatto di acqua. Verosimilmente si tratta di azoto, monossido di carbonio e metano ghiacciati che durante l'anno sublimano, riempiendo così la tenue atmosfera, per poi ri-precipitare al suolo durante il successivo inverno.
La superficie appare una alternanza di macchie chiare e scure, ciascuna delle quali corrispondente a centinaia di chilometri. Se questa alternanza sia dovuta a caratteristiche geologiche, topografiche o alla composizione è molto difficile dirlo ora.
Nell'ultimo mese che ci separa all'obiettivo, gli scienziati della NASA avranno di che preoccuparsi data la estrema pericolosità di questa fase. Una delle caratteristiche dei pianeti nani è, come scritto sopra, il non avere "ripulito" la propria orbita dei tanti detriti presenti nell'anello di polvere del proto-sistema solare, i mattoni su cui i pianeti veri e propri sono sorti. La traiettoria della sonda è stata pensata per transitare nei pressi di Caronte per poi essere agevolmente catturata nell'orbita di Plutone. Il problema è che alla velocità di 48 mila chilometri all'ora, è sufficiente una particella di polvere delle dimensioni di un chicco di riso per causare danni fatali. Non parliamo quindi delle soprese che potrebbe riservare lo scoprire la presenza di una luna sconosciuta nell'orbita interna di Plutone.
Per ridurre al minimo il rischio di incappare in alcuna di queste "trappole", gli scienziati hanno preventivato tra l'11 maggio e il 1 luglio, sette sessioni di osservazione, ciascuno della durata di 45 minuti. In queste fasi il Long Range Reconnaissance Imager, uno zoom gigante con una apertura 20,8 centimetri, eseguirà la scansione dello spazio intorno a Plutone e alle sue cinque lune
conosciute, alla ricerca di asteroidi.
Se dall'analisi emergesse un potenziale pericolo, si potrebbe procedere a modificare la traiettoria della sonda; sebbene ciò verosimilmente causerebbe la rinuncia ad alcune delle osservazioni previste, non attivare queste procedure equivarrebbe alla perdita della sonda. Anche così le procedure sono tutt'altro che semplici dato che il segnale Terra-Plutone necessita di almeno 4,6 ore per giungere a destinazione (se a questo sommiamo l'arrivo dei dati, la loro elaborazione, la scoperta del problema e il comando di cambio traiettoria è evidente che i margini di manovra sono risicati).
Le probabilità che la sonda sia colpita "nel modo sbagliato" da un detrito non rilevabile dai sensori?
Circa 1 su 10 mila. L'unico modo per evitare il problema sarebbe di stare alla larga da Plutone.
Le procedure di emergenza (e le traiettorie) sono stati già programmati (vedi la figura sottostante) e vanno dalla semplice rotazione della sonda in modo che la parte più resistente faccia le veci di uno schermo (senza variare la traiettoria), alla scelta di un percorso che porti la sonda molto più vicino al pianeta (sperando che non ci sia una luna sconosciuta nell'orbita interna) fino all'estrema ratio di scegliere un percorso più lontano dal pianeta.
La traiettoria di avvicinamento prevista (rosso) e quelle alternative (giallo).
Ogni scelta implicherà un certo consumo di carburante il che potrebbe mettere a rischio il proseguimento della missione, finita la visita intorno Plutone, verso un secondo planetoide ancora non definito posto nella Fascia di Kuiper.
Le ultime notizie (4 giugno) sono rassicuranti. Secondo quanto riportato dal sito "cosmo.com" sempre ben informato dei dati della NASA, la dinamica orbitale dei satelliti non è tale da porre la sonda a rischio di collisione.
Qui un video riassuntivo della missione
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Nel frattempo il 13 giugno Philae si è risvegliata ---> articolo
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Aggiornamento 1/7/2015
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Foto scattata il 28/6/2015 (credit: space.com/ NASA)
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Aggiornamento 12/7/2015
Plutone alla distanza di circa 1 milione di miglia
"Un libro non merita di essere letto a 10 anni se non merita di essere letto anche a 50" Clive S. Lewis
"Il concetto di probabilità è il più importante della scienza moderna, soprattutto perché nessuno ha la più pallida idea del suo significato" Bertrand Russel
"La nostra conoscenza può essere solo finita, mentre la nostra ignoranza deve essere necessariamente infinita" Karl Popper
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