Lo scudo solare velato di nero d’ossa

Un pigmento preistorico, rielaborato in chiave moderna, rivestirà lo scudo termico della sonda Solar Orbiter. Una delle tante sfide tecnologiche per questa missione ESA in fase di realizzazione. Facciamo il punto con Ester Antonucci, responsabile del coronografo METIS e associata INAF.

L’antico pigmento nero derivato da ossa bruciate, usato già più di 30.000 anni fa nelle pitture rupestri, viene ora in soccorso alla tecnologia spaziale. Una versione moderna del nero d’ossa andrà infatti a rivestire la parte più esterna dello scudo termico in titanio del Solar Orbiter, la sonda dell’ESA che si avvicinerà più di ogni altra al Sole, il cui lancio è previsto nel 2017. Con una tecnologia utilizzata per gli impianti dentali, il colore (per cui è stato inventato l’ossimorico appellativo di Solar Black) non verrà semplicemente steso sopra ma diventerà tutt’uno con il metallo dello scudo. Grazie alle sue proprietà termo-ottiche, questo rivestimento non scolorirà nel tempo, nonostante anni di esposizione ad un flusso estremo di radiazione ultravioletta, né sarà soggetto a cariche elettrostatiche indotte dal vento solare. Uno dei tanti problemi tecnologici da risolvere per questo gioiellino che dovrà trovarsi a suo agio fronteggiando una luce solare 13 volte più intensa di quella che arriva sulla Terra e temperature che saliranno fino a 520 gradi.

“Lo scudo termico è estremamente importante per proteggere gli strumenti del Solar Orbiter che sono progettati per guardare direttamente il Sole,” ci spiega Ester Antonucci, già direttrice dell’Osservatorio Astrofisico di Torino dell’INAF e responsabile del coronografo METIS. “Naturalmente, essendo strumenti di altissima precisione, è altrettanto importante controllarne il gradiente termico per non avere deformazioni che rovinerebbero le immagini e le osservazioni solari”.

Ma perché “dipingere” una sonda solare proprio di nero?

In generale perché dobbiamo avere delle condizioni per cui la luce possa entrare negli strumenti senza avere delle interferenze e delle riflessioni con lo scudo termico. Per noi che vogliamo osservare con METIS la debole corona sovrastante il disco solare è ancora più fondamentale che non entri luce parassita quando schermiamo appunto il disco solare.

Ci può fare il punto della situazione su Solar Orbiter?

Per il Solar Orbiter si stanno costruendo ben dieci strumenti. E’ un carico scientifico molto complesso, che va dai raggi x, al visibile agli strumenti che misurano in situ il plasma. Attualmente si è nella fase di completamento della progettazione degli strumenti, che dovrebbero poi essere realizzati entro la fine del 2015. Servirà quindi un anno e mezzo per integrarli all’interno del satellite e per le varie verifiche prima del lancio, attualmente previsto per il luglio 2017. Ci vorranno ancora poi tre anni, attraverso orbite molto complesse, passaggi multipli vicino a Venere e un altro passaggio vicino alla Terra, perché si possa raggiungere l’orbita con il perielio più vicino al Sole. A quel punto sarà il manufatto umano che arriverà più vicino al Sole all’interno dell’orbita di Mercurio. I tre di avvicinamento saranno usati per calibrare gli strumenti e anche per verificarne la stessa stabilità termica, perché durante l’orbita la sonda spaziale subirà una differenza di temperatura molto grande. Quindi anche questo periodo sarà fruttuoso per avere degli strumenti che funzionino alla perfezione quando, nel 2020, cominceremo ad osservare il Sole.

Qual è il risultato che vorrebbe vedere per primo?

Ce ne sono tanti, ma certamente la fase più emozionante sarà quando la sonda si alzerà abbastanza rispetto all’eclittica e al piano equatoriale solare in modo da poter vedere finalmente i poli del Sole. Noi da Terra non riusciamo a vederli sufficientemente bene per motivi geometrici. Invece, con questa sonda riusciremo effettivamente a vederli in altissima risoluzione e, attraverso la misura delle oscillazioni, a scorgere quello che c’è sotto la superficie del Sole anche guardando i poli, per verificarne la simmetria sferica. Inoltre, i poli sono le zone da cui proviene il vento solare e vorremmo proprio studiare con sufficiente accuratezza la base di questo vento solare veloce. E questo si può fare solo osservando ai poli.

A cura di Stefano Parisini

Fonte: http://www.media.inaf.it/2014/02/14/lo-scudo-solare-velato-di-nero-dossa/

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Asterosismologia Per Esopianeti

Un team di ricercatori ha usato l'asterosimologia per determinare con maggiore accuratezza la massa di un esopianeta orbitante la stella HD 52265, dirimendo il dubbio se si trattasse veramente di un pianeta o piuttosto di una nana bruna. L'importanza dello studio ce lo spiega Ennio Poretti, asterosismologo dell'INAF - Osservatorio di Brera.

Conoscere meglio l’interno di una stella per conoscere meglio i pianeti che le orbitano intorno. Può essere sintetizzato così l’approccio di un team di ricercatori del Max Planck Institut, Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (Tolosa), dell’Osservatorio di Meudon (Parigi) e molti altri, sia europei che americani, e i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Gli scienziati hanno esaminato HD 52265, una stella a circa 92 anni luce di distanza dal nostro pianeta e con una massa il 20 per cento maggiore del nostro sole. Già più di un decennio fa, gli scienziati avevano identificato un pianeta in orbita intorno a questa stella. Lo hanno quindi scelto come modello per dimostrare come la proprietà della stella potesse far luce sulle proprietà del pianeta.

Usando l’astrosismologia (vedi Media INAF) che identifica le proprietà interne delle stelle misurandone le oscillazioni di superficie sono stati in grado di valutare con precisione le caratteristiche della stella, come la massa, il raggio, l’età e la rotazione interna. Per far ciò si sono avvalsi del telescopio spaziale COROT, una missione guidata dall’Agenzia Spaziale Francese (CNES) e in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), per rilevare piccole variazioni nell’intensità della luce stellare causata dai sismi stellari.

“I periodi misurati delle oscillazioni stellari, spiega Ennio Poretti dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Brera e Responsabile PRIN-INAF 2010 “Asteroseismology”, sono leggermente diversi se esse si propagano nel senso di rotazione della stella o in senso contrario. A partire da questi scarti temporali si è potuto determinare il periodo di rotazione e, dalle differenti ampiezze delle variazioni, l’inclinazione dell’asse di rotazione della stella. In questo modo, anche per un pianeta non transitante come HD 52265, si è potuto ricostruire l’orbita e derivare la massa, circa due volte quella di Giove, escludendo così che si tratti di una nana bruna, come suggerito da alcuni”.

“Questo innovativo risultato, conclude Poretti, mostra come la tecnica dell’asterosismologia sia in grado di giocare un ruolo fondamentale nella caratterizzazione dei pianeti extrasolari. Per queste sue grandi potenzialità è alla base della missione PLATO 2.0, attualmente in corsa per la selezione M3 dell’ESA e mirata alla scoperta di pianeti simili alla nostra Terra”.

A cura di Redazione MediaINAF

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/07/30/astrosismologia-per-esopianeti//

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Due Galassie nel Caos

Il telescopio spaziale Hubble della NASA / ESA, ha prodotto questa vivida immagine di una coppia di galassie interagenti note come Arp 142.

Quando due galassie si avvicinano l'uno all'altra, cominciano ad interagire, causando cambiamenti spettacolari in entrambi gli oggetti. In alcuni casi possano scontrarsi fino a fondersi.

Proprio sotto il centro di questa immagine in blu, c'è la forma contorta della galassia NGC 2936, una delle due galassie interagenti, che formano Arp 142 nella costellazione di Hydra. Soprannominato "il pinguino" o "la focena" dagli astronomi dilettanti, NGC 2936 era una galassia a spirale standard prima di essere lacerata dalla gravità della sua compagna cosmica.
I resti della sua struttura a spirale si possono ancora vedere, l'ex agglomerato galattico, l'occhio del pinguino, attorno al quale è ancora possibile scorgere i resti delle braccia della galassia.

Queste braccia perturbate, ora formano un "corpo" di uccello cosmico con strisce luminose blu e rosse su tutta l'immagine. Queste striature ad arco in basso verso la vicina compagna di NGC 2936, la galassia ellittica NGC 2937, sono visibili qui come un brillante ovale bianco.

La coppia mostra una somiglianza con un pinguino che protegge il suo uovo.
Gli effetti di interazione gravitazionale tra le galassie possono essere devastanti.
La coppia in Arp 142 sono abbastanza vicine tra loro per interagire con violenza, scambiandosi materia e provocando il caos.

Nella parte superiore dell'immagine vi sono due stelle luminose, entrambe le quali si trovano in primo piano rispetto ad Arp 142. Uno di questi è circondato da una scia di materiale blu scintillante, che è in realtà un'altra galassia.
Questa galassia è ritenuta essere troppo lontana per avere un ruolo nell'interazione, lo stesso vale per le galassie intorno al corpo di NGC 2936. Sullo sfondo ci sono in blu e rosso, le forme allungate di molte altre galassie, che si trovano a grande distanza da noi, ma che possono essere viste dall'occhio acuto di Hubble.

Questa coppia di galassie è stata chiamata così dall'astronomo americano Halton Arp, il creatore dell'Atlante delle Galassie Peculiari, un catalogo di galassie originariamente pubblicato nel 1966.
Scelse i suoi obiettivi in ​​base alle loro strane apparizioni, ma gli astronomi più tardi si resero conto che molti degli oggetti nel catalogo di Arp erano infatti galassie che interagivano e si fondevano.

A cura di Arthur McPaul

Foto
(Credit: NASA, ESA, e Hubble (STScI / AURA))

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130620132225.htm

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Tempeste Su Titano

Due modelli al computer appena pubblicati sulla rivista Icarus cercano di prevedere l'evoluzione del tempo sul più grande satellite di Saturno, dove sta arrivando l'estate sull'emisfero nord. Previste grandi onde sui mari e veri e propri uragani. Entrambi i modelli basati su dati di Cassini.

Se è difficile il mestiere dei meteorologi sulla Terra (chi l’aveva prevista, la gelida tarda primavera di quest’anno?) figuratevi quello di chi cerca di prevedere il tempo su Titano, la più grande delle lune di Saturno. Eppure c’è chi ci prova, e se due modelli al computer sviluppati dal team della missione Cassini sono corretti, la stagione estiva che si sta avvicinando su Titano porterà eventi estremi: uragani e grandi onde spazzeranno i suoi mari di idrocarburi. I modelli servono a programmare meglio il lavoro di Cassini, permettendogli di concentrarsi con un po’ di preavviso su fenomeni atmosferici particolarmente interessanti. “Sappiamo che su Titano ci sono processi atmosferici simili a quelli terrestri”, spiega Scott Eddington, deputy project scientist di Cassini alla NASA, “ma ci sono anche grandi differenze dovute alla presenza di liquidi insoliti come il metano. Non vediamo l’ora di scoprire se le nostre previsioni si riveleranno esatte.

Sulla parte nord di Titano sta iniziando la primavera: dall’agosto del 2009, data dell’equinozio, questa regione, che era al buio quando la sonda Cassini iniziò a studiarla, riceve la luce del Sole. Le stagioni di Titano prendono circa sette anni terrestri. Entro il 2017, data della fine della missione Cassini, Titano arriverà al solstizio settentrionale, e l’emisfero nord sarà quindi in piena estate.

Vista la quantità di dune osservate su Titano, gli scienziati si chiedevano perché non avessero ancora visto onde spinte dal vento sui suoi laghi e mari. Un team guidato da Alex Hayes, membro del team radar di Cassini, ha provato a spiegare quanto vento sarebbe necessario per generare onde. Il loro modello è stato appena pubblicato sulla rivista Icarus. “Ora sappiamo che le velocità del vento finora erano al di sotto della soglia necessaria per generare onde”, ha detto Hayes. “Quello che è emozionante, però, è che la velocità del vento prevista durante la primavera e l’estate del nord si avvicinano a quelle necessarie per generare onde eoliche nell’etano liquido e nel metano”.

Il nuovo modello dice che venti da 2-3 chilometri all’ora sono necessari per generare onde sui laghi di Titano, una velocità che non è ancora stato raggiunta da quando Cassini studia il pianetino. Ma ora che sull’emisfero nord si avvicinano la primavera e l’estate, altri modelli predicono che i venti arrivare a 3 chilometri all’ora o più. A seconda della composizione dei laghi, quei venti potrebbero produrre onde da 0,15 metri di altezza in su.

L’altro modello è dedicato agli uragani, ed è sempre pubblicato su Icarus. Prevede che il riscaldamento dell’emisfero nord potrebbe produrre anche uragani, simili ai cicloni tropicali che sulla Terra traggono energia dall’accumulo di calore derivato dall’evaporazione dell’acqua di mare. Il lavoro di Tetsuya Tokano dell’Università di Colonia, in Germania, dimostra che gli stessi processi potrebbe essere al lavoro su Titano, con il metano al posto dell’acqua. Il periodo più propizio per questi uragani sarebbe il solstizio d’estate settentrionale di Titano, quando la superficie dei mari diventa più calda e il flusso di aria vicino alla superficie diventa turbolento. L’aria umida, girando in senso antiorario sulla superficie di uno dei mari del nord, potrebbe produrre venti fino a circa 70 chilometri all’ora.

Per saperne di più:
Leggi lo studio su The Astrophysical Journal: The Lyman Alpha Reference Sampe: extended Lyman Alpha halos produced at low dust content, di Matthew Hayes e al.

A cura di Nicola Nosengo

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/05/24/tempeste-in-arrivo-su-titano/

Foto:
Il mare Lygeria, il secondo più grande su Titano, ripreso da Cassini (NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell)

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Cassini Riprende Uno spettacolo Su Saturno

Con il diametro di circa 2000 chilometri e venti che soffiano alla velocità di 540 chilometri all'ora, l'uragano fotografato dalla sonda NASA/ESA/ASI è uno dei più spettacolari mai visti su Saturno. Le sue dimensioni superano di 20 volte una comune tempesta sulla Terra. Si trova sul Polo nord di Saturno.

L’immagine è mozzafiato: la sonda spaziale Cassini ci regala uno scatto d’autore di un uragano di dimensioni gigantesche sul Polo nord di Saturno. L’occhio del ciclone è largo circa 2000 chilometri, il che vuol dire 20 volte più grande di un comune uragano sulla Terra, con venti impetuosi che soffiano alla velocità impressionante di 540 chilometri all’ora (150 metri al secondo). La tempesta si alimenta tramite vapore acqueo.

L’immagine è stata scattate dalla sonda NASA/ESA/ASI sul Polo nord di Cassini, da una distanza di 419mila chilometri. Lo scatto risale al 27 novembre 2012: probabilmente l’uragano era già attivo da molto tempo. Cassini è in orbita attorno a Saturno ormai dal 2004, ma solo di recente ha potuto osservare questo fenomeno grazie alla favorevole angolazione della luce solare.

Le immagini scattate dalla sonda Cassini hanno utilizzato una combinazione di filtri spettrali sensibili alle lunghezze d’onda del vicino infrarosso. Poiché queste lunghezze d’onda non sono visibili all’occhio umano, l’immagine qui presentata è in falsi colori: le radiazioni filtrate a 890 nanometri sono visualizzate in blu, quelle a 728 nanometri in verde, e quelle filtrate a 752 nanometri in rosso. In questa immagine, le parti rosse indicano le nuvole più basse, e il verde quelle più alte.

A cura di Eleonora Ferroni

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/30/una-rosa-rossa-su-saturno/

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Tracce di Acqua Nell'atmosfera di Giove

Il satellite dell'ESA Herschel, conferma definitivamente un'ipotesi fatta venti anni prima da uno studio italiano, all'indomani dell'impatto della cometa Shoemaker-Levy su Giove, avvenuto nel 1994. Si deve ai frammenti della cometa la presenza di acqua nella stratosfera del gigante gassoso.

Che quell’acqua presente nella stratosfera di Giove fosse dovuta all’impatto della Cometa Shoemaker-Levy sul pianeta gassoso avvenuto nel 1994, lo aveva già ipotizzato uno studio condotto nel 1994 da Cristiano Cosmovici e Stelio Montebugnoli. Ora la conferma di quell’ipotesi giunge dal satellite dell’ESA, Herschel.

La sonda, lanciata nel 2009, ha utilizzato le sue accurate misure nell’infrarosso per mappare la distribuzione verticale e orizzontale della ”firma chimica dell’acqua” nell’atmosfera di Giove, fornendo i dati che hanno permesso agli astrofisici del Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, di giungere alla definitiva conclusione che il 95% di quell’acqua è arrivata con la caduta della cometa nel 1994.

“Le osservazioni di Herschel a 18 anni di distanza sono una prima conferma della validità delle nostre pioneristiche osservazioni” ci dicono Cristiano Cosmovici, dell’INAF – IAPS e Stelio Montebugnoli, dell’INAF-IRA. “La scoperta – continuano – fu resa possibile grazie alla realizzazione a Medicina di uno spettrometro digitale che si basava sul calcolo diretto della FFT (Fast Fourier Transfom) dei dati ottenuti digitalizzando direttamente il segnale a radiofrequenza. Un approccio molto particolare per quei tempi, viste le grandi velocità di calcolo che erano richieste dal pre-processing on line, che permise una alta risoluzione temporale.

Le osservazioni vennero eseguite nel Luglio 1994 a 22 GHz, riga MASER dell’acqua, e hanno mostrato che l’esplosione dei 21 frammenti cometari nell’alta atmosfera liberava le molecole di acqua cometaria che venivano poi eccitate in modo da presentare una intensa emissione MASER”. Era questa la prima evidenza di emissione MASER, ben conosciuta nel mezzo interstellare, ma mai osservata nel sistema solare. Le osservazioni si protrassero per 3 mesi evidenziando il fatto che l’acqua si era distribuita nella zona di impatto andando man mano a diminuire di intensità.

Questa scoperta è stata poi usata come mezzo di diagnostica per la ricerca di acqua in esopianeti dato che a grandi distanze nella galassia solo una riga di intensità MASER sarebbe stata rilevabile con i radiotelescopi.

A cura di Media INAF

Foto in Alto
La sequenza dell’impatto della cometa Shoemaker-Levy (credit NASA/ESA)

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/24/giove-la-cometa-e-lacqua/


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Le cicatrici ghiacciate di Encelado

Arriva dalla sonda Cassini questa spettacolare e dettagliatissima immagine della luna ghiacciata di Saturno. Crepacci, promontori e getti di ghiaccio, acqua e materiali organici ci mostrano il volto di un mondo inquieto dove forse, sotto la crosta, potrebbero trovarsi perfino forme di vita.


Encelado, la sesta tra le lune più grandi di Saturno, ripreso dalla sonda Cassini-Huygens il 31 gennaio 2011 da un’altezza di 81.000 chilometri. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SSI/G. Ugarković

È un fitto intrico di crinali e depressioni ghiacciate quello che ci appare la superficie di Encelado, la più enigmatica tra le lune di Saturno. Questo panorama mozzafiato, ripreso dalla sonda Cassini il 31 gennaio del 2011, è il risultato della tremenda forza di attrazione gravitazionale esercitata da Saturno che deforma il guscio esterno della luna, modellandolo in ripidi promontori che si stagliano al di sopra di profonde fratture.

La netta cicatrice scura che si vede sulla superficie di Encelado nella zona meridionale raggiunge in vari punti profondità anche di un chilometro e nel suo percorso taglia altre strutture morfologiche. Un indizio della sua relativa giovinezza. In contrasto, la regione butterata di crateri a nord viene interpretata come una superficie molto più antica che sinora sembrerebbe sfuggita al processo di rimodellamento visibile nelle zone circostanti.

Ma l’immagine di Encelado ci mostra quella che è la sua caratteristica più spettacolare: lungo parte del bordo meridionale, pennacchi di particelle ghiacciate mescolate a vapor d’acqua, sali e materiali organici vengono letteralmente sparati nello spazio a velocità superiori a 2000 chilometri all’ora. La composizione chimica di questi pennacchi suggerisce che sotto la crosta ghiacciata di Encelado potrebbe celarsi un oceano liquido in grado addirittura di ospitare forme elementari di vita.

A cura di Marco Galliano

Foto in Alto
Encelado, la sesta tra le lune più grandi di Saturno, ripreso dalla sonda Cassini-Huygens il 31 gennaio 2011 da un’altezza di 81.000 chilometri. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SSI/G. Ugarković

Fonte:
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Testa di Cavallo In Alta Definizione

Per celebrare il suo ventitreesimo anno in orbita, il telescopio spaziale Hubble della NASA e dell’ESA ha reso pubblica una nuova, straordinaria, immagine di uno degli oggetti più caratteristici del nostro cielo: la Nebulosa Testa di Cavallo.

Sono già passati 23 anni da quando il telescopio spaziale Hubble ha cominciato a osservare il cielo. Oltre a produrre scienza d’avanguardia, l’osservatorio orbitante ci ha regalato innumerevoli immagini astronomiche, una più bella dell’altra. Fra i soggetti che si sono rivelati più fotogenici ci sono senza dubbio le nebulose, vaste nubi interstellari di gas e polvere.

La nuova fotografia di Hubble, scattata e ora resa pubblica proprio per celebrare i suoi 23 anni, mostra una regione del cielo nella costellazione di Orione. A emergere dalle onde turbolente di polveri e gas, con le sembianze d’un cavalluccio marino gigante, è la Nebulosa Testa di Cavallo, nota anche come Barnard 33. La nebulosa si è formata in seguito al collasso del materiale d’una nube interstellare di materiale, e splende di luce riflessa proveniente da una vicina stella calda.

Le nubi di gas che circondavano la Testa di Cavallo, nel tempo, si sono dissipate, ma il caratteristico pilastro a strapiombo, con i suoi densi blocchi di materiale, sembra proprio fatto per durare. E si è rivelato assai più difficile da erodere. Gli astronomi stimano che la Testa di Cavallo abbia davanti a sé ancora circa cinque milioni di anni, prima di disintegrarsi.

È ormai un oggetto celebre, questa nebulosa, obiettivo fra i più gettonati per le osservazioni. La maggior parte di quest’ultime ritrae la Testa di Cavallo come una nube scura che si staglia su un fondale di gas incandescente. La nuova immagine di Hubble mostra la medesima regione, ripresa però in luce infrarossa: una banda le cui lunghezze d’onda, superiori a quelle della luce visibile, riescono ad attraversare il materiale polveroso che di solito offusca le zone più interne della nebulosa. Quello che ne emerge è una struttura eterea, dall’aspetto fragile, nella quale delicate pieghe di gas s’avviluppano l’una nell’altra. Una prospettiva assai diversa da quella offerta in luce visibile.

La radiazione infrarossa è invisibile ai nostri occhi, così come alle telecamere tradizionali, progettate per rilevare la luce in banda ottica. Per osservare oggetti come questa nebulosa, abbiamo a disposizione telescopi e strumenti sensibili agli infrarossi, come appunto il sensore ad alta risoluzione Wide Field Camera 3 di Hubble, montato nel 2009. Sensibilità ai raggi infrarossi e risoluzione senza rivali sono l’accoppiata vincente di Hubble, una combinazione in grado d’offrirci un’anticipazione suggestiva di quanto saprà fare il suo successore, il James Webb Space Telescope, il cui lancio è in programma per il 2018.

Guarda il video ESA

A cura di Redazione Media INAF

Foto di apertura
Crediti: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/18/un-flipper-planetario-allorigine-di-saturno/

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Due gemelli esplosivi per Marte

Si trovano nella regione Thaumasia Planum, un vasto altopiano che si trova immediatamente a sud di Valles Marineris, i due crateri da impatto osservati dalla sonda ESA Mars Express. In entrambi sono evidenti le tracce di un'antica abbondanza di acqua o ghiaccio.

Marte fa ancora parlare di sé, e per una volta non per quello che il rover Curiosity sta scoprendo sulla sua superficie. Ma per due crateri gemelli che si trovano nella regione Thaumasia Planum, un vasto altopiano che si trova immediatamente a sud di Valles Marineris, il più grande canyon del Sistema Solare, e che sono stati studiati dalla sonda dell’ESA Mars Express, in orbita attorno al pianeta.

Al cratere settentrionale è stato dato ufficialmente il nome Arima nei primi mesi del 2012, mentre quello meridionale rimane senza nome. Entrambi sono poco più di 50 km di larghezza e mostrano caratteristiche interne complesse.

Una vista prospettica del cratere meridionale rivela le sue complesse caratteristiche in dettaglio. Diverse terrazze sono crollate dalle pareti del cratere su un pavimento piano, ma forse la caratteristica più evidente è il pozzo centrale, una caratteristica che condivide con Arima, il cratere a nord.

Quando un asteroide colpisce la superficie di un pianeta roccioso, sia esso che la superficie vengono compressi raggiungendo alte densità. Subito dopo l’impatto, le regioni compresse scaricano la pressione rapidamente, esplodendo violentemente.

A bassa energia, l’impatto crea un cratere a forma di scodella. In caso di maggiore energia, si creano crateri più grandi con caratteristiche più complesse, come ad esempio picchi centrali sollevati o fosse sommerse.

Una idea per la formazione del pozzo centrale è che durante l’impatto la roccia o il ghiaccio sciolto sia defluito attraverso fratture sotto il cratere, così da creare un pozzo.

Un’altra teoria è che il ghiaccio sotto la superficie viene riscaldato troppo rapidamente, e la vaporizzazione crea un’esplosione. Di conseguenza l’esplosione forma una fossa circondata da frammenti rocciosi. Il pozzo è al centro del cratere centrale, dove è stata concentrata la maggior parte dell’energia d’impatto.

Anche se i crateri hanno diametri simili, i loro pozzi centrali sono piuttosto diversi per dimensioni e profondità, come è evidente nella mappa topografica. Il ghiaccio sotto la superficie era forse più presente ed è stato più facilmente vaporizzato nel cratere sud, perforando un tratto di crosta leggermente più sottile e lasciando così una fossa più grande.

Molti altri crateri da più piccoli nelle vicinanze mostrano anch’essi segni della presenza acqua o ghiaccio al momento dell’impatto, in particolare nei depositi di detriti che circondano il cratere.

Crateri da impatto come questi possono quindi fornire finestre sul passato della superficie di un pianeta. In questo caso, forniscono la prova che la regione Thaumasia Planum un tempo ospitava acqua o ghiaccio abbondante nel sottosuolo che sono stati liberati nel corso di eventi di impatto di piccole e grandi dimensioni.

A cura di Antonio Marro

Foto in alto:
La codifica colore rivela la profondità relativa dei crateri, in particolare profondità del loro pozzi centrali.
CREDIT:ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/11/due-gemelli-esplosivi-su-marte/

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Un disco di polvere sopravvissuto

Herschel osserva una stella nella Corona Boreale, la prima subgigante mai individuata che sia ancora circondata da pianeti e da un disco di polveri. Diversi scenari spiegano come il disco abbia potuto sopravvivere.

Una stella “pensionata” circondata da un disco di polvere. Si tratta di Kappa Coronae Borealis, la cui massa è una volta e mezzo quella del nostro Sole. È vecchia 2 miliardi e mezzo di anni e dista 100 anni luce dalla Terra. Questa stella, come accadrà anche al nostro Sole, inizia la sua vecchiaia quando, una volta esaurito il carburante che si trova nel suo nucleo, comincia a consumarsi diventando prima una subgigante e poi una gigante rossa.

Durante questa fase il disco di polvere che la circonda sopravvive, così come il pianeta che le orbita intorno, grande due volte Giove e distante dalla sua stella madre più o meno quanto la cintura degli asteroidi dista dal nostro Sole. Proprio questi due elementi, disco di polvere e presenza di almeno un pianeta la rendono unica. Almeno fino ad adesso, non ci sono altri casi simili. È quindi un soggetto interessante da studiare per capire come sia sopravvissuto il disco di polveri che circonda la stella, diversamente da quanto accaduto nel nostro sistema solare, quando questo è stato spazzato via nella fase detta dell’Heavy Late Bombardament, avvenuta 600 milioni di anni dopo la formazione del Sole.

Per cercare di penetrarne i segreti è stato messo all’opera il satellite dell’ESA Herschel, con la sua capacità di “vedere” anche nel lontano infrarosso. Al termine delle osservazioni, l’autore dello studio, Amy Bonsor dell’Istituto di Planetologia e di Astrofisica di Grenoble, ipotizza tre possibili modelli per il sistema di Kappa Cor Bor (come è più familiarmente chiamato).

Il primo ipotizza che il disco di polvere abbia un’estensione che va da 20 Unità Astronomiche (UA – la distanza Terra Sole) a 220 UA. Per fare una comparazione la cintura di asteroidi del nostro sistema dista dal sole da 30 a 50 UA. In questa ipotesi il pianeta si troverebbe su un’orbita distante 7 UA dalla stella madre e potrebbe incidere gravitazionalmente sul confine interno del disco.

Una variante di questo modello presuppone che il disco sia così ampio perché “stirato” dall’influenza gravitazionale di entrambi i suoi compagni. Scenario che giustificherebbe il picco di produzione di polvere nel disco che si troverebbe ad una distanza di 70/80 UA dalla stella.

Un altro interessante scenario infine ipotizza che il disco sia diviso in due strette cinture, rispettivamente a 40 e 165 UA. In questo caso il pianeta potrebbe avere un’orbita tra i due dischi, ma dovrebbe avere una massa maggiore di quella di un pianeta. Potrebbe quindi trattarsi di una nana bruna.

“È un sistema misterioso e intrigante – dice l’autore Amy Bonsor, c’è un pianeta o due che hanno “scolpito” un ampio disco o una nana bruna che ha separato il disco in due?”.

Certo è che per capire se il caso di Kappa Kor Bor sia inusuale o meno bisognerà cercare ancora. Segni che altre subgiganti siano circondate da dischi di polvere già ve ne sono, ma che abbiano anche pianeti è ancora da verificare.

A cura di Redazione Media INAF

Foto in alto:
Kappa Coronae Borealis vista da Herschel. Credit: ESA/Bonsor et al (2013)

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/10/un-tenace-disco-di-polvere/

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L'acqua di Marte scaldata dal metano

La presenza di acqua, anche allo stato liquido, nel passato del pianeta rosso sembra confermata dalla presenza di tracce geologiche. Ma come poteva convivere con la bassa temperatura di Marte e la sua atmosfera rarefatta? Lo spiegano ricercatori in scienze geologiche della Brown University in uno studio su PNAS.

L’atmosfera di un pianeta, la sua composizione, ha radici profonde nei meandri del sottosuolo di un pianeta. Infatti il magma che si forma nel sottosuolo intrappola il carbonio nel cuore del nostro pianeta (come altri elementi chimici), per poi rilasciarlo quale gas quando la pressione diminuisce con il salire verso la crosta terrestre. Nel caso del pianeta Terra si trasforma in anidride carbonica favorendo quel fondamentale (finché non passa una certa soglia) effetto serra che permette al calore del Sole di rimanere intrappolato nella nostra atmosfera, rendendola decisamente più vivibile di tutti gli altri pianeti conosciuti.

Ma come questo processo sia avvenuto su altri pianeti, nel caso specifico Marte, è ancora da comprendere pienamente. Su questo interrogativo si sono cimentati gli autori di uno studio apparso sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Secondo i ricercatori della Brown University e della Northwestern University e della Carnegie Institution di Washington, nel passato di Marte il carbonio sarebbe rimasto intrappolato nel magma come ferro pentacarbonile e rilasciato infine in superficie come anidride carbonica o metano, entrambi gas, in particolare il metano, dal forte potenziale serra.

C’è però una differenza chiave nel processo avvenuto sulla Terra e quello che appare essere avvenuto su Marte e cioè l’alta o bassa percentuale di fugacità dell’ossigeno, cioè la quantità di ossigeno messo reso disponibile a reazione con altri elementi. Sulla Terrà la fugacità dell’ossigeno è molto altra, cosa che non è per altri corpi celesti. Come questo dato possa influenzare il trasferimento del carbonio è uno dei quesiti che si è posto lo studio.

Per dare una risposta i ricercatori hanno sciolto pietra vulcanica a pressioni, temperature e fugacità d’ossigeno differenti notando, grazie ad un potente spettrometro, che a bassa fugacità d’ossigeno più carbonio viene intrappolato nel magma in forma di ferro pentacarbonile, trasformandosi poi in metano e anidride carbonica.

In sostanza, ai primordi del pianeta rosso l’attività vulcanica che lo caratterizzava ha fatto si che dal sottosuolo il carbonio fosse trasferito in superficie sotto forma prevalente di metano a causa della bassa fugacità dell’ossigeno. In questo modo anche la sua atmosfera rarefatta poteva essere abbastanza calda da consentire all’acqua del primordiale pianeta rosso di rimanere allo stato liquido.

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/09/lacqua-di-marte-scaldata-dal-metano/

Foto in alto
Un’ immagine della superfice Marziana. CREDIT: ESA

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Nuove Possibilità di presenza di Vita per Europa

Un nuovo studio suggerisce che i mattoni per la vita sarebbero comuni sulla luna di Giove Europa.

La vita come noi la conosciamo richiede una fonte di energia per sostenere il metabolismo. Gli scienziati partecipanti alla 44a Conferenza annuale Lunar and Planetary Science a The Woodlands, in Texas hanno presentato la possibilità di perclorati diffusi su Marte. La prevalenza di questa fonte di energia potenziale suggerisce astrobiologi che Marte potrebbe essere abitabile.

Allo stesso modo, un nuovo studio suggerisce che una potenziale fonte di energia può essere diffusa anche sulla luna gioviana Europa.

"L'analisi delle osservazioni infrarosse su Europa ha rivelato che il perossido di idrogeno è abbondante sul ghiaccio che ricopre la luna di Giove".
ha detto lo scienziato a capo dello studio, Hand Kevin del Propulsion Laboratory della NASA.
Egli poi ha spiegato: Europa ha l'acqua allo stato liquido e elementi e pensiamo che i composti come il perossido possano essere una parte importante del fabbisogno energetico. La disponibilità di ossidanti come il perossido sulla Terra è stata una parte fondamentale della crescita del complesso, la vita pluricellulare.
"Come ha sottolineato, gli astrobiologi sono entusiasti dell'ampia possibilità che ci sia il perossido perché è un vantaggio per la potenziale abitabilità della luna ghiacciata Europa.
Quando il perossido si mescola con l'acqua, viene rilasciato ossigeno".
Quindi, sulla base di questo nuovo studio, esiste la possibilità reale per la vita nell'oceano sommerso di Europa.

Scritto da Jason McClellan, tradotto da Arthur McPaul

Fonte
http://www.openminds.tv/lifes-building-blocks-common-on-europa-961/

Foto:
Rappresentazione artistica dell'oceano sotto la superficie di Europa. (Credit: NASA / JPL-Caltech)

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Disco Volante Tra Gli Anelli di Saturno?

Nella recente immagine della sonda Cassini, Prometeo, una luna di Saturno che sembra un disco volante, ma che in realtà esercita il ruolo di pastore per l'indisciplinato anello F del pianeta.

Un disco volante tra gli anelli di Saturno? Quello che potrebbe sembrare un pesce d’aprile fuori tempo massimo è in realtà una serissima immagine della missione NASA-ESA-ASI Cassini Huygens che riprende una parte degli anelli del pianeta gigante e uno dei suoi satelliti chiamato Prometeo, una delle due cosiddette “lune pastore”.

L’immagine, pubblicata di recente, è stata realizzata il 15 gennaio 2013 dalla Narrow Angle Camera della missione mentre la sonda inquadrava gli anelli del pianeta da 52 gradi sotto al piano. La fotografia, realizzata nel visibile, è stata scattata mentre la sonda si trovava a circa 1,3 milioni di chilometri da Prometeo, quindi con una risoluzione di 8 Km per pixel. Nell’inquadratura, vicino alla luna schiacciata, l’anello F del pianeta Saturno, stretto e a guardare bene, dalla forma irregolare (la striscia sulla sinistra, più prossima alla luna). Alla sua destra, un secondo anello, denominato A, di dimensioni più evidenti e dalla struttura a fasce. I due anelli attigui A e F (nominati non in ordine di distanza dal sole ma ma in ordine di scoperta) distano tra loro appena 3000 Km. Infine, per chi osserva l’immagine con la dovuta attenzione, sono visibili cinque stelle luminose sul buio del fondo del cielo (una delle quali fa capolino tra l’anello A).

Prometeo, che nell’immagine per un gioco di prospettiva sembra un disco volante uscito da un film di fantascienza degli anni ’60, è in realtà un pezzo di ghiaccio a forma di patata schiacciata, di circa 130 km di lunghezza e con un diametro medio di appena 80 Km. Prometeo è una delle 62 lune di Saturno note finora, scoperta grazie alle immagini scattate dalla missione Voyager nel 1980. Oggi sappiamo che orbita intorno a Saturno molto vicino all’anello F del pianeta insieme alla sua sorella Pandora, con un’orbita altamente caotica, che viene modificata in modo periodico ogni 6 anni circa, quando Prometeo si avvicina a Pandora fino ad una distanza di appena 1400 km. Entrambe le lune costeggiano da vicino l’anello F, Prometeo verso l’interno, Pandora verso l’esterno, e l’attrazione gravitazionale che esercitano sulla polvere dell’anello aiuta a confinare quest’ultimo impedendo che venga disperso. Per questo le due lune vengono chiamate “lune pastore”.

Porprio a causa di queste due presenze l’anello F è molto stretto, e come risulta da una attenta osservazione dell’immagine, è molto più variabile e dinamico di quanto non si pensi. Come in un silenzioso balletto spaziale, l’interazione tra la polvere e le due lune è molto complessa e l’anello F cambia forma a ritmo frenetico, presentando nel giro di poche ore nodi, perturbazioni e ghirigori sempre diversi.

A cura di Livia Giacomini

Foto in alto:
La luna Prometeo e gli anelli F e A del pianeta Saturno in una recente immagine della Casisni-Huygens. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/02/prometeo-disco-volante-o-pastore/

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Vortici Caotici Sui Poli di Venere

Uno studio dettagliato del Vortice Polare Sud di Venere ci mostra un ciclone molto più caotico e imprevedibile di quanto si pensasse. L'analisi rivela che il centro di rotazione del vortice si aggira attorno al polo, in modo diverso a diversi livelli di altitudine tra le nuvole di Venere. Nella sua passeggiata intorno al Polo, in strati separati da 20 km, il vortice ha imprevedibili cambiamenti nella sua morfologia.

Lo studio, intitolato "La caotica vita del vortice al polo sud di Venere" ha utilizzato le immagini a infrarossi dallo strumento VIRTIS a bordo della sonda dell'Agenzia Spaziale Europea Venus Express. VIRTIS fornisce immagini spettrali nei diversi livelli dell'atmosfera e permette l'osservazione delle nubi inferiori e superiori di Venere.

I Vortici atmosferici sono comuni nelle atmosfere dei pianeti del Sistema Solare, anche se hanno comportamenti diversi. Venere è un pianeta simile alla Terra per dimensioni, ma molto differente in altri aspetti. Esso ruota lentamente attorno al proprio asse, con un giorno equivalente a 243 giorni terrestri e gira in direzione opposta alla Terra. La sua densa atmosfera di anidride carbonica, con pressioni di superficie di 90 volte quella della Terra, provoca un effetto serra galoppante che aumenta le temperature di superficie fino a 450 ºC. Tra i 45 e i 70 km sopra la superficie c'è uno strato denso di nuvole di acido solforico che copre completamente il pianeta e si muove a una velocità di 360 chilometri all'ora in un fenomeno denominato "super rotation", dove l'atmosfera ruota più velocemente rispetto alla superficie del pianeta.
L'origine di questo effetto è ancora sconosciuto.

Nei poli di Venere, la circolazione atmosferica forma vortici intensi e permanenti che cambiano forma e dimensione su una base quotidiana. Nella nuova analisi pubblicata, i ricercatori riferiscono che i venti del vortice, che sono stati monitorati attraverso lo studio di immagini ottenute dall'orbiter Venus Express, cambiano direzione caoticamente di giorno in giorno.
Questa natura imprevedibile dei vortici polari di Venere li rendono diversi dai vortici polari trovati su altri pianeti, come la Terra e Saturno, che sono molto più stabili e prevedibili.
Il grande ciclone si estende verticalmente nell'atmosfera di Venere di oltre 20 chilometri, attraverso una regione altamente turbolenta, le nuvole permanenti.

Tuttavia, i centri di rotazione sono su due livelli di altitudine differenti (42 e 62 km sopra la superficie) e non sono allineati, vagando attorno al polo sud del pianeta senza alcun modello stabilito a velocità fino a 55 chilometri all'ora.

Lo studio rileva inoltre che anche quando la media dei venti trasversali sono approssimativamente alla stessa ai due altitudini, c'è ancora un forte gradiente verticale, con venti crescenti di ben tre chilometri all'ora per ogni chilometro di altezza e con possibili instabilità atmosferici.
I vortici sono alimentati dalla super rotation atmosferica e sono intrappolati nelle regioni polari da un ampio e poco profondo collare di aria fredda a latitudini subpolari.

L'occhio al centro del vortice è su una superficie media di 2200 km per 1400 km. Nonostante anni di osservazioni, non è possibile spiegare perché il vortice è variabile sufficientemente ad alterare la sua forma in un solo giorno, o rimanere stabile per settimane.

Così, assieme all'origine della super rotation atmosferica, l'identificazione di una misteriosa fonte di assorbimento nell'ultravioletto fra le nuvole, i vortici polari di Venere sono uno dei grandi misteri del nostro pianeta gemello.

Questo studio contribuirà ad una spiegazione più precisa del vortice e il suo rapporto con la superrotation atmosferica.

Traduzione A cura di Arthur McPaul

Foto in alto:
Il Vortice Polare Sud di Venere cambia la sua forma giorno per giorno. I pannelli superiore della figura mostrano le nuvole superiori a 63 km dalla superficie ed i pannelli inferiori presentano il vortice come osservato nelle nuvole inferiori al livello di altitudine di 42 km. (Credit:. ESA / VIRTIS / INAF-IASF / Obs de Paris-LESIA/Universidad del País Vasco (I. Garate-Lopez))

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130324152140.htm

La Tisana Buddista

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Herschel Osserva Nel Lontano Infrarosso i Getti dai Buchi Neri

Osservata per la prima volta, grazie all'osservatorio orbitante dell'ESA, l'emissione nel lontano infrarosso che si produce alla base dei getti di materiale che partono da un buco nero di massa stellare. Trovando risposte e nuove domande.

Non si fa a tempo a rispondere a una domanda che se ne apre un’altra. D’altronde i buchi neri, gli oggetti più densi dell’Universo, sono un vero concentrato di punti interrogativi per gli astrofisici. Ora l’osservatorio orbitante Herschel dell’ESA (ormai agli sgoccioli della sua vita scientifica) ha contribuito a chiarire diversi dubbi su un fenomeno che tipicamente li accompagna: la formazione di potenti getti di particelle ad alta energia, che dal disco di accrescimento del buco nero vengono sparate ad altissime velocità nello spazio.

Per la prima volta, Herschel è riuscito a studiare questi getti nella lunghezza d’onda del lontano infrarosso, giù fino alla base del getto, il punto da cui partono le particelle. Oggetto dello studio è GX 339-4, un sistema binario che comprende un buco nero della massa di circa 7 masse solari e una piccola stella da cui il buco nero risucchia massa. È uno dei buchi neri di massa stellare meglio conosciuti, ma finora la sua emissione era stata studiata nelle lunghezze d’onda radio, X, ottiche e del vicino infrarosso: mai nella porzione di spettro che va dalle onde radio al vicino infrarosso, una gamma di lunghezze d’onda in cui esistono pochissime informazioni sui buchi neri di massa stellare.

“Lo studio in più lunghezze d’onda è fondamentale per esplorare i dintorni dei buchi neri, perché regioni diverse emettono energia a lunghezze d’onda diverse. Grossomodo, il disco di accrescimento emette soprattutto in raggi X, mentre i getti soprattutto in onde radio. Ma la base dei getti, più vicino al buco nero, emette a lunghezze d’onda più corte delle onde radio, fino all’infrarosso. E’ qui che il contributo di Herschel è stato cruciale” spiega Stéphane Corbel del laboratorio AIM, in Francia, che ha coordinato lo studio.

Gli astronomi hanno iniziato a studiare GX 339-4 con Herschel dopo aver rilevato cambiamenti nella sua emissione X, che segnalavano come la fase di outburst di questa sorgente, in corso da mesi, fosse sul punto di terminare. La fase di outburst è quella in cui il buco nero produce getti molto brillanti nelle onde radio e che si estendono fino a 10.000 Unità astronomiche. Quando termina l’outburst, i getti diventano più corti e l’emissione radio cala.

“Crediamo che gli outburst si producano quando abbastanza materiale si accumula nel disco di accrescimento: proprio come una diga che non riesce più a contenere l’acqua, il materiale causa un’enorme aumento di energia dalla sorgente” spiega sempre Corbel.

Herschel ha permesso per la prima volta di studiare la comparsa dei getti più compatti che caratterizzano la fine della fase di outburst, e di seguire la loro evoluzione, studiando l’emissione fino alla base vicino al buco nero.

I dati di Herschel hanno così confermato l’ipotesi, già formulate sulla base delle osservazioni radio, per cui l’emissione dei getti è dovuta a radiazione di sincrotrone (quella che si produce quando particelle cariche viaggiano a velocità vicine a quelle della luce lungo una linea curva, proprio come negli acceleratori di particelle) liberata da elettroni ad alta energia. In particolare, gli elettroni più energetici presenti alla base del getto emettono radiazione nel lontano infrarosso, mentre quelli a più bassa energia sono la causa dell’emissione radio.

Ma i nuovi dati aprono anche nuove domande su quale sia la causa delle emissioni nel vicino infrarosso e nella luce visibile, anch’esse associate ai getti ma che non sembrano avere la stessa origine della radiazione nel lontano infrarosso e radio. Una possibile spiegazione è che i fotoni radio e FIR (Far-InfraRed) sparati nei getti vengano riflessi sul disco, guadagnando ulteriore energia e quindi salendo a frequenze più alte.

Lo studio di S. Corbel, et al., “Formation of the compact jets in the black hole GX 339-4“, 2013, è in corso di pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

A cura di Nicola Nosengo

Foto di apertura
Rappresentazione artistica di GX 339-4 (ESA/ATG medialab)

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/03/12/herschel-va-alla-base-del-problema/

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La Galassia Whirlpool

La Galassia Vortice M51 è una delle galssie a spirale più luminose e affascinanti. Le immagini sono un composito dei dati provenienti dal telescopio terrestre del Kitt Peak National Observatory e dal telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA.

A guardarla troppo a lungo si rischia di rimanere ipnotizzati. La Galassia Whirlpool (NGC 5194) è una classica galassia a spirale alla quale, però, gli astronomi sono particolarmente affezionati. Si trova a circa 30 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione boreale dei Cani da Caccia. Nota anche come Messier 51A, la Galassia Vortice è una delle più luminose del cielo, tant’è vero che è visibile anche con un binocolo, in notti non nuvolose, e con piccoli telescopi amatoriali dalla Terra. Whirlpool, scoperta dall’astronomo Charles Messier nel 1773. è ampia da 50mila a 100 mila anni luce ed è anche il membro dominante di un piccolo gruppo di galassie, chiamato gruppo di M51.

La foto in alto è una combinazione di un’immagine digitale scattata dalla Terra con il telescopio da 0.9-metri dal Kitt Peak National Observatory e un’immagine del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, che evidenzia anche tratti normalmente troppo rossi per essere visti. Hubble rivela anche un disco di polvere nel nucleo che potrebbe alimentare un buco nero.

La seconda immagine qui in alto è la migliore mai scattata di M51A da Hubble con l’Advanced Camera for Surveys: risale a gennaio del 2005. È possibile notare i bracci a spirale e le nubi di polvere stellare, luogo di nascita di stelle massicce e luminose, ma anche il suo nucleo centrale giallo, sede di stelle più vecchie. Nella galassia Whirlpool, il processo di formazione stellare inizia proprio in queste nubi di gas al centro, spostandosi poi verso le regioni dal colore rosa brillante e termina all’esterno della spirale negli ammassi di stelle blu.

Alcuni ricercatori credono che i bracci della spirale siano così definiti e imponenti a causa della vicinanza con NGC 5195 (M51B), la piccola galassia gialla a destra dell’immagine con cui interagisce e che a prima vista sembra quasi “tirare” uno dei bracci di M51A. Dai dati di Hubble, però, si evince chiaramente che NGC 5195 sta passando dietro Whirlpool ed è parzialmente coperta da uno dei bracci più esterni di Whirlpool.

A cura di Eleonora Ferroni
Foto:

Fonte
http://www.media.inaf.it/2013/02/27/whirlpool-la-galassia-che-ipnotizza/

Missione JUICE Con 11 Esperimenti

Quattro su undici sono a guida italiana. Sono gli esperimenti selezionati dall'ESA per la missione destinata allo studio di Giove e delle sue lune. Significativo il ruolo dell'Italia e dell'INAF nella missione.

Giove e le sue numerose Lune possono essere considerati come un sistema solare in scala e come tale, estremamente interessante dal punto di vista scientifico per la comunità dei planetologi. La missione JUICE dell’ESA, una Large Missione nell’ambito della Cosmic Vision dell’Agenzia Spaziale Europea, è fissata per il 2022 e in questi giorni sono stati scelti gli undici esperimenti che saranno a bordo della sonda e che a partire dal 2030 ci faranno conoscere meglio il gigante gassoso e le sue lune.

“È una missione estremamente importante – ci spiega Luigi Colangeli, Coordinatore per le missioni spaziali nel sistema solare per l’Agenzia Spaziale Europea, astronomo ordinario INAF – non solo perché è la prima Large Mission dell’ESA, ma anche perché vede il coinvolgimento di ben quindici paesi europei e la partecipazione della NASA e dell’Agenzia Spaziale Giapponese, JAXA”.

Un ruolo importante in questa missione lo svolge l’Italia che degli undici strumenti selezionati ne guida ben quattro, uno dei quali in condivisione con la Francia.

“Come Italia abbiamo vinto una competizione internazionale – spiega Enrico Flamini coordinatore scientifico dell’ASI – che ha confermato l’alto valore scientifico dei nostri ricercatori. Quattro gli strumenti a guida italiana: la Camera ad alta definizione che ha in Pasquale Palumbo il PI e vede all’opera l’Università di Napoli e ricercatori dell’INAF. Il Radar, guidato da Lorenzo Bruzzone dell’Università di Trento con anche qui una significativa partecipazione INAF e dell’Università di Roma la Sapienza, l’esperimento di Radio Scienza guidato da Luciano Iess dell’Università di Roma La Sapienza e infine lo spettrometro che vede come co-pi Giuseppe Piccioni dello IAPS-INAF di Roma”.

Ora nonostante ci separino nove anni al lancio della missione JUICE, le tappe di avvicinamento sono stringenti, come ci spiega Luigi Colangeli: “Nei prossimi due anni si faranno gli studi di avanzamento per verificare che gli strumenti selezionati corrispondano ai requisiti e agli obiettivi della missione. Al termine di questa fase, se tutto viene confermato e i paesi partecipanti e anche ESA confermano l’intento di procedere con la missione, si passa alla fase realizzatrice vera e propria che porterà la sonda pronta al lancio per il 2022”.

Insomma due anni ancora per il via libera finale. Poi potremmo incominciare a sognare di poter conoscere meglio Giove e le sue lune, quelle lune che Galileo Galilei chiamò medicee e lo portarono a confermare, nel suo Sidereus Nuncius, la validità del sistema copernicano.

A cura di Francesco Rea

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/02/25/juice-ne-sceglie-undici/

Acqua intorno a DG Tau

Scoperta grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Herschel dell’ESA una grande quantità di vapor d’acqua nel disco attorno ad una giovane stella da cui si formerà un sistema planetario simile al nostro. Un risultato di fondamentale importanza perché potrebbe spiegare l'origine dell'acqua e della Vita sulla Terra. La scoperta è stata guidata da una giovane ricercatrice italiana associata INAF.

Immaginate quanta possa essere l’acqua contenuta in tutti i mari e gli oceani della Terra. Eppure, nonostante possa sembrarci un valore smisurato, nel cosmo di acqua ce n’è in quantità enormemente maggiori. L’ultimo, gigantesco ‘serbatoio’ di questo composto chimico che è fondamentale per la Vita, almeno quella che si è sviluppata sul nostro Pianeta, è stato scoperto sotto forma di vapore e ghiaccio attorno a DG Tau, una giovane stella situata in direzione della costellazione del Toro e distante da noi circa 450 anni luce. E lì ce ne sarebbe addirittura qualcosa come migliaia di volte quella dei nostri oceani. La scoperta è stata realizzata da un gruppo internazionale di ricercatori, guidato da Linda Podio dell’Università di Grenoble e associata INAF, a cui partecipano Claudio Codella dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri e Brunella Nisini dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, sfruttando le osservazioni condotte dal telescopio spaziale Herschel dell’ESA.

DG Tau ha pochi milioni di anni, ma tra alcuni miliardi di anni potrebbe diventare come il Sole e dal suo disco circumstellare si potrebbero formare pianeti, asteroidi e comete, in analogia al nostro Sistema solare. La ‘caccia all’acqua’ in questo ed altri sistemi simili diventa assai importante perché la presenza di questo composto può essere un indizio di condizioni favorevoli all’insorgenza della vita. Gli scienziati ritengono che la maggior parte dell’acqua in queste strutture si trovi nelle regioni più esterne del disco, dove le temperature sono molto basse, ben al di sotto di -100 gradi centigradi. “In queste condizioni, l’acqua si congela sulla superficie dei grani di polvere del disco, ricoprendoli con spessi mantelli di ghiaccio e rendendola così ‘invisibile’ alle osservazioni” spiega Linda Podio. “Tuttavia la radiazione molto energetica emessa dalla stella illumina e riscalda gli strati più superficiali del disco, così che i mantelli di ghiaccio sui grani di polvere possono sciogliersi rilasciando parte dell’acqua in fase gassosa”. Una volta in forma di vapore, le principali righe di emissione di questa molecola sono visibili a lunghezze d’onda del lontano infrarosso, non osservabili da Terra a causa dell’assorbimento atmosferico ma accessibili agli strumenti a bordo del telescopio spaziale Herschel.

Così, anche il disco protoplanetario di DG Tau è stato passato al setaccio dallo spettrometro HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) di Herschel e l’analisi dei risultati è stata inequivocabile. “Ora possiamo dire con certezza che i nostri sospetti erano giusti. Siamo riusciti infatti ad osservare il vapor d’acqua nel disco di DG Tau – continua Linda Podio. L’analisi dei dati ci ha permesso di ricavare da quale regione del disco l’acqua viene emessa e derivarne l’abbondanza: la quantità di vapor d’acqua osservato equivale a centinaia o migliaia di oceani terrestri”. I ricercatori sono riusciti anche a localizzare la posizione di questo enorme serbatoio, che si trova in una fascia compresa tra 10 e 100 Unità Astronomiche dalla stella (una Unità Astronomica equivale alla distanza Terra-Sole). Inoltre, poiché l’acqua in forma di vapore è solo una piccola parte del totale, se ne deduce che la quantità d’acqua intrappolata nei mantelli dei grani di polvere sotto forma di ghiaccio è assai maggiore.

“Questa scoperta ha delle implicazioni fondamentali per gli astronomi e i geologi che studiano l’origine del nostro Sistema solare, e in particolare l’origine dell’acqua sulla Terra” commenta Linda Podio. “Infatti l’ipotesi più accreditata è che il nostro pianeta fosse completamente ‘asciutto’ al momento della sua formazione e che l’acqua vi sia giunta circa 4 miliardi di anni fa, grazie ad asteroidi e comete che si sarebbero formati nelle regioni esterne del nostro disco per poi schiantarsi sulla Terra durante la fase che prende il nome di ‘intenso bombardamento tardivo’. La quantità di acqua che abbiamo osservato nel disco di DG Tau, una stella simile al nostro Sole, supporta decisamente questo scenario”.

Immagine In Alto
La figura mostra la riga dell’acqua osservata con Herschel nel disco protoplanetario della stella giovane DG Tau. Il profilo della riga presenta due picchi che tracciano i due bordi del disco, uno in avvicinamento (blu) ed uno in allontanamento (rosso) rispetto all’osservatore. Crediti: per l’immagine del disco NASA / JPL-Caltech / T. Pyle, per la riga dell’acqua ESA/Hershel/HIFI

A cura di Marco Galliani

Fonte
http://www.media.inaf.it/2013/02/22/quanta-acqua-intorno-a-dg-tau/

Alpha Centauri A Come Il Sole

L'Herschel Space Observatory dell'ESA ha rilevato uno strato più fresco nell'atmosfera della stella genella del Sole. Alpha Centauri A

Le stelle più vicine al Sole sono quelle del sistema di Alpha Centauri. Proxima Centauri dista solo 4,24 anni luce, mentre le stelle doppie Alpha Centauri A e B, 4,37 anni luce.

Alpha Centauri B è balzato di recente agli onori della cronaca per la scoperta di un pianeta orbita attorno ad esso.
Alpha Centauri A è un gemello quasi perfetto del Sole, identico per massa, temperatura, composizione chimica ed età, fornendo un laboratorio naturale ideale per confrontare le caratteristiche delle due stelle.

Una delle grandi curiosità della scienza solare è l'atmosfera esterna del Sole detta corona, che viene riscaldata a milioni di gradi, mentre la superficie visibile del Sole si aggira sui 6000 °C. Ancora più strano è che esiste un minimo di temperatura di circa 4000 ° C tra i due strati, a poche centinaia di chilometri sopra la superficie visibile nella parte dell'atmosfera solare chiamata cromosfera.

Entrambi gli strati possono essere visti nel corso di una eclisse totale, quando la Luna blocca brevemente il volto luminoso del Sole: la cromosfera è un anello rosa-rosso intorno al Sole, mentre i flussi filanti spettrali di plasma della corona si estendono per milioni di chilometri.
Il riscaldamento dell'atmosfera solare è stato un enigma per molti anni, ma è probabilmente correlato alla torsione e l'aggancio delle linee di campo magnetico che inviano energia increspata attraverso l'atmosfera nello spazio. Il perché vi sia un differenziale così estremo di temperatura di temperatura è stato a lungo dibattuto dagli scienziati.

Ora, osservando Alpha Centauri A nel lontano infrarosso con il telescopio Herschel e confrontando i risultati con i modelli computerizzati delle atmosfere stellari, gli scienziati hanno fatto la scoperta di uno strato equivalente ma più fresco nella sua atmosfera.
"Lo studio di queste strutture è stato limitato al Sole fino ad ora, ma vediamo chiaramente le tracce di uno strato simile con un'inversione di temperatura in Alpha Centauri A", dice René Liseau dell'Onsala space Observatory, in Svezia e autore principale dello studio e della presentazione dei risultati.

"Le osservazioni dettagliate di questo tipo per differenti varietà di stelle, potrebbe aiutarci a decifrare l'origine di tali strati e risolvere il mistero del generale riscaldamento atmosferico".

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Una delle grandi curiosità della scienza solare è che l'atmosfera esterna del nostro Sole, la corona, viene riscaldata a milioni di gradi mentre, la sua superficie visibile è 'solo' circa 6000 gradi. Vi è anche la cromosfera, compresa tra i due strati che misura 4000 gradi. Ora, usando dell'ESA Herschel Space Observatory, gli scienziati hanno fatto la prima scoperta di uno strato equivalente fresco nell'atmosfera della stella simile al Sole, Alpha Centauri A. (Credit: ESA)

Traduzione e adattamento a Cura Di Arthur McPaul

Fonte
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130220092410.htm

Nuovo Studio Sull'Alta Atmosfera Di Saturno

Un articolo pubblicato questa settimana, utilizzando i dati dalla missione Cassini della NASA, descrive in modo più dettagliato rispetto al passato, come si genera l'aerosol nella parte più alta dell'atmosfera della luna più famosa e più studiata di Saturno.
Ció potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere il comportamento degli strati di aerosol di smog sulla Terra.

Secondo il nuovo studio, pubblicato questa settimana negli Atti della National Academy of Sciences, lo smog rossastro di Titano sembra iniziare con la radiazione solare che colpusce le molecole di azoto e metano nella ionosfera, creando una zuppa di ioni negativi e positivi.
Le collisioni tra le molecole organiche e gli ioni aiutano le molecole a crescere nell'aerosol più grandi e complesse. Più in basso nell'atmosfera, questi aerosol urtano e si coagulano, ma allo stesso tempo interagiscono con altre particelle neutre. Alla fine, formano il cuore dei processi fisici con cui gli idrocarburi piovono sulla superficie di Titano creando i famosi laghi, i canali e le dune.

Il documento è stato guidato da Panayotis Lavvas, uno scienziato della sonda Cassini, presso l'Università di Reims, Champagne-Ardenne, Francia. Il team ha analizzato i dati provenienti da tre strumenti di Cassini (lo spettrometro al plasma, lo spettronomo a ioni e massa neutra e le onde radio di plasma. Hanno confrontato i loro risultati con quelli ottenuti dalla sonda Huygens dell'ESA sulla sua discesa attraverso l'atmosfera di Titano nel 2005 e hanno scoperto che erano compatibili.
Per ulteriori informazioni su Cassini, visitare:

http://www.nasa.gov/cassini e http://saturn.jpl.nasa.gov.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130204190539.htm