Alla ricerca dei fratelli smarriti del Sole

Sembra più difficile di quanto ipotizzato, rintracciare le stelle nate insieme al Sole, circa 4,5 miliardi di anni fa. Secondo i ricercatori russi, l'unica chance di trovare alcuni compagni d'infanzia nel raggio di 300 anni luce è sperare che fossero tanti, almeno 10.000. Altrimenti, si tratta di un'impresa impossibile.

Erano una grande famiglia, il Sole e i suoi fratelli. Stelle nate circa 4,56 miliardi di anni fa dallo stesso cluster. Si separarono poco dopo la nascita, e ognuno intraprese la sua strada nella galassia. Un’inesorabile diaspora nella quale sono andati dispersi tutti i parenti più stretti della nostra stella. Nessuno sa dove siano finiti, potrebbero esserse ovunque in mezzo alle centinaia di miliardi di stelle che brillano nella Via Lattea. Certo, sarebbe importante ritrovare almeno qualcuno dei compagni d’infanzia per ricostruire un pezzo della storia comune e forse comprendere l’origine del nostro stesso Sistema Solare.

Già, ma come fare a rintracciarli e soprattutto dove andarli a cercare? Un gruppo di ricercatori russi sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society offre qualche suggerimento. Se la famiglia d’origine del Sole era abbastanza numerosa, diciamo composta almeno da 10.000 astri o più – dicono gli autori – allora c’è qualche speranza di ritrovare i desaparecidos, setacciando lo spazio nel raggio di 330 anni luce dal Sole circa. Se però il Sole aveva meno di mille fratelli allora conviene rinunciare all’impresa e arrendersi all’idea che la “carrambata” tra parenti lontani sia impossibile.

Questo il risultato delle simulazioni numeriche condotte da Yury Mishurov e Irina  Acharova della Southern Federal University di Rostov-on-Don, in Russia. In base ai calcoli condotti sullo scattering stellare nel disco galattico, i ricercatori ritengono che i membri della famiglia solare, seppur nati vicini e nello stesso momento, dopo 4,6 miliardi di anni possano essersi sparpagliati su una vasta porzione del disco galattico. In questo lavoro viene confutata l’idea secondo cui le stelle non possano essersi spinte troppo lontano dal loro luogo di nascita, come suggeriva un precedente lavoro condotto da Simon Portegies Zwart, della Leiden University nei Paesi Bassi.

Nel 2009 Portegies Zwart aveva stimato che ci sarebbero dalle 10 alle 60 stelle parenti del Sole nei paraggi, entro i 330 anni luce, individuabili con la nuova potente generazione di telescopi. Quest’ipotesi, a detta dei colleghi russi, può essere considerata accettabile solo assumendo che nella nebulosa originaria si siano formate almeno 10.000 stelle, non un ordine di grandezza di meno. Il motivo? L’alta dispersione delle stelle nelle loro rispettive orbite. Un effetto legato alle perturbazioni del campo gravitazionale dei bracci a spirale. Variabile, questa, ignorata nel precedente modello.

Insomma, la caccia ai fratelli dispersi sarebbe ben più ardua del previsto.  Come se non bastasse, notano gli autori, “la presenza di membri del cluster solare nelle vicinanze del Sole è una condizione necessaria, ma non sufficiente per trovarli”. Si tratta di una ricerca entusiasmante, ma estremamente difficile tra miliardi di altre stelle. “L’unica chance di successo, ammesso che i fratelli fossero inizialmente almeno 10 alla quarta, è trovare un gruppo di diverse decine di stelle con proprietà particolari: età ravvicinante, analoga abbandanza di elementi chimici, stessi patterns di velocità nello spazio…”. Allora, forse, il ricongiungimento familiare sarà possibile.

Foto:

Situato a circa 13 milioni di anni luce dalla Terra, in NGC 4.214 si stanno attualmente formando ammassi di nuove stelle dal suo gas e polveri interstellari. In questa immagine di Hubble, possiamo vedere una sequenza di formazione ed evoluzione delle stelle e ammassi stellari.

A cura di Daniela Cipolloni

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Nana Bruna dal clima mite

Una nana bruna che "scotta" appena 97 °C, meno che per cuocere un piatto di pasta, poco più di una cioccolata bollente. È questo l'anomalo corpo celeste trovato, a 75 anni luce dalla Terra, dagli astronomi dell'Università delle Hawai utilizzando il telescopio Keck II.

Nana bruna o Pianeta? È il dubbio nel quale si sono imbattuti gli astronomi dell’Università delle Hawai che, usando le ottiche adattive del telescopio Keck Ii di Mauna Kena, si sono imbattuti nell’oggetto celeste CFBDSIR J1458+1013B.

La ricerca, che sarà pubblicata da Astrophysical Journal, evidenzia come questa nana bruna, distante 75 anni luce dalla Terra, presenta un’anomalia, o almeno presunta tale: una temperatura di appena 97° gradi centigradi, meno di quanto necessario per cuocere al dente un piatto di pasta.

Come è noto le nane brune sono definite stelle mancanti, in quanto la loro massa ridotta, in questo caso stimata tra le 6 e le 15 masse di Giove, non è tale da permettere l’attivazione della fusione nucleare. La composizione chimica delle nane brune è tale da escluderle anche dalla definizione di pianeta, e però mantengono caratteristiche di entrambe le tipologie di questi corpi celesti.

È anche vero che sotto le 13 masse gioviane si parla di “subnane brune” e alcuni astronomi tendono a definirli più pianeti che stelle mancate. E il caso specifico sembra dar loro ragione in quanto la temperatura di questa nana bruna è tale da imporre l’adozione di un nuovo valore di scala per catalogarla come tale. Se la nana bruna più fredda fin qui trovata aveva una temperatura di 225 gradi centigradi, mentre quella più fredda e più vicina alla nostra Terra, 41 anni luce, 550°, questa ha una temperatura di appena 97°, quelli registrati dagli astronomi dell’Università delle Hawai.

Il quesito è dunque se si possa considerare una stella mancata o un pianeta. Ha caratteristiche di entrambi questi corpi celesti, ma se da una parte l’acqua in stato gassoso fa parte dell’atmosfera delle nane brune, la temperatura di CFBDSIR J1458+1013B è tale da far ipotizzare che questa sia condensata in modo tale da formare nubi. L’impossibilità di determinare la presenza di tali nubi la pone nella condizione di essere definita una nana bruna, ma c’è da chiedersi se non possa essere più semplicemente considerato l’anello mancante di congiunzione tra le stelle e i pianeti.

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Tracce dell'antica atmosfera marziana scoperte nelle rocce

Questa immagine dall'orbita si estende su una superficie di circa 460 metri di diametro, in cui i minerali carbonati sono stati individuati dalle osservazioni dello spettronomo. (Credit: NASA / JPL-Caltech / Univ. dell'Arizona)

Le rocce marziane scavate da impatti meteorici, stanno fornendo le prove della presenza di un'antica atmosfera molto più densa di quella attuale. In diversi luoghi marziani è presente del  materiale proveniente dalle profondità dei crateri da impatto di circa 5 km. Le analisi indirette effettuate da uno strumento a bordo del NASA Mars Reconnaissance Orbiter hanno indicato la presenza di  minerali carbonati.

Questa non è la prima volta che vengono rilevate tracce di minerali carbonati su Marte. Tuttavia, rispetto ai risultati precedenti, questi campioni somigliano a quelli che gli scienziati hanno teorizzato per decenni come prova circa la  scomparsa della maggior parte di una antica atmosfera. Il carbonio entrato nella formazione dei minerali di carbonato potrebbe infatti essere derivato dal biossido di carbonio un tempo presente nell'atmosfera.

"Stiamo cercando qualcosa che è nascosto profondamente sotto la superficie", ha detto lo scienziato planetario James Wray della Cornell University, Ithaca a NY, che ha riportato le ultime scoperte sul carbonato all'ultima Lunar and Planetary Science Conference tenuta a Houston.

Il cratere Huygens, è un bacino di 467 km di diametro posto negli altopiani meridionali di Marte, il cui materiale era stato già sollevato lungo i bordi del cratere, per poi essere ancora perforato da un secondo evento più piccolo. Le osservazioni del Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) sul Mars Reconnaissance Orbiter, mostrano in alta risoluzione le caratteristiche spettrali del calcio o del carbonato di ferro in questo sito. I rilevamenti di minerali argillosi nella mappatura in modalità a bassa risoluzione effettuati dal CRISM avevano infatti  richiesto un esame più approfondito con lo spettrometro, in quanto i carbonati si trovano vicino ai minerali argillosi. Entrambi i tipi di minerali in genere sono presenti in ambienti umidi.

La presenza di questo tipo di carbonato in associazione con le caratteristiche di maggiore impatto suggerisce che è stato sepolto da pochi chilometri di rocce più giovani, forse anche da flussi di materiale vulcanico e frammenti espulsi da altri  impatti nelle vicinanze. Questi risultati rafforzano le relazione scientifiche presentate da altri ricercatori, che avevano individuando gli stessi tipi di minerali di carbonato e argilla dall'osservazione effettuata dal CRISM in un sito di circa 1.000 chilometri di diametro.

In questo sito, un impatto meteorico ha esposto in superficie delle rocce  provenienti dal sottosuolo all'interno del cratere Leighton. In relazione a tale scoperta, Giuseppe Michalski dello Science Planetary Institute e Paolo Niles del NASA Johnson Space Center,  hanno proposto che i carbonati di Leighton "potrebbero essere solo una piccola parte di un più ampio antico strato sedimentario che è stato sepolto da proiettili vulcanici e materiale da impatto".

"I carbonati attualmente presenti nelle rocce su Marte, scoperti sia dall'orbita che dal Rover Spirit della NASA, sono ricchi di magnesio che potrebbero essersi formati dalla reazione dei depositi vulcanici con l'umidità", secondo Wray.  "L'ampia varietà di campioni che stiamo osservando include anche i carbonati ricchi di ferro e ricchi di calcio che potrebbero formarsi con la stessa facilità solo in presenza  di acqua che reagisce con le rocce ignee. Il carbonato di calcio è quello che in genere si trova sulla Terra negli oceani e sui fondali dei laghi".

I carbonati dei siti Huygens e Leighton sono "idonei a quello che ci si aspetterebbe quando interagiscono nell'atmosfera l'anidride carbonica e le sostanze organiche con l'acqua su Marte". La chiave per ulteriori elementi di prova potrebbe essere quella di trovare dei depositi simili in altre regioni di Marte. Una guida  per questa ricerca è la mappatura fatta dallo strumento CRISM a bassa risoluzione, che ha coperto circa tre quarti del pianeta e ha rivelato dei giacimenti di argilla e minerali in migliaia di siti.

"Un cambiamento radicale nella densità atmosferica rimane una delle possibilità più interessanti per Marte", ha detto Richard Zurek,  del Mars Reconnaissance Orbiter Project Scientist al Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, Californ "Appare sempre più una crescente evidenza di acqua liquida sulla superficie di Marte la quale suggerisce che l'atmosfera era  anche molto più spessa".

L'anidride carbonica contribuisce per quasi tutta l'atmosfera presente e probabilmente era molto più presente e spessa. Nell'odierna fredda atmosfera l'acqua liquida congela rapidamente o bolle lentamente. Che fine ha fatto dunque l'anidride carbonica? E' questa la domanda a cui gli scienziati dovranno rispondere al più presto. A tal fine, la NASA lancerà il Mars Atmosphere and Volatil Evolution Mission (MAVEN) nel 2013, per studiare i processi che potrebbero aver privato il gas dalla parte superiore dell'atmosfera per farlo disperdere nello spazio interplanetario.

Nel frattempo, il CRISM e altri strumenti in orbita continueranno a cercare le prove che l'anidride carbonica era presente nell'antica atmosfera, in presenza di acqua allo stato liquido, con formazione di minerali di carbonato che ora sono sepolti sotto l'attuale superficie.

Traduzione a cura di Arthur McPaul (dal Centro Ufologico Ionico)

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Voyager 1 cambia rotta per risolvere il mistero del vento solare zero

Il vento solare nei pressi del bordo esterno della bolla entra in contatto con il vento interstellare, che è originato dalle stelle vicine e tende ad essere respinto.

Nel giugno del 2010, quando la sonda Voyager 1 era a circa 17 miliardi di chilometri di distanza dal Sole, i dati degli  strumenti a bassa energia avevano incominciato a mostrare che il flusso verso l'esterno del vento solare era pari a zero.

Tale lettura a valore zero è continuata fino ad oggi, ma il team di Voyager non ritiene che il vento si scomparso ma che abbia probabilmente cambiato direzione.

"Poiché la direzione del vento solare è cambiata e la sua velocità radiale è scesa a zero, dobbiamo cambiare l'orientamento del Voyager 1, in modo che lo strumento a bassa energia possa agire come una sorta di banderuola per vedere in che modo il vento soffia adesso", ha detto Edward Stone, responsabile del progetto Voyager. "Conoscere la forza e direzione del vento solare è fondamentale per comprendere la forma della nostra bolla solare e stimare la reale distanza dal bordo dello spazio interstellare".

Gli ingegneri di Voyager hanno effettuato un test di prova  il 2 febbraio, durato  due ore, e 15 minuti. Quando i dati da Voyager 1 sono stati ricevuti dalla Terra, circa 16 ore dopo, il team della missione ha verificato l'esito positivo della prova ed è stata riorientata verso la sua stella guida, Alpha Centauri.

La squadra dello strumento scientifico "Low Energy Charged Particle", ha confermato che la sonda ha acquisito il tipo di informazioni di cui aveva bisogno e gli organizzatori delle missioni Voyager 1 hanno dato il via libera per la missione di cambio rotta.  Ci saranno altre cinque manovre analoghe nei prossimi sette giorni, con la più lunga della durata di ben tre ore e 50 minuti.

Il team che gestisce Voyager prevede di eseguire una serie manovre settimanali per questo scopo ogni tre mesi.

Il successo ottenuto il 7 marzo  è stato ricevuto al JPL alle 01:21 PST (04:21 EST) l'8 marzo. Ma ci vorrà qualche mese  per analizzare i dati scientifici.

"Facciamo tutto il possibile per assicurarsi che gli scienziati possano ottenere esattamente il tipo di dati di cui hanno bisogno, perché le sonde Voyager  sono le uniche ancora attive in quella remota regione dello spazio", ha detto Jefferson Hall, responsabile della missione Voyager al JPL. "Siamo stati lieti di vedere che Voyager ha ancora la capacità di acquisire dati scientifici in una zona che non sarà probabilmente più percorsa da altri veicoli spaziali per i decenni a venire".

Voyager 2 è stata lanciata il 20 agosto 1977. Voyager 1 è stata lanciata il 5 settembre 1977. Il 7 marzo, Voyager 1 è giunta a 17,4 miliardi chilometri di distanza dal sole. Voyager 2 è invece a 14,2 miliardi km di distanza dal Sole, su una traiettoria diversa.

Il deflusso del vento solare non è ancora ridotto a zero per Voyager 2 ma ciò accadrà quando il veicolo spaziale si avvicinerà anch'esso al bordo della heliostealth negli anni a venire.

Le sonde Voyager sono state assemblate dal NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena in California (USA).

Traduzione a cura di Arthur McPaul (dal Centro Ufologico Ionico)

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