Il Clima Di Venere Cambia

A prima vista, un meteorologo di Venere avrebbe un lavoro facile o molto noioso, a seconda dei punti di vista. Il clima di Venere non è molto gradevole, in superficie, la temperatura sale oltre gli 800 gradi centigradi sotto una coltre soffocante di nubi di acido solforico e un'atmosfera schiacciante più di 90 volte quella terrestre. Gli Intrepidi esploratori del futuro dovrebbero abbandonare ogni speranza di trovare una situazione climatica migliore perché non cambierà molto nei prossimi anni.

"Qualsiasi variabilità del clima su Venere è degno di nota, perché il pianeta ha tante funzioni atte a mantenere le stesse condizioni atmosferiche", dice il Dott. Tim Livengood, un ricercatore del Centro Nazionale per la Terra e dello Spazio Scienze della formazione, Capitol Heights, Maryland e ora con l'Università del Maryland, College Park, Maryland
"La Terra ha le stagioni perché il suo asse di rotazione è inclinato di circa 23 gradi, il che cambia l'intensità della luce solare e la lunghezza del giorno in ogni emisfero durante l'anno. Tuttavia, Venere è stato inclinato così tanto, che è quasi del tutto a testa in giù, assumendo una inclinazione netta inferiore di tre gradi dal Sole, che rendono l'effetto stagionale trascurabile", spiega Livengood, del Goddard Space Flight Center.
Inoltre, la sua orbita è ancora più circolare di quella della Terra, impedendo di ottenere più caldo o più freddo spostandosi più vicino o più lontano dal Sole.

Nemmeno la notte riesce a raffreddare il pianeta soprattutto perché Venere ruota così lentamente che la spessa atmosfera di nubi di acido solforico agisce come una coperta, mentre i venti spostano il calore in giro, mantenendo le temperature ancora molto alte.

Infine, l'acqua presente si è da tempo quasi tutta dissolta nello spazio, in modo da non ottenere tempeste e precipitazioni, come sulla Terra, dove evapora e si condensa per formare nubi".

Tuttavia, più in alto, il tempo diventa più interessante, secondo un nuovo studio dei vecchi dati della NASA fatto da scienziati internazionali.
Il team ha rilevato cose strane tra i dati tratti dalle osservazioni telescopiche di Venere nella luce infrarossa a circa 68 miglia (110 chilometri) sopra la superficie del pianeta, tra la fredda aria limpida sopra le nuvole acide, nei due strati chiamati mesosfera e termosfera.

"Anche se l'aria sopra le regioni polari di questi strati superiori dell'atmosfera di Venere era più fredda dell'aria sopra l'equatore per diverse unità, a volte sembrava essere più calda", ha dichiarato il Dr. Theodor Kostiuk del NASA Goddard. "Nel clima della Terra, esiste un modello di circolazione chiamato 'cella di Hadley' che si verifica quando l'aria calda sale sopra l'equatore ed i flussi verso i poli, dove si raffredda. Dato che l'atmosfera è più densa vicino alla superficie, l'aria discendente viene compressa fino a riscaldare l'atmosfera sopra i poli della Terra.

Su venere abbiamo visto il contrario e inoltre, anche se la temperatura della superficie è abbastanza omogenea, sono apparsi cambiamenti sostanziali: fino a 54 gradi Fahrenheit (circa 30 K), in pochi giorni terrestri nella mesosfera. Gli strati a più basse latitudini della termosfera su Venere sembrano essere più stabili dei poli, ma abbiamo visto cambiamenti fino a 27 gradi Fahrenheit (circa 15 cambiamento K) ".
Kostiuk e Livengood sono co-autori di un articolo su queste osservazioni che è apparso il 23 luglio nell'edizione online della rivista Icarus.

"La mesosfera e la termosfera di Venere sono dinamicamente attive", ha detto l'autore il Dott. Guido Sonnabend dell'Università di Colonia, in Germania. "i modelli di vento risultanti dal riscaldamento solare e da est a ovest e i venti zonali alterano le temperature locali e la loro variabilità nel tempo".
Questa variabilità atmosferica superiore potrebbe avere molte possibili cause, secondo il team. La turbolenza d'aria a diverse altitudini che scorre a più di 200 miglia all'ora in direzione opposta, potrebbe portare un ricambio d'aria calda dal basso con aria fredda dall'alto, cspaci di causare cambiamenti nell'atmosfera superiore.
Intre potrebbero creare i vortici giganti scoperti intorno a ciascun polo. Anch'essi potrebbero generare turbolenze e cambiare la pressione e la temperatura.
Dal momento che gli strati atmosferici osservati sono al di sopra della coltre nuvolosa, gli scienziati ritengono che potrebbero essere influenzati da variazioni di intensità solare o da transizioni dal giorno alla notte, o dall'aumento di latitudine verso i poli. Questi livelli sono abbastanza elevati da poter influenzati direttamente dall'attività solare coni brillamenti e le espulsioni di massa coronale.

I cambiamenti sono stati visti nei giorni periodi spanning, per settimane, per un decennio. Le temperature misurate nel 1990-91 sono più calde rispetto al 2009. Le misurazioni ottenute nel 2007 con HIPWAC hanno osservato una temperatura più mite nella regione equatoriale rispetto al 2009. Avendo visto che l'atmosfera può cambiare, sono necessarie osservazioni molto più numerose per determinare il modo come questi fenomeni possono influenzare l'atmosfera superiore di Venere 'su intervalli differenti, secondo il team.

"Oltre a tutti questi cambiamenti, abbiamo visto che le temperature sono più calde rispetto a quelle previste per questa altitudine dal modello di riferimento internazionale", ha detto Kostiuk. "Questo ci dice che abbiamo un sacco di lavoro da fare per aggiornare il nostro modello di circolazione atmosferica superiore di Venere".
Anche se Venere viene spesso indicata come il gemello della Terra, dal momento che ha quasi le stesse dimensioni, ha un clima molto diverso dalla Terra.
Una più profonda comprensione dell'atmosfera di Venere confrontata con l'evoluzione dell'atmosfera terrestre, potrebbe svelarci perchè la Terra pullula di vita mentre Venere ha subito un destino infernale.

Il team ha misurato la temperatura e la velocità dei venti nell'alta atmosfera di Venere, osservando la luce infrarossa emessa dalle molecole di anidride carbonica (CO2) quando sono alimentate dalla luce del Sole.
La luce infrarossa è invisibile all'occhio umano e viene percepita come calore, ma può essere rilevata da speciali strumenti. Nella ricerca, si presentava come una linea su un grafico vista da uno spettrometro, uno strumento che separa la luce nei suoi colori componenti, ognuno dei quali corrisponde ad una frequenza specifica. La larghezza della linea hanno rivelato la temperatura e mentre si spostava nella sua frequenza ha fornito i valori della velocità del vento.

I ricercatori hanno confrontato le osservazioni fatte tra il 1990 e il 1991 utilizzando lo spettrometro ad infrarossi (Infrared Telescope Facility) della NASA sul Mauna Kea, nelle Hawaii, con le osservazioni a partire dal 2009 utilizzando lo strumento spettrometro a infrarossi del Telescopio McMath del National Optical Astronomy Observatory a Kitt Peak, Ariz .

Foto in alto
Quattro immagini del vortice sud polare di Venere visto nella luce infrarossa (at 3.8 microns) acquisito dallo Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer instrument sulla sonda dell'ESA Venus Express.
Queste immagini mostrano le temperature delle nuvole alte circa 65 km.
La regione scura corrisponde alle alte temperature più alte mentre le chiare alle basse. Il centro del vortice, ha una temperatura di circa 250K (circa -9.7 degrees Fahrenheit), e la zona più profonda mostra le più alte temperature. (Credit: ESA/VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA)

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110927171052.htm

La NASA Prepara Le Comunicazioni Laser Nello Spazio

Con l'attuale tecnologia sono necessari circa 90 minuti per trasmettere immagini ad alta risoluzione da Marte, ma la NASA vorrebbe ridurre drasticamente questo tempo fino a pochi minuti. Un nuovo sistema di comunicazione basato sul laser aprirà la strada anche allo streaming video ad alta definizione da distanze oltre la Luna.

Questa velocità di trasmissione sarà dimostrata dalla Laser Relay Communications (LCRD), uno dei tre progetti selezionati dalla NASA (OCT)

Sviluppato da un team guidato dagli ingegneri del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, LCRD prevede di essere posto a bordo come carico utile su un satellite di comunicazioni commerciali sviluppato dalla Space Systems / Loral, di Palo Alto, in California:
"Vogliamo offrire alla NASA funzionalità di comunicazioni di un livello superiore", ha detto Dave Israel che sta conducendo il team.

Anche la NASA ha messo a punto il più alto data-rate system di radiofrequenza, di compressione dei dati, e altre tecniche per aumentare la quantità di dati che i suoi attuali sistemi non sono in grado di gestire, altrimenti le capacità dell'Agenzia non terranno il passo con le esigenze di proiezione dei dati avanzati e degli strumenti per la futura esplorazione umana", ha aggiunto Israel. "...la NASA si sta avvicinando al limite di ciò che la rete esistente di comunicazione è in grado di gestire".

La soluzione è di aumentare la rete della NASA con una flotta di satelliti di monitoraggio e di inoltro dei dati e una rete di stazioni a terra, con sistemi ottici, che potrebbero aumentare i tassi dei dati da 10 a 100 volte. "Questo passaggio richiederà diversi anni per essere completato ma l'eventuale recupero sarà molto grande con un aumento nella quantità di dati che potranno essere trasmessi sia in downlink e che in uplink, soprattutto per destinazioni lontane nel Sistema Solare e oltre", ha detto James Reuther, del l PTOM

Primo Passo
LCRD è il prossimo passo in questa direzione. Per paragone è come se utilizzassimo i sistemi a fibre ottiche terrestri nello spazio.

Per dimostrare la nuova funzionalità, il team di Goddard codificherà i dati digitali e trasmetterà le informazioni tramite la luce laser da stazioni a terra appositamente attrezzate per un carico utile sperimentale ospitato sul satellite di comunicazione commerciale.

Il carico utile comprende telescopi, laser, specchi, sensori, un sistema di puntamento e inseguimento, elettronica di controllo e due diversi tipi di modem. Un modem sarà ideale per comunicare con le missioni nello spazio profondo e con i satelliti che operano nella bassa orbita terrestre. L'altro è in grado di gestire con velocità la trasmissione di dati in particolare dalla Terra alle navicelle spaziali in orbita tra cui la Stazione Spaziale Internazionale.
"Con l'alta velocità di questo tipo di modem, i sistemi in futuro potrebbero supportare velocità di trasferimento dei dati di decine di gigabit per secondo", ha detto Israel.

Una volta che il payload riceve i dati, dovrebbe poi ritrasmetterli di nuovo a stazioni terrestri ora in programma di operare in Hawaii e nella California meridionale.
"Differenti sstazioni a terra saranno importanti per dimostrare una piena operatività del sistema", ha aggiunto Israele.
La copertura nuvolosa e la turbolenza delle condizioni atmosferiche impediscono la comunicazione laser, che richiede una chiara linea di vista tra il trasmettitore e il ricevitore. Se il maltempo impedirà al segnale di essere inviato o ricevuto in un'unica sede, la rete potrebbe consegnare la responsabilità di una delle stazioni di terra o conservarlo per una successiva ritrasmissione.
La dimostrazione è prevista per i prossimi due o tre anni.

Il progetto non è la prima incursione della NASA nelle comunicazioni laser. Gli ingegneri del Goddard Center stanno sviluppando un payload di comunicazione laser per l'atmosfera lunare della NASA con il Dust Environment Explorer (LADEE), che l'Agenzia prevede di lanciare nel 2013 per caratterizzare la sottile atmosfera e l'ambiente polveroso della Luna

L'obiettivo principale dell'esperimento LADEE sarà quello di dimostrare i concetti fondamentali del laser basati sulle comunicazioni e il trasferimento fino a 622 megabit al secondo, che è circa cinque volte l'attuale stato dalle distanze lunari.
Tuttavia, il carico utile di LADEE, chiamato Lunar Laser Communications dimostrazione (LLCD), è equipaggiato con un solo modem, la cui bassa velocità del modello lo renderebbe più adatto per le comunicazioni nello spazio profondo. Inoltre, LADEE è una missione di breve durata.

LLCD dovrebbe funzionare per soli 16 giorni della missione LADEE, non abbastanza in tempo per dimostrare la piena operatività laser nelle comunicazioni di rete, secondo Israel.
"Quello che stiamo cercando di fare è andare avanti oltre la curva" ha detto. "Vogliamo arrivare al punto in cui la comunicazione non sarà più un vincolo per gli scienziati che vorranno raccogliere più dati, ma sono preoccupati per i loro dati di ritorno dallo spazio".

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110923102534.htm

WISE Osserva Getti Dai Buchi Neri

Gli astronomi della NASA grazie al Grandangolar Infrared Survey Explorer (WISE) hanno catturato i rari dati di una espulsione da un buco nero, rivelando nuovi dettagli su questi oggetti e sui loro potenti getti.

Gli scienziati studiano i jet per saperne di più sugli ambienti estremi attorno ai buchi neri. Molto si sa sul materiale che alimenta i buchi neri, chiamati "dischi di accrescimento" e sugli stessi getti, attraverso studi che utilizzano i raggi X, raggi gamma e onde radio.
Ma le misure chiave della parte più brillante dei getti, che si trovano alle loro basi, sono stati difficili, nonostante decenni di lavoro. WISE tuttavia sta offrendo una nuova comprensione di questi fenimeni attraverso le sue osservazioni a raggi infrarossi.

"Immaginate che cosa succederebbe se il nostro Sole dovesse subire improvvise, esplosioni casuali, diventando tre volte più luminoso in una questione di ore per poi ritornare nuovamente calmo.
Questo è quello che abbiamo osservato in questo jet", ha detto Poshak Gandhi, un scienziato della Aerospace Exploration Agency giapponese (JAXA). Egli è l'autore principale di un nuovo studio, apparso sull'Astrophysical Journal Letters. "Con la visione a infrarossi di WISE, siamo stati in grado, per la prima volta, di ingrandire le regioni interne vicino alla base del getto del buco nero osservando la fisica dei jet in azione".

Il buco nero, chiamato GX 339-4, era già stato osservato in precedenza. Si trova a più di 20.000 anni luce dalla Terra, vicino al centro della nostra galassia. Ha una massa almeno sei volte superiore a quella del Sole. Come altri buchi neri, è un raccoglitore ultra-denso della materia, la cui gravità è così grande che nemmeno la luce può sfuggire. In questo caso, il buco nero è messo in orbita da una stella compagna che lo alimenta.
La maggior parte del materiale dalla stella compagna è attirato nel buco nero, ma alcuni di essi scorrono via come un getto che viaggia quasi alla velocità della luce.

"Per vedere la brillante attività di esplulsione da un buco nero, è necessario guardare al posto giusto nel momento giusto", ha detto Peter Eisenhardt: "WISE ha ripreso immagini ogni 11 secondi per un anno, coprendo tutto il cielo e permettendo così di riprendere questo evento raro".
L'osservazione della variabilità del getto è stato possibile con le immagini della stessa porzione di cielo nel corso del tempo, grazie alla missione NEOWISE. I dati di WISE hanno permesso al team di ingrandire la regione molto compatta attorno alla base del getto espulso dal buco nero.
La dimensione della regione è equivalente alla larghezza di un centesimo, visto alla distanza del nostro Sole.

Il risultato ha sorpreso la squadra, mostrando enormi fluttuazioni e irregolarità nell'attività del jet su scale temporali che vanno dagli 11 secondi ad un paio d'ore.
Le osservazioni sono come una danza di colori negli infrarossi e mostrano che la dimensione della base del getto varia con un raggio di 24140 km, con drammatici cambiamenti con fattore di 10 o più.
"Se pensate al getto del buco nero come un idrante, allora è come se avessimo scoperto che il flusso è intermittente in diverse dimensioni", ha detto Poshak.

I nuovi dati hanno anche permesso agli astronomi di sfruttare al meglio le misure del campo magnetico del buco nero, che è 30.000 volte più potente di quello generato dalla Terra alla sua superficie. Il campo di forza è necessario per accelerare e incanalare il flusso di materia in un getto stretto.
I dati di WISE stanno portando gli astronomi a capire come funziona questo fenomeno.

Un video che mostra le variazioni del getto buco nero, attraverso le osservazioni WISE, è online su http://www.astro.isas.jaxa.jp/ ~ pgandhi/wise_gx339/wise_blackhole_anim.html .

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110920161546.htm

WISE Non Conferma Asteroide Killer Dei Dinosauri

Grazie alle osservazioni fatte dal "Grandangolar Infrared Survey Explorer" montato sul telescopio ad infrarossi WISE, è stata esclusa l'ipotesi su una famiglia di asteroidi che era ritenuta responsabile della scomparsa dei dinosauri, mantenendo aperto il caso su uno dei più grandi misteri cosmici della Terra.

Gli scienziati ritengono che un grande asteroide sia caduto sulla Terra circa 65 milioni di anni fa, portando all'estinzione dei dinosauri e di altre forme di vita sul nostro pianeta, ma non sanno esattamente quale sia la sua provenienza o il percorso che lo avrebbe portato in rotta di collisione verso la Terra.

Uno studio del 2007 basato dai dati provenienti dai telescopi ottici terrestri suggeriva che ad impattare potesse essere stato il residuo di un enorme asteroide, noto come Baptistina.

Secondo tale teoria, Baptistina si è schiantato contro un altro asteroide della fascia principale tra Marte e Giove, circa 160 milioni di anni fa. La collisione avrebbe mandato in frantumi pezzi grandi come montagne volanti. Uno di questi pezzi potrebbe aver colpito la Terra, causando l'estinzione dei dinosauri.

Con le nuove osservazioni nella luce ad infrarossi fatte dal telescopio WISE, gli astronomi ritengono che Baptistina potrebbe finalmente essere esclusa:
"Come risultato delle indagini della squadra scientifica di WISE, la scomparsa dei dinosauri rimane ancora senza responsabile", ha detto Lindley Johnson, direttore del programma per il Near Earth Object (NEO), il programma di osservazione presso il quartier generale della NASA a Washington. "I calcoli originali nella luce visibile hanno stimato che le dimensioni e la riflettività dei membri della famiglia del Baptistina, portando le stime della loro età, ma ora sappiamo che queste stime erano errate. Con la luce a infrarossi, WISE è stato in grado di ottenere una stima più precisa, che mette i tempi della teoria di Baptistina in discussione".

WISE ha sondato l'intera volta celeste due volte nella luce infrarossa dal gennaio 2010 al febbraio 2011. La missione di osservazione degli asteroidi, chiamata NEOWISE, ha utilizzato i dati di catalogo di più di 157000 asteroidi nella fascia principale, scoprendone più di 33.000.

La luce visibile si riflette su un asteroide ma senza sapere come è composta la superficie dell'asteroide è difficile stabilire con precisione le sue dimensioni. Le osservazioni a raggi infrarossi permettono una stima più precisa di tali dimensioni. Essi rilevano la luce infrarossa proveniente dallo stesso asteroide, che è legata alla temperatura del corpo e alla sua dimensione. Una volta che la dimensione è nota, la riflettività dell'oggetto può essere ricalcolata combinando i dati del a luce infrarossi con quelli della luce visibile.

La squadra di NEOWISE ha misurato la riflettività e la dimensione di circa 120.000 asteroidi nella fascia principale, tra cui 1.056 membri della famiglia Baptistina. Gli scienziati hanno calcolato che l'asteroide che collise con Baptistina fu circa 80 milioni di anni fa, metà del tempo originariamente proposto.

Questo calcolo è stato possibile perché le dimensioni e la riflettività dei membri della famiglia dell'asteroide indicano quanto tempo sarebbe stato necessario per raggiungere le loro posizioni attuali. Gli asteroidi più grandi non si disperdono nelle loro orbite velocemente come quelle più piccoli.

I risultati hanno rivelato che un frammento dell'asteroide originario di Baptistina per colpire la Terra, avrebbe dovuto impiegare meno tempo di quanto si credesse, cioè circa 15 milioni di anni.
"Questo non dà ai resti dalla collisione molto tempo per trasferirsi in un luogo di risonanza, e ottenere un impatto con la Terra 65 milioni di anni fa", ha detto Amy Mainzer, un co-autore dello studio e ricercatore principale del progetto NEOWISE della NASA al Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena. California.
"Questo processo invece dovrebbe normalmente richiedere molte decine di milioni di anni".

Le risonanze sono zone nella fascia principale dove la gravità da Giove e Saturno possono agire come un flipper a scagliare fuori orbita gli asteroidi della fascia principale nella regione vicino alla Terra.

La prova che un asteroide di 10 km impattó sulla Terra 65 milioni di anni fa è data da un enorme cratere nel Golfo del Messico e minerali rari presenti nei reperti fossili, che sono comuni nei meteoriti, ma raramente si trovano nella crista terrestre.

Oltre ai risultati Baptistina, lo studio di NEOWISE ha mostrato che le principali famiglie di asteroidi nella cintura degli asteroidi hanno simili caratteristiche. Il team spera di utilizzare i dati di NEOWISE per districare le famiglie che si sovrappongono e tracciare la loro storia.

"Stiamo lavorando sulla creazione di un albero genealogico di ogni sorta di asteroide", ha detto Giuseppe Masiero, l'autore principale dello studio.
"Stiamo iniziando a raffinare il nostro quadro di come gli asteroidi nella fascia principale si distrussero e poi si mescolarono".


Crediti:
JPL gestisce WISE per la missione DG Science della NASA. La navicella spaziale è stata messo in stand-by dopo la scansione l'intero cielo per due volte, portando a termine i suoi obiettivi principali. Il ricercatore principale, l'astronomo Edward Wright, è alla UCLA. La missione è stata selezionata nell'ambito del programma NASA Explorers gestito dall'agenzia del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland Lo strumento scientifico è stato costruito dal Laboratorio di Dinamica spazio a Logan.
La navicella spaziale è stata costruita dalla Ball Aerospace & Technologies Corp. in Boulder, Colorado. Le operazioni scientifiche e l'elaborazione dei dati hanno luogo presso il Centro di Analisi del California Institute of Technology di Pasadena.

Caltech gestisce il JPL della NASA.

Ulteriori informazioni sono online sul http://www.nasa.gov/wise http://wise.astro.ucla.edu http://jpl.nasa.gov/wise


Traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110919144042.htm