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Martedì, Maggio 23, 2017
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La ricerca di acqua su Venere da parte della Nasa, il VLT indaga la nebulosa Testa di Drago ed il sofisticatissimo osservatorio orbitante nei raggi X previsto per il 2028


E’ passata solo una settimana dal lancio di MAVEN, la nuova sonda che orbiterà fra nove mesi attorno a Marte, e la NASA ha già mandato in orbita un razzo per studiare l’atmosfera di Venere. Si chiama Venus Spectral Rocket (VeSpR) ed è stato lanciato ieri dalla base di White Sands.

Perché due lanci così ravvicinati? Kelly Fast, ricercatrice anche del progetto MAVEN, ha detto che “è appropriato che le due sonde siano state lanciate a una distanza di tempo ravvicinata proprio perché entrambe studieranno l’atmosfera di un pianeta”. L’unica differenza è che, mentre MAVEN orbiterà attorno al Pianeta rosso, VeSpR rimarrà sopra la Terra.

VeSpR è un sistema a due fasi che combina un missile Terrier – originariamente costruito come un missile terra-aria e poi riproposto per sostenere le missioni scientifiche – e un razzo Black Brant Mk1 al cui interno è stato montato un telescopio. L’integrazione dei due razzi è stata realizzata presso la NASA Wallops Flight Struttura in Virginia. La sonda ha analizzato l’atmosfera di Venere tramite i raggi ultravioletti emessi dal pianeta stesso. In questo modo gli esperti potranno ricostruire buona parte della storia di Venere.

Questo tipo di rilevamenti sono stati finora impossibile con le strumentazioni a terra perché la nostra atmosfera assorbe la maggior parte dei raggi UV provenienti dallo spazio. Proprio per questo motivo il razzo ha portato la sonda a 110 chilometri da altezza dalla superficie terrestre, dove la nostra atmosfera è decisamente più sottile.

Cosa cercano gli esperti della NASA? I ricercatori sanno che l’atmosfera di Venere contiene una piccola quantità di acqua, ma sono convinti che in passato sul pianeta ce ne fosse tanta da formare un oceano. Per questo il team cercherà di determinare se l’acqua si trovi solo negli strati alti dell’atmosfera (dove le temperature sono decisamente inferiori) o sia evaporata dalla superficie del pianeta nel corso di migliaia di anni. Gli studiosi ipotizzano che possano essere esistiti fiumi, laghi e, addirittura, acqua allo stato solido (quindi ghiaccio).

La chiave della ricerca sta tutta nella quantità di idrogeno e deuterio (una versione più pesante dell’idrogeno) che è rimasta nell’atmosfera. Entrambi, ovviamente, in presenza di ossigeno possono creare l’acqua sia sotto forma di H2O che come HDO. La ricerca non sarà facile perché i raggi UV provenienti dal vicino Sole hanno perlopiù sbrindellato l’atmosfera venusiana e proprio perché le molecole di idrogeno sono leggere sono anche le più volatili. I ricercatori hanno scoperto che la quantità di idrogeno e deuterio possono variare a diverse altezze nell’atmosfera, il che potrebbe cambiare i loro calcoli. Per risolvere l’incertezza, VeSpR farà misurazioni in particolare nella parte alta dell’atmosfera.

La NASA in passato aveva già provato a studiare l’atmosfera di Venere con la missione del 1978 Pioneer. Già allora gli studiosi avevano ipotizzato la presenza di acqua in abbondanza sul pianeta. Adesso si cercano prove certe. Il telescopio montato su VeSpR ha osservato il pianeta per 8 minuti e i dati sono stati trasmessi in tempo reale sulla Terra. Il razzo poi è stato recuperato con un paracadute e verrà utilizzato per successioni osservazioni in orbita attorno al nostro pianeta.

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NGC 2035 è una regione HII, o nebulosa a emissione, formata da nubi di gas che risplendono a causa della radiazione energetica emessa dalle giovani stelle. Questa radiazione strappa gli elettroni dagli atomi del gas, elettroni che alla fine si ricombinano con altri atomi ed emettono luce. Grumi scuri di polvere, mescolati con il gas, assorbono la luce, creando contorte tracce e forme scure nella nebulosa.

La struttura filamentosa a sinistra nell’immagine non è invece il risultato della nascita delle stelle, ma piuttosto della loro morte. È stata creata da uno degli eventi più violenti che accadono nell’Universo – un’esplosione di supernova. Il resto di supernova visibile in questa immagine si chiama SNR 0536-67.6. Queste esplosioni sono così brillanti da poter eclissare l’intera galassia ospite, prima di diminuire di intensità e sparire dalla vista in alcune settimane o mesi.

Guardando questa immagine può essere difficile cogliere la vastità di queste nubi – diverse centinaia di anni luce. E non si trovano neppure nella nostra galassia, ma molto oltre. La Grande Nube di Magellano è enorme, ma se confrontata con la nostra galassia è modesta, raggiunge appena i 14 000 anni luce, circa 10 volte meno della Via Lattea.

Questa immagine è stata ottenuta con lo strumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph) installato sul VLT dell’ESO, all’Osservatorio del Paranal in Cile, nell’ambito del programma Gemme Cosmiche dell’ESO.


L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) mette in cantiere un nuovo, grande, telescopio spaziale che osserverà l’universo nei raggi X. Lo Science Program Committee dell’ESA  ha infatti selezionato oggi “The Hot and Energetic Universe”, ovvero “L’Universo caldo ed energetico” come tema scientifico per la sua prossima grande missione spaziale, il cui lancio è previsto nel 2028.

“L’Italia è ai vertici dell’eccellenza mondiale nell’astronomia X e Gamma” dice Giovanni Bignami, presidente dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. “Gli scienziati italiani, in particolare quelli del nostro Istituto, saranno la componente fondamentale nella realizzazione della missione, sia per la parte scientifica sia per lo studio del concetto di satellite e dei suoi strumenti. Ci resta ancora tanto da scoprire  in questo campo e per riuscirci – conclude Bignami – ci vorrà un nuovo telescopio spaziale che sia dotato dei più avanzati ritrovati tecnologici nel settore della ricerca astrofisica. Dispositivi che, una volta realizzati, potranno fornire un importante ritorno, con applicazioni in ambiti ben diversi dal campo della sola ricerca spaziale”.

L’ Universo è permeato di un plasma caldissimo, che si estende in una ragnatela cosmologica e al cui centro risiedono gli ammassi di galassie. I buchi neri di ogni taglia, i più grandi dei quali risiedono al centro di ogni galassia,  sono fondamentali per comprendere come “funziona” l’universo che noi conosciamo. L’energia espulsa dal buco nero è in grado di influenzare la formazione e la vita delle stelle e della galassia che lo ospita.  I primi si sono formati dall’esplosione delle prime stelle dell’Universo, circa 150 milioni di anni dopo il Big Bang. Queste stelle primordiali sono evolute molto rapidamente, in “appena” un milione di anni dalla nascita hanno esaurito il loro combustibile e sono esplose,  formando e poi espellendo nello spazio i primi elementi chimici più pesanti dell’idrogeno e dell’elio – come carbonio, ossigeno e ferro – e  generando i primi buchi neri dell’Universo, i ‘semi’ dei buchi neri supermassicci che oggi si trovano al centro di ogni galassia. Il modo di scoprire queste stelle primordiali è osservare e studiare la loro esplosione, che è accompagnata da un lampo di raggi gamma.

“L’enorme flusso di radiazione in raggi X prodotta dal lampo gamma ci permetterà letteralmente di radiografare la materia che lo circonda e quindi determinare la distanza e la composizione chimica,  il segno di riconoscimento delle stelle primordiali dalle generazioni seguenti” spiega Luigi Piro dell’INAF-IAPS di Roma, il coordinatore del team italiano della proposta per il concetto di missione  chiamato Athena+.

È importante che la comunità di astrofisica dei raggi X prosegua il suo lavoro di ricerca. Il telescopio spaziale avrà bisogno di uno specchio di grande area e rivelatori per raggi X di nuova concezione che funzionino a temperature bassissime in fase di transizione superconduttiva (i soli strumenti  in grado di misurare con grandissima precisione l’energia e la posizione di ogni singolo fotone X) e questo richiede uno sforzo congiunto a livello europeo e internazionale. “L’Italia – prosegue Piro – è stata tra i primi Paesi a sviluppare questa tecnologia ed è leader nel settore, grazie all’impegno dei ricercatori dell’INAF, delle Università, del CNR  e il supporto dell’ASI”.

“Oggi si è senza dubbio fatto un passo fondamentale” ha dichiarato Enrico Flamini immediatamente a valle della votazione cui ha partecipato questa mattina come delegato italiano allo Science Program Committee dell’ESA. “Oggi, con voto unanime da parte di tutte le Delegazioni, non abbiamo approvato una specifica missione, ma un tema scientifico che tuttavia si basa su studi e sviluppi condotti negli ultimi anni e che hanno visto una larga fetta degli astrofisici spaziali italiani dare il loro sostanziale supporto di competenza. Una competenza che si è sviluppata  e consolidata soprattutto grazie ad alcuni programmi dell’ASI come Beppo-Sax e Agile”.

Il tema vincente proposto, che vede il supporto di oltre 1200 ricercatori in tutta Europa,  coinvolge numerosi Istituti e Osservatori dell’INAF (IAPS/Roma, IASF di Milano, Bologna, Palermo, Osservatori di Milano, Trieste, Torino, Bologna, Arcetri, Padova, Roma, Napoli, Palermo ) e le  Università di Roma (I, II e III), Milano, Trieste, Bologna, Palermo, l’Università e sezione INFN di Genova e l’IFN del CNR.


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