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Mercoledì, Settembre 26, 2018
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Il primo osservatorio dell'Africa orientale, le enigmatiche macchie di Cerere e la rotazione anomala di Mercurio


Si tratta del secondo stato più popoloso del continente africano e sta per lanciare il primo programma per le scienze spaziali dell’Africa orientale. Parliamo dell’Etiopia, dove verrà inaugurato un osservatorio che sarà formato da due telescopi situati a ben 3200 metri di altezza sul Monte Entoto. L’Etiopia sta attraversando una florida fase di sviluppo, soprattutto tecnologica, e questo programma scientifico ne è la prova.

L’impresa nasce dalla collaborazione tra l’Ethiopian Space Science Society (ESSS), l’International Astronomical Union (IAU) e diversi astrofisici sovvenzionati da Mohammed Alamoudi, un magnate etiope-saudita che ha deciso di investire denaro nel suo Paese di origine promuovendo scienza e astronomia sin dal 2004. Per costruire questo grande osservatorio saranno necessari 3 milioni di dollari.

L’Etiopia, però, non è il primo stato africano ad avviare un programma scientifico di successo nell’ambito spaziale/astronomico. Ricordiamo la National Space Research and Development Agency (NASRDA) in Nigeria, che porterà in orbita il NigeriaSAT e altri satelliti per l’osservazione della Terra in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Algerina. Non dimentichiamo, inoltre, quello che sarà il più grande network di radiotelescopi al mondo quando lo Square Kilometre Array (SKA) verrà completato. Questo progetto scientifico monumentale vede fortemente coinvolti diversi stati africani (oltre all’Australia e altri paesi europei compresa l’Italia) con capofila il Sudafrica, dove verrà situata la maggior parte delle antenne a disco. Al progetto collaborano, però, anche Ghana, Botswana, Kenya, Madagascar, Mauritius, Mozambico, Namibia e Zambia.

Abinet Ezra, responsabile della comunicazione presso l’ESSS, ha detto: «La scienza è fondamentale in questa fase di sviluppo. Senza scienza e tecnologia non possiamo arrivare a niente. La nostra priorità è quella di ispirare le giovani generazioni e coinvolgerle in questi settori». Ha aggiunto che l’obiettivo è «costruire una società fondata sulla cultura dello sviluppo scientifico e ciò permetterà all’Etiopia di approfittare dei benefici derivanti dalla scienza spaziale».

Arrivare a questo punto, però, non è stato semplice perché Solomon Belay, direttore dell’osservatorio, e altri astrofisici hanno combattuto con le autorità per ottenere tutti i permessi e i fondi necessari, in una delle nazioni più povere del mondo dove la malnutrizione è ancora il nemico da vincere quotidianamente. L’esplorazione dello spazio, in realtà, è un lusso in queste zone del mondo, ma un lusso che permetterà ai giovani di domani di crearsi un futuro. Belay ha affermato: «Ci hanno detto che stavamo sognando a occhi aperti. L’attenzione del governo si rivolgeva verso il garantire cibo a tutti, di certo non a programmi spaziali». Per questo motivo oggi l’osservatorio etiope è anche un simbolo. Il messaggio è che in questi paesi si può portare lo sviluppo tecnologico e si può insegnare alle ragazze e ai ragazzi che studiano all’Università di Addis Abeba a sognare, sì a occhi aperti, ma per il loro futuro.

L’osservatorio sul Monte Entoto potrà competere con le strutture più all’avanguardia, incluso il Southern African Large Telescope in Sudafrica. L’Etiopia non si fermerà qui: il piano è quello di proseguire con la costruzione di osservatori sempre più potenti sulle montagne del Nord, lontano – quindi – da qualsiasi forma di inquinamento luminoso. Gli esperti sperano di poter lanciare anche un satellite nei prossimi 5 anni, soprattutto per il monitoraggio delle aree rurali altrimenti isolate. Non solo. Presso l’Istituto di Tecnologia in Etiopia, gli scienziati stanno pianificando una serie di test per il primo razzo etiope che dovrebbe arrivare a un’altezza di oltre 30 chilometri (anche se non è molto, visto che il limite tra l’atmosfera terrestre e lo spazio si supera arrivando a 100 chilometri di altitudine).

Le enigmatiche macchie di Cerere


Con una dettagliatissima immagine del cratere Occator, la sonda Dawn della NASA ci mostra come mai prima d’ora alcune delle enigmatiche macchie brillanti che punteggiano la superficie del pianeta nano Cerere. La foto ha una risoluzione di 140 metri per pixel ed è stata ottenuta combinando due differenti riprese – una esposta correttamente per le zone brillanti, l’altra per le aree circostanti, più scure – proprio per compensare le profonde differenze di luminosità dell’area osservata.  L’analisi dell’immagine ha permesso agli scienziati di rilevare che il bordo del cratere Occator, in alcuni tratti, risulta quasi verticale, con pareti dal dislivello di quasi due chilometri.

Le immagini raccolte dalla sonda sono state prese da un’altitudine di circa 1.500 chilometri, hanno una risoluzione circa tre volte migliore di quelle ottenute nel giugno scorso e ben dieci volte più accurata di quelle registrate tra aprile e maggio.

Attualmente, Dawn ha completato due cicli di osservazioni da 11 giorni ciascuno, dedicati alla mappatura del corpo celeste alla quota attuale, iniziando il terzo proprio oggi. La procedura verrà ripetuta sei volte nell’arco dei prossimi due mesi, per ottenere una visione tridimensionale completa della superficie. E ovviamente per scoprire, grazie alle analisi chimico-fisiche condotte con gli strumenti a bordo di Dawn, la natura di quelle enigmatiche  macchie brillanti.

Video

Mercurio strattonato da Giove?

Uno scorcio della mappa completa di Mercurio ottenuta con le immagini riprese dalla Wide Angle Camera (WAC) di MESSENGER. I colori sono relazionati alle variazioni di riflettanza spettrale attorno al pianeta, un valore indicativo della composizione superficiale. Crediti: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Mercurio, il pianeta più interno del Sistema Solare, è in anticipo. Non un granché, solo 9 secondi: un piccolo passo per un globo di quasi 5.000 km di diametro, ma un grande salto per gli scienziati che cercano di determinare con la massima accuratezza il modo peculiare con cui piroetta su sé stesso.

Mercurio, infatti, non ruota sul suo asse in maniera costante, ma presenta delle fluttuazioni regolari nella velocità di rotazione durante il periodo di circa 88 giorni in cui compie un’orbita completa attorno al Sole. Queste oscillazioni, dette librazioni, sono causate dalle interazioni gravitazionali del pianeta con la sua stella: l’attrazione gravitazionale del Sole accelera o rallenta la rotazione di Mercurio a seconda di dove questo si trovi all’interno della sua orbita ellittica, la più eccentrica tra gli otto pianeti del nostro sistema.

Naturalmente gli scienziati avevano già calcolato le librazioni di Mercurio con misure da Terra, ma ora un nuovo studio, guidato da scienziati dell’Istituto per la ricerca planetaria al centro aerospaziale tedesco DLR, basato su dati raccolti dalla sonda spaziale MESSENGER, ha trovato che, in media, Mercurio ruota sul suo asse nove secondi più velocemente di quanto fosse stato previsto in precedenza.

Per dare un’idea di cosa comportino quei 9 secondi di differenza, immaginiamo di piantare una bandierina in un punto all’equatore di Mercurio: dopo quattro anni non la troveremmo nel punto dove la prevedevano i vecchi calcoli ma 700 metri più in là.

Secondo gli scienziati, una possibile spiegazione alla differenza nella velocità di rotazione può essere fornita da “strattoni” prodotti dal forte campo gravitazionale di Giove, che possono avere modificato la distanza orbitale di Mercurio dal Sole, e di conseguenza i suoi effetti sulla rotazione del pianeta. Gli autori ritengono che Giove abbia sovrapposto un periodo di circa 12 anni – che corrisponde all’anno gioviano – sopra il periodo di librazione di 88 giorni tipico di Mercurio. Questo librazione a lungo termine potrebbe essere la causa del leggero aumento della velocità osservata, ma per esserne certi bisognerà attendere la prossima missione dell’ESA, l’Agenzia spaziale europea, da lanciare nel 2017 e denominata BepiColombo.

I profili d’elevazione (rosso: alto, blu: basso) dell’emisfero nord di Mercurio ottenuti dall’altimetro laser a bordo di MESSENGER, usati nel nuovo studio per determinar la velocità di rotazione del pianeta. Crediti: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/DLR

I profili d’elevazione (rosso: alto, blu: basso) dell’emisfero nord di Mercurio ottenuti dall’altimetro laser a bordo di MESSENGER, usati nel nuovo studio per determinar la velocità di rotazione del pianeta. Crediti: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/DLR

Il nuovo studio ha anche riscontrato che quando Mercurio si allontana dal Sole la sua rotazione perde 460 metri, una distanza che viene prontamente riguadagnata con l’accelerazione impressa dal suo riavvicinarsi alla stella.

L’accuratezza di queste nuove misure permette agli scienziati di fare diverse considerazioni sulla composizione interna di Mercurio, che può essere dedotta proprio dalle instabilità periodiche del suo movimento orbitale. In particolare si può calcolare la proporzione tra materiale solido e liquido di cui è composto, un po’ come quando si riesce a distinguere se un uovo è sodo oppure no dal modo in cui ruota sul tavolo.

«Le nostre misure, che coincidono con quelle effettuate dalla Terra, mostrano che la librazione di Mercurio è circa il doppio di quanto ci si aspetterebbe se il pianeta fosse interamente solido», spiega uno degli autori, Jean-Luc Margot dell’Università della California.

«Questo conferma che Mercurio possiede un grande nucleo parzialmente liquefatto, il quale rappresenta più della metà del volume e approssimativamente il 70 per cento della massa del pianeta», aggiunge Jürgen Oberst del DLR Institute of Planetary Research.

«Con la misura della velocità rotazionale e le risultanti conclusioni sulla composizione interna di Mercurio, abbiamo portato a termine uno dei principali obbiettivi della missione MESSENGER», commenta Alexander Stark del DLR Institute of Planetary Research, primo firmatario del nuovo studio, che sottolinea in conclusione come precisi modelli di rotazione del pianeta siano la base per generare mappe accurate, le quali, a loro volta, sono importanti per pianificare le future missioni su Mercurio, come BepiColombo.


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