Crediti: M. Kierdorf et al.

Prendono forma attorno a oggetti celesti di eccezionale grandezza e si estendono per milioni di anni luce. Parliamo dei giganteschi campi magnetici che un gruppo di astronomi guidato dal Max Planck Institute ha appena scoperto attorno agli ammassi di galassie Ciza J2242+53 grazie ai dati raccolti dal radiotelescopio Effelsberg.

Alla periferia di un colossale accumulo di materia oscura, sistemi stellari, gas caldo e particelle cariche, riposano (si fa per dire) dunque i più grandi campi magnetici che l’universo abbia conosciuto.

Lo studio, appena pubblicato su Astronomy & Astrophysics, porta la firma di un gruppo di ricercatori tedeschi che ha conseguito la scoperta analizzando i dati raccolti dal radiotelescopio Effelsberg (una parabola di 100 metri di diametro) situato nei pressi di Bad Münstereifel, nella Renania Settentrionale-Vestfalia, in Germania.

Inaugurato nei primi anni Settanta, è stato per quasi 30 anni il più grande radiotelescopio orientabile del mondo, e sotto la gestione del Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn è stato perlopiù impiegato per l’osservazione di pulsar, polvere interstellare, getti di materia emessi da buchi neri e nuclei di galassie molto distanti. Ora ci regala una scoperta affascinante, quella del più ampio campo magnetico mai rilevato nell’universo e che, secondo i ricercatori, potrebbe avere un’estensione anche maggiore dello stesso ammasso. «Fra i cinque e i sei milioni di anni luce», spiega Maja Kierdorf del Max Planck prima firmataria dell’articolo.

Gli ammassi di galassie sono le più maestose strutture che la gravità tenga insieme nel nostro universo. Con un “ingombro” tradizionalmente calcolato in una decina di anni luce, ovvero 100 volte il diametro della Via Lattea, sono casa di un grandissimo numero di sistemi stellari. Minestrone di gas caldo, particelle, campi magnetici e materia oscura.

Gli eccezionali campi magnetici rilevati dagli astronomi tedeschi potrebbero essere una diretta conseguenza della collisione tra i due ammassi galattici ad altissima velocità. Matthias Hoeft, del Thüringer Landessternwarte Tautenburg, ha sviluppato un metodo che permette di determinare il rapporto tra la velocità relativa delle nubi di gas in collisione e la velocità del suono, utilizzando il grado di polarizzazione osservato. Risultato: lo scontro fra gli ammassi avviene alla folle velocità di 2000 chilometri al secondo.

Per saperne di più:

Powered by WPeMatico

Una sfera di atomi di elio freddo (in verde) che interagiscono con un contenitore circostante più grande dello stesso tipo di atomi (in blu) segue una legge della fisica quantistica osservata nei buchi neri. Crediti: Adrian Del Maestro/Nature Physics

È di pochi giorni fa la notizia della realizzazione di un prototipo in miniatura di un wormhole – un cunicolo spazio-temporale – simulato con due fogli di grafene uniti da un nanotubo di carbonio. Ora, tutti coloro che credono che l’immensamente grande e l’infinitamente piccolo siano in qualche modo connessi saranno felici di sapere che un gruppo di scienziati, in maggior parte dell’Università di Waterloo in Canada, ha scoperto che una sfera di atomi di elio superfreddo si comporta, in determinate condizioni, come un buco nero.

Niente allarmismi: non correremo il rischio di venire “spaghettificati” oltrepassando inavvertitamente l’orizzonte degli eventi di un minuscolo buco nero da laboratorio. Il risultato – pubblicato sulla rivista Nature Physics – è infatti frutto di una mera, per quanto complessa e precisa, simulazione numerica, dalla quale risulta che quando una microscopica palla di 64 atomi di elio superfluido è messa “a mollo” in un contenitore più grande di atomi dello stesso tipo, si comporta secondo una legge della fisica quantistica osservata anche nei buchi neri.

Questa legge, chiamata entanglement area law, collega l’entropia di un buco nero all’area del suo orizzonte degli eventi: quando la materia cade in un buco nero, la quantità d’informazione trangugiata – che gli scienziati chiamano entropia – aumenta in proporzione all’area e non al volume del buco nero. Una proprietà quantistica che farebbe comodo anche nella vita di tutti i giorni: permetterebbe di poter stipare più vestiti in un guardaroba semplicemente aumentando le dimensioni della porta senza aumentare il volume dell’armadio.

Adrian Del Maestro. Crediti: Joshua Brown

«Abbiamo trovato che lo stesso tipo di legge è valida per l’informazione quantistica nell’elio superfluido», sintetizza Adrian Del Maestro, fisico all’Università del Vermont negli Stati Uniti e portavoce del nuovo studio. Il ricercatore spiega come, approssimativamente sotto i due gradi Kelvin, vicino allo zero assoluto, gli atomi di elio s’impastano assieme a tal punto da non potere essere più descritti separatamente gli uni dagli altri, dando invece forma a una sorta di danza sincronizzata, che gli scienziati descrivono come correlata quantisticamente (quantum entangled).

In tali condizioni si ottiene un effetto simile a quello di un ologramma, in cui un volume di spazio tridimensionale è interamente codificato sulla sua superficie bidimensionale. Proprio come succede per un buco nero.

Al di là dell’aspetto speculativo, certamente affascinante, secondo gli autori ci potranno essere degli sviluppi pratici. «L’elio superfluido potrebbe diventare una risorsa importante, un “carburante”, per una nuova generazione di computer quantistici», afferma infatti Del Maestro. Ma per arrivare a utilizzare il suo enorme potenziale di capacità d’elaborazione delle informazioni «dobbiamo capire più a fondo come funziona».

Per saperne di più:

  • Leggi l’anteprima dell’articolo “Entanglement area law in superfluid 4He”, di C. M. Herdman, P.-N. Roy, R. G. Melko e A. Del Maestro, pubblicato su Nature Physics

Powered by WPeMatico

Rappresentazione schematica dell’evoluzione (la spirale blu) di uno spin e della sua incertezza mentre orbitano in un campo magnetico. L’incertezza, inizialmente uguale in tutte le direzioni, viene schiacciata e confinata nella sola componente al di fuori del piano, rendendo così le due componenti sul piano estremamente certe. Crediti: Icfo

Incertezza quantistica al tappeto, anzi: sotto al tappeto. Il principio d’indeterminazione rimane valido, ci mancherebbe, Heisenberg può dormire sonni tranquilli. Ma è stato elegantemente aggirato e raggirato, con una sorta di gioco delle tre carte: relegato là dove non dà impiccio e in qualche modo neutralizzato. Ci sono riusciti a Barcellona, all’Institute of Photonic Sciences (Icfo), cinque fisici guidati dal giovane scienziato abruzzese Giorgio Colangelo, originario di Sulmona, laureato a Pisa, poi approdato in Spagna per il dottorato.

I risultati, pubblicati oggi su Nature, oltre al notevole interesse scientifico, potranno avere ricadute in numerosi campi applicativi: dalla precisione degli orologi atomici, quelli impiegati sui satelliti per il Gps o in radioastronomia per le osservazioni Vlbi, alla qualità delle immagini diagnostiche ottenute con i dispositivi per la risonanza magnetica. Ambiti quanto mai diversi fra loro, gli orologi atomici e la risonanza magnetica, ma con un aspetto fondamentale in comune: entrambi funzionano grazie a misure precisissime di proprietà quantistiche degli atomi legate allo spin.

Ed è proprio su quel precisissime che il principio d’indeterminazione di Heisenberg impone il suo vincolo insormontabile: volendo misurare contemporaneamente due proprietà quantistiche del sistema, per esempio l’angolo e l’ampiezza, esiste un limite intrinseco d’incertezza al di sotto del quale non è possibile scendere. Affascinante per le sue implicazioni scientifiche e filosofiche, il principio d’indeterminazione può diventare un problema alquanto serio quando si passa, appunto, alle applicazioni. Nel caso della risonanza magnetica, per esempio, l’angolo di spin indica il dove, ovvero in quale parte del corpo si trova l’atomo rilevato, mentre l’ampiezza è legata al cosa, vale a dire al tipo di tessuto che lo ospita. È combinando le due informazioni che la risonanza magnetica consente di ottenere immagini a tre dimensioni del corpo umano.

Due informazioni sulle quali, però, come abbiamo visto, pende l’ineluttabile maledizione di Heisenberg. Ineluttabile, ma non inaggirabile. Ed è proprio ricorrendo a un trucco ingegnoso che gli scienziati dell’Icfo sono riusciti ad aggirarla. Trucco che abbiamo chiesto allo stesso Giorgio Colangelo di svelarci.

Colangelo, partiamo dall’inizio, da quel principio che Werner Karl Heisenberg enunciò 90 anni fa, nel 1927, e che ora voi state sfidando. Cosa dice esattamente?

«Il principio di indeterminazione di Heisenberg correla due quantità per descrivere completamente un sistema fisico. Questo vale per posizione e velocità di un atomo ma anche per l’ampiezza e la fase di un segnale. Al conoscere precisamente una di queste due l’altra diventa indeterminata, per cui resta impossibile descrivere completamente il nostro sistema. Tuttavia altri sistemi fisici, come per esempio lo spin di un atomo, non vengono descritti da due, bensì da tre quantità, come per esempio le tre direzioni spaziali su cui può orientarsi lo spin».

Il team protagonista dello studio. Da sinistra: Ferran Martin Ciurana, Lorena Bianchet, Rob Sewell, Morgan W. Mitchell e Giorgio Colangelo. Crediti: Icfo

Questi sistemi a tre quantità non sono soggetti anch’essi al principio d’indeterminazione?

«Questi sono descritti da una relazione d’indeterminazione un po’ più generale che correla le tre quantità dello spin: la relazione d’indeterminazione di Robertson-Schrödinger. Anche in questo caso risulta comunque impossibile conoscere esattamente tutto del sistema, cioè le tre orientazioni dello spin, tuttavia se ne possono conoscere quasi precisamente due. E quelle due sono sufficienti per conoscere l’ampiezza e la fase di un segnale rivelato dagli atomi con estrema precisione, che è quello a cui effettivamente siamo interessati».

Geniale: ne “sacrificate” una per salvare le due che vi servono. E siete stati voi i primi a pensarci?

«Probabilmente per un teorico questo fatto era già noto, perché è una conseguenza semplice della teoria. Ma spesso le idee semplici sono anche quelle che possono essere applicate ai sistemi più diversi. Il nostro merito è che noi siamo stati i primi ad accorgerci che da questa conseguenza si poteva derivare un protocollo sperimentale semplice da utilizzare nella pratica. E abbiamo dimostrato, con un esperimento, che se ne poteva ottenere un vantaggio metrologico significativo rispetto a quello che è fatto fino a ora, tanto da poter migliorare gli attuali strumenti».

Prevede che ci potranno essere ricadute anche al di fuori delle mura dei laboratori?

«Il nostro esperimento ha dimostrato che, effettivamente, l’uso di spin atomici in opportune configurazioni rispetto al campo magnetico permette di misurare ampiezza e fase dello spin con precisione oltre i limiti classici. Credo che le applicazioni arriveranno con la prossima generazione di sensori magnetici, primi tra tutti quelli che utilizzano gli N-V centers, che si basano sulla rotazione di uno spin e che quindi sono descritti dalla stessa fisica che abbiamo dimostrato. Anche gli orologi atomici potranno ottenere vantaggi significativi dalla nostra tecnica».

E i dispositivi diagnostici?

«Per quanto riguarda le applicazioni mediche io sono fiducioso: la fisica è la stessa e il nostro esperimento ha usato un protocollo molto simile a quello usato per la risonanza magnetica. Per il momento, però, nel loro caso il problema è migliorare la sensitività degli strumenti in modo da essere sensibili a effetti quantistici. Dimostrazioni in laboratorio esistono, ma sono ancora lontane dall’essere commercializzate».

Restiamo dunque in laboratorio: come si trova all’Istituto di scienze fotoniche di Barcellona?

«All’Icfo ho trovato un ambiente dinamico e stimolante. Nel mio gruppo per esempio siamo 13, da 5 continenti e 8 nazioni differenti. In dieci anni l’Icfo è diventato un punto di riferimento internazionale nel campo della fotonica e dell’ottica quantistica. Istituti come questo, cofinanziati dall’Unione europea ma anche dal governo, da autorità locali e da privati, sono la prova che la scienza di alta qualità è possibile anche nel sud Europa».


Per saperne di più:

Powered by WPeMatico

Nel grafico vengono mostrati i dati (i puntini neri) della distribuzione di massa. I cinque stati particellari corrispondono ai cinque picchi. Crediti: Collaborazione LHCb

I fisici dell’esperimento Lhcb del Cern di Ginevra, fra i quali numerosi ricercatori italiani, hanno scoperto ben cinque nuove particelle elementari in un colpo solo. La scoperta, guidata da Antimo Palano e Marco Pappagallo, due ricercatori pugliesi del Dipartimento di fisica di Bari e della sezione di Bari dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), si è basata sull’analisi dei dati raccolti dal 2011 al 2015 da Lhcb. Le particelle scoperte sono degli “stati eccitati” di una famiglia di particelle chiamata Omega C

Nella storia della fisica la scoperta simultanea di cinque particelle è un record da Guiness dei primati e, sotto il profilo scientifico, apre nuove prospettive nello studio della forza nucleare. L’articolo è già disponibile online su arxiv.org e sarà presentato alla stampa in anteprima mondiale domani, giovedì 23 marzo, a Bari, prima della conferenza internazionale Recontres de Moriond QCD and High Energy Interctions” in programma in Val D’Aosta dal 25 marzo al primo aprile 2017.

L’esperimento Lhcb è frutto di una collaborazione internazionale di 769 fisici di 69 università e laboratori di tutto il mondo e l’Italia, con 13 università, ha un ruolo di primo piano sia nella costruzione che nella direzione dell’esperimento e nella produzione di risultati di fisica. 

Fonte: Ansa

Per saperne di più:

Powered by WPeMatico

Il robottino della Nasa Curiosity ha di nuovo problemi alle ruote di alluminio che lo “scarrozzano” in giro per Marte. Durante un controllo di routine avvenuto il19 marzo, la Nasa ha riscontrato due danni sul “battistrada” della ruota centrale di sinistra. Questa è solo l’ultima testimonianza di usura. Partito a novembre 2011 e arrivato sul Pianeta rosso ad agosto 2012, il rover ha affrontato in questi anni “sentieri” ardui e sconnessi nei 16 chilometri percorsi. Le appuntite rocce marziane hanno spesso messo a dura prova le sei ruote del rover e questo inconveniente ha portato ricercatori e ingegneri a cambiare più volte rotta, scegliendo luoghi meno rischiosi per la missione puntando verso sud. Ma a parte le ruote logorate, la Nasa ha assicurato che il rover è in buone condizioni e in ogni caso, nonostante siano logori, i sei “pneumatici” dureranno ancora molto a lungo.

Dopo che dal 2013 si sono cominciati a vedere i primi segni di usura (buchi e fratture), è stato avviato un programma di monitoraggio delle sei ruote e sono iniziati anche dei test qui sulla Terra per verificare la longevità di queste ruote. Test dai quali è emerso che, quando ci sono più di tre danni al “battistrada”, ciò significa che la ruota ha raggiunto circa il 60 per cento della sua vita. Ma il tutto era stato comunque preventivato al momento della progettazione della missione.

Ognuna delle sei ruote di Curiosity misura circa 50 centimetri di diametro per 40 centimetri di larghezza. Il rivestimento che è a contatto con il terreno marziano è spesso 0,75 millimetri, circa la metà di una moneta da un centesimo. Ogni ruota è poi dotata di un “carrarmato” formato da 19 lamelle a forma di zig-zag spesse quasi 7 millimetri. Sono proprio queste lamelle che sopportano gran parte del peso del rover e che forniscono la trazione per attraversare i diversi terreni accidentati. In ogni ruota ci sono anche 12 fori ideati per dare più grip al robottino quando si trova sui terreni sabbiosi. Dato che il rover ha percorso già una grande quantità di chilometri, i danni alle ruote (tra cui diversi buchi di alcuni centimetri di larghezza) non comportano significativi cambiamenti al programma scientifico del Mars Science Laboratory.

Powered by WPeMatico

Rappresentazione artistica di Asassn-14li. Crediti: Nasa

C’era una volta, 290 milioni di anni fa, un’intrepida stella finita pericolosamente vicina a un enorme buco nero. Il titolo è tutto un programma: Asassn-14li. E non è una fiaba. È un evento di distruzione mareale osservato per la prima volta nel 2014, poi mappato accuratamente da Swift e ora approdato sulle pagine di ApJ Letters.

«Abbiamo notato variazioni nella luminosità X circa un mese dopo avere osservato cambiamenti analoghi in luce visibile e ultravioletta», ricorda l’astrofisico alla guida del team che ha firmato lo studio, Dheeraj Pasham, del Massachusetts Institute of Technology. «Questo potrebbe voler dire che l’emissione ottica e ultravioletta ha avuto origine lontano dal buco nero, là dove i flussi ellittici di materia orbitante collidono fra loro».

Per quanto apocalittico, lo scenario di Asassn-14li agli occhi degli astronomi presenta tratti familiari: all’origine del catastrofico evento, il sequestro di una stella simile al nostro Sole da parte di un buco nero supermassiccio da tre milioni di masse solari non tanto diverso da quello che alberga al centro della nostra galassia. Uno mostro gravitazionale il cui orizzonte degli eventi si estende lungo uno spazio 13 volte più grande del Sole, stimano gli scienziati, circondato da un disco d’accrescimento – alimentato dalla materia sottratta alla stella smembrata – che si può a sua volta estendere a oltre il doppio della distanza fra la Terra e il Sole.

Asassn-14li è stato scoperto il 22 novembre 2014 attraverso immagini ottenute, come dice il nome, dalla survey Asassn (All Sky Automated Survey for SuperNovae), che sfrutta telescopi robotici situati alle Hawaii e in Cile. Le osservazioni di follow-up con i telescopi per raggi X, ultravioletti e ottici a bordo del telescopio spaziale Swift hanno invece avuto inizio otto giorni dopo, e sono andate avanti, a intervalli di qualche giorno, per i successivi nove mesi.

L’articolo pubblicato da Pasham e colleghi è uscito il 15 marzo su Astrophysical Journal Letters, e mostra – appunto – come le interazioni tra i frammenti di materia in caduta verso il buco nero possano essere all’origine dell’emissione ottica e ultravioletta. Ciò che accade è che il materiale strappato alla stella dalle forze mareali precipita inizialmente verso il buco nero, finendo però per oltrepassarlo, per poi inarcarsi a formare orbite ellittiche e infine scontrarsi con il flusso in arrivo.

«Gli addensamenti di materia, nel tragitto di ritorno, entrano in collisione con il flusso in arrivo, innescando così onde d’urto che emettono luce visibile e ultravioletta», spiega Bradley Cenko del Goddard Space Flight Center della Nasa, coautore dello studio. «Precipitando verso il buco nero, questi addensamenti sono all’origine anche dell’emissione di raggi X proveniente da quella regione».

Per saperne di più:

Guarda l’animazione su Inaf Tv:

Powered by WPeMatico

Immagine della camera a campo stretto (NAC) di OSIRIS del crinale Aswan presa il 26 dicembre 2015 a 77,05 chilometri dalla superficie del nucleo della cometa. La risoluzione dell’immagine è di 1,41 metri per pixel. La freccia bianca indica la regione brillante dovuta a ghiaccio d’acqua esposto. Crediti: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Crolli di pareti rocciose che portano alla luce grandi concentrazioni di ghiaccio, massi che rotolano sul fondovalle per decine di metri. È un panorama sorprendente e in continuo cambiamento quello della superficie del nucleo della cometa 67P Churyumov-Gerasimenko, ripreso tra il 2014 e il 2016 dalla camera a immagini Osiris (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) a bordo della missione Rosetta dell’ESA e che emerge dai risultati di due differenti articoli pubblicati sulle riviste Science e Nature Astronomy. Nei due team internazionali che hanno condotto le indagini sono coinvolti scienziati di varie università e istituti di ricerca italiani, tra cui gli astronomi dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) Gabriele Cremonese e Marco Fulle.

Le indagini ottenute con Osiris, strumento che vede un significativo contributo italiano, il cui canale a grande angolo è stato realizzato dal Cisas (Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali dell’Università di Padova) per l’Asi, l’Agenzia Spaziale Italiana, e Inaf, hanno permesso di osservare per la prima volta le variazioni di strutture sulla superficie del nucleo di una cometa durante il suo passaggio al perielio – ovvero la porzione della traiettoria che si avvicina maggiormente al Sole – e comprendere con maggiore precisione i meccanismi che modellano la superficie stessa.

Immagine della NavCam di Rosetta presa il 10 luglio 2015 a 156,58 chilometri di distanza dal nucleo della cometa 67P. La risoluzione dell’immagine è di 15,81 metri per pixel. La freccia bianca mostra l’outburst prodotto dal collasso del crinale Aswan (in ombra in questa ripresa). Crediti: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0.

L’articolo pubblicato su Nature Astronomy, a prima firma di Maurizio Pajola, ricercatore italiano presso il centro Nasa/Ames per il Cisas-Università di Padova, descrive il distacco rovinoso di una parte di materiale del costone roccioso denominato Aswan e situato nella regione Seth del nucleo di 67P. Il 10 luglio del 2015 oltre 57 mila metri cubi di materiale sono precipitati verso valle per circa 150 metri, accompagnati da un violento getto di polvere e gas osservato dalla Navigation Camera di Rosetta. Dopo cinque giorni, le riprese della zona ottenute da Osiris hanno non solo confermato il crollo ma hanno messo in evidenza che l’evento aveva esposto una zona interna del nucleo assai brillante: oltre sei volte quella della superficie circostante, molto scura. I ricercatori ritengono assai probabile che la regione brillante esposta dopo il crollo sia composta da ghiaccio. «Ai miei studenti dico che le comete sono tra i corpi celesti più variabili nell’universo» commenta Cremonese, astronomo dell’Inaf di Padova. «In questo caso la 67P ci ha veramente stupito in quanto in Aswan la temperatura è variata di 200 kelvin in 20 minuti. Per un corpo ricco di ghiaccio d’acqua può avere effetti realmente catastrofici».

Il secondo articolo, pubblicato sulla rivista Science e guidato da Mohamed Ramy El-Maarry, ora all’Università di Boulder in Colorado (Usa), ha passato in rassegna le trasformazioni della superficie della cometa 67P registrate dalla missione Rosetta dall’estate del 2014 fino alla sua conclusione, nel settembre del 2016, quando la sonda si è definitivamente posata sul nucleo cometario. Il team ha evidenziato l’estremo dinamismo geologico della cometa, che in un periodo di tempo così limitato ha fatto registrare crolli di fianchi rocciosi – come nell’evento di Aswan – o fratture superficiali che si aprono e si allargano, massi che cambiano posizione spostandosi di decine di metri, ma anche piogge di detriti che vanno a ricoprire alcune zone della superficie. Episodi questi legati a fenomeni che si verificano sulla cometa: quelli di tipo erosivo, quelli legati a brusche variazioni di temperatura o legati alla sublimazione del ghiaccio intrappolato nell’interno del nucleo, fino a quelli dovuti a sollecitazioni di tipo meccanico generate dalla rapida rotazione del nucleo. «I due lavori scientifici sono i primi a descrivere i cambiamenti di superficie osservati da Osiris su 67P, che riguardano principalmente l’emisfero nord, l’unico osservato a buona risoluzione all’arrivo e due anni dopo», commenta Fulle, astronomo dell’Inaf di Trieste. «I cambiamenti maggiori riguardano invece l’emisfero sud, che al perielio ha perso due metri di spessore medio – in parte disperso nello spazio, in parte trasferito nei depositi di ciottoli e massi sull’emisfero nord – ma che è stato osservato troppo da lontano e comunque su periodi troppo brevi per carpirne i dettagli. I cambiamenti osservati suggeriscono che la maggior parte della topografia del nucleo cometario sia stata modellata prima del 1959, ossia su orbite diverse dall’attuale».

Guarda il servizio video su Inaf Tv:

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy l’articolo “The pristine interior of comet 67P revealed by the combined Aswan outburst and cliff collapse“, di M. Pajola, S. Höfner, J.B. Vincent, N. Oklay, F. Scholten, F. Preusker, S. Mottola, G. Naletto, S. Fornasier, S. Lowry, C. Feller, P.H. Hasselmann, C. Güttler, C. Tubiana, H. Sierks, C. Barbieri, P. Lamy, R. Rodrigo, D. Koschny, H. Rickman, H.U. Keller, J. Agarwal, M.F. A’Hearn, M.A. Barucci, J.-L. Bertaux, I. Bertini, S. Besse, S. Boudreault, G. Cremonese, V. Da Deppo, B. Davidsson, S. Debei, M. De Cecco, J. Deller, J.D.P. Deshapriya, M.R. El-Maarry, S. Ferrari, F. Ferri, M. Fulle, O. Groussin, P. Gutierrez, M. Hofmann, S.F. Hviid, W.-H. Ip, L. Jorda, J. Knollenberg, G. Kovacs, J.R. Kramm, E. Kührt, M. Küppers, L.M. Lara, Z.-Y. Lin, M. Lazzarin, A. Lucchetti, J.J. Lopez Moreno, F. Marzari, M. Massironi, H. Michalik, L. Penasa, A. Pommero, E. Simioni, N. Thomas, I. Toth, E. Baratti
  • Leggi su Science l’articolo  “Surface changes on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko suggest a more active past” di M. Ramy El-Maarry, O. Groussin, N. Thomas, M. Pajola, A.-T. Auger, B. Davidsson, X. Hu, S. F. Hviid, J. Knollenberg, C. Güttler, C. Tubiana, S. Fornasier, C. Feller, P. Hasselmann, J.-B. Vincent, H. Sierks, C. Barbieri, P. Lamy, R. Rodrigo, D. Koschny, H. U. Keller, H. Rickman, M. F. A’Hearn, M. A. Barucci, J.-L. Bertaux, I. Bertini, S. Besse, D. Bodewits, G. Cremonese, V. Da Deppo, S. Debei, M. De Cecco, J. Deller, J. D. P. Deshapriya, M. Fulle, P. J. Gutierrez, M. Hofmann, W.-H. Ip, L. Jorda, G. Kovacs, J.-R. Kramm, E. Kührt, M. Küppers, L. M. Lara, M. Lazzarin, Z.-Yi Lin, J. J. Lopez Moreno, S. Marchi, F. Marzari, S. Mottola, G. Naletto, N. Oklay, A. Pommerol, F. Preusker, F. Scholten, X. Shi

 

Powered by WPeMatico

Crediti: Nasa / Esa

Lo strumento Wide Field Camera 3 (WFC3) montato sul telescopio spaziale Hubble ci regala uno splendido ritratto di Ngc 1448, una galassia a spirale situata a circa 50 milioni di anni luce dalla Terra, nella poco conosciuta costellazione dell’Orologio.

Anche se tendiamo a pensare le galassie a spirale come corpi celesti dalla forma approssimativamente circolare, non è raro per gli astronomi imbattersi in oggetti scintillanti dalla forma allungata come quello che vediamo in questa immagine mozzafiato. Immaginate dunque una galassia che ruota su se stessa nello spazio come un gigantesco frisbee: è l’inclinazione del disco rispetto al nostro punto di vista che ci permette di osservare più o meno in dettaglio la sua struttura. Alcune galassie sono disposte ortogonalmente rispetto a noi e ci regalano una visione “in pianta”. Un esempio classico in questo caso è M51, altrimenti nota come galassia Whirlpool.

Ngc 1448 è piuttosto inclinata rispetto alla Terra, per questo si mostra agli occhi di Hubble come un ovale, e i bracci a spirale che la compongono sono appena riconoscibili.

Sebbene le galassie a spirale si presentino in fotografia come figure immobili di uno spazio lontano, si tratta di entità in continuo movimento attorno al nucleo centrale, con oggetti che si spostano a velocità maggiore tanto più ci si allontana dal centro.

Powered by WPeMatico

Sono 50 milioni di anni che il vulcano marziano Arsia Mons (nella regione equatoriale di Tharsis) non fa più sentire la sua ruggente e bollente voce lavica. Si tratta di una delle sommità vulcaniche più famose del nostro vicino planetario, relativamente attive fino al momento dell’inattività totale: all’epoca di maggiore attività produceva fuoriuscite magmatiche ogni 1-3 milioni di anni con la portata di 1-8 chilometri cubici di lava. Tutto si è placato quando sulla Terra per i dinosauri cominciò il momento del declino.

Il quadrilatero MC-17 nella regione marziana Phoenicis Lacus fotografato dalla sonda Viking Orbiter 1. Crediti: Nasa/JPpl/Usgs

La struttura di Arsia Mons si è formata nel corso di miliardi di anni. Si stima che il picco di attività risalga a 150 milioni di anni fa (per capirci, il Giurassico sulla Terra). La più recente attività vulcanica si pensa abbia avuto luogo nella caldera nella parte superiore, dove sono state identificate 29 bocche vulcaniche.

In uno studio risalente a gennaio scorso, i ricercatori della Nasa hanno analizzato la stratificazione della lava contando anche il numero di crateri presenti per esaminare la datazione delle colate laviche. Utilizzando un nuovo modello computerizzato ideato dagli scienziati dell’Università del South Florida, si è visto che i flussi più antichi risalgono a circa 200 milioni di anni fa, mentre quelli più recenti arrivano a un periodo tra i 10 e i 90 milioni di anni fa – molto probabilmente circa 50 milioni di anni fa.

Vista 3D di Arsia Mons, un enorme vulcano su Marte. Crediti: ISRO

«Un importante obiettivo della comunità di vulcanologia marziana è quello di comprendere l’anatomia e il ciclo di vita dei vulcani del pianeta. I vulcani di Marte mostrano l’attività in un arco di tempo più ampio rispetto a quelli sulla Terra, ma le loro storie potrebbero essere molto diverse», ha detto Jacob Bleacher, un geologo planetario del Goddard.

Per saperne di più:

Powered by WPeMatico

Le lune marziane Phobos e Deimos potrebbero essersi formate a partire dai detriti di un antico impatto. Questo significa anche che in passato Marte potrebbe aver avuto degli anelli, e che potrebbe averli di nuovo in futuro. L’ipotesi è stata avanzata da uno studio apparso sull’ultimo numero della rivista Nature Geoscience.

David Minton e Andrew Hesselbrock, ricercatori presso la Purdue University, hanno sviluppato un modello che mostra come un grosso impatto, avvenuto circa 4.3 miliardi di anni fa, possa aver determinato la formazione di un anello di detriti attorno a Marte. Secondo gli scienziati questo anello ha la tendenza a sparpagliarsi e addensarsi periodicamente in lune.

Le lune Phobos e Deimos viste dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA

I ricercatori suggeriscono che il grande bacino boreale, che copre circa il 40 percento dell’emisfero nord del pianeta, sia stato creato proprio a seguito di questo impatto. «Uno scontro simile avrebbe fatto alzare dal suolo abbastanza materiale marziano da poter formare un anello», spiega Hasselbrock.

Stando al modello proposto, i detriti si sono lentamente allontanati da Marte formando l’anello, e hanno poi cominciato a raggrupparsi, dando vita a un satellite naturale. Nel corso del tempo, l’attrazione gravitazionale del pianeta avrebbe attirato a sé la luna fino a farle raggiungere il limite di Roche, ovvero la distanza entro la quale le forze mareali tendono a rompere il corpo celeste tenuto insieme solo dalla propria gravità.

Attualmente Phobos si sta avvicinando a Marte, e secondo il modello raggiungerà il limite di Roche trasformandosi in una serie di anelli entro circa 70 milioni di anni. Minton e Hesselbrock ritengono che questo ciclo si possa essere ripetuto da tre a sette volte nell’arco della vita del pianeta. Ogni volta che la luna si è disgregata e riassemblata, quella successiva era cinque volte più piccola della precedente. Secondo il modello i detriti rimasti sono caduti sul pianeta, e questo spiegherebbe una serie di depositi sedimentari trovati nei pressi dell’equatore marziano.

«Potremmo aver avuto blocchi di roccia di dimensioni chilometriche in caduta su Marte durante le prime fasi di vita del pianeta, e ci sono depositi sedimentari di cui non avevamo fino ad ora alcuna spiegazione che potrebbero essere studiati in una nuova ottica», dice Minton.

Altre teorie suggeriscono che l’impatto avvenuto 4.3 miliardi di anni fa abbia portato alla formazione di Phobos, ma i ricercatori ritengono improbabile che una luna simile possa durare così a lungo. Inoltre, per mostrare le caratteristiche che osserviamo oggi, Phobos si sarebbe dovuto formare molto lontano da Marte, e avrebbe dovuto attraversare l’orbita di Deimos perturbandola. «Da quando Deimos si è formata non è successo molto alla sua orbita», spiega Minton. «Il passaggio di Phobos avrebbe dovuto modificarla».

Minton e Hessebrock hanno ora intenzione di concentrarsi sulla dinamica della prima serie di anelli formatasi e sui materiali che sono arrivati su Marte a partire dalla disintegrazione delle lune.

Per saperne di più:

Powered by WPeMatico