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Ciò che ora Vi proporremo
riguarda Saturno: si tratta di un frame NASA già commentato sia su Nexus
Magazine che su Lunar Explorer Italia; tuttavia abbiamo pensato di
dedicargli un articolo anche in questo contesto. Prima di tutto vorremmo
rammentare ai Lettori che la sonda Cassini dispone di un numero
ragguardevole di filtri sistemati nelle fotocamere di bordo: la Wide Angle
Camera ne dispone ben 18, mentre la Narrow Angle Camera ne possiede 24.
Questi filtri servono per ottenere immagini grezze che poi verranno
combinate, generando i fotogrammi a colori.
La sonda Cassini dispone di
strumenti sensibili sia agli infrarossi che agli ultravioletti. Quindi
abbiamo una validissima navicella automatizzata in grado di ottenere
immagini coprendo lo spettro elettromagnetico che va dagli ultravioletti,
al visibile, fino agli infrarossi. Terminato questo prologo passiamo alla
visione della figura 1:
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figura 1 |
N00063521.jpg
ottenuta e trasmessa a Terra il 7 luglio 2006. Si tratta di un
possibile bolide in discesa verso l'atmosfera interna di Saturno;
lo sfondo scuro rappresenta il pianeta nel lato in ombra. La
distanza stimata della sonda Cassini da Saturno è pari a
2.476.952 Km.
L'immagine è stata ottenuta utilizzando i filtri CL1 e CL2, tuttavia
non è stata calibrata (almeno così dice la caption originale
NASA).
Che si tratti di un bolide lo dimostra la struttura della scia: essa
non è uniforme e costante: si alternano in effetti zone più chiare e zone più
scure; inoltre la parte di testa è nettamente più grande (quindi
dovrebbe contenere il corpo dell'oggetto).
Fotografare un possibile meteorite che si disintegra nell'atmosfera
di Saturno è qualcosa di straordinario e da non sottovalutare per
diverse ragioni che ora spiegheremo. Prima però vorremmo porci una
domanda: quanto potrebbe essere lunga la scia? Se consideriamo la
distanza della sonda dal pianeta, pari a quasi 2,5 milioni di km e
la velocità stimata di caduta di oltre 45.000 km/h,
dovremmo dedurre che essa sia, forse, nell'ordine di ben oltre i
1000 km di estensione. Teniamo conto che l'immagine pare mostrare
una risoluzione piuttosto elevata: il frame è interamente occupato
dalla parte in ombra di Saturno. Questo è un ulteriore particolare
che potrebbe suggerirci qualcosa circa l'atmosfera del pianeta
anellato.
Ci arriveremo per ordine.... |
Sembra che l'Ente Spaziale
americano non si sia ancora pronunciato a proposito di questo fenomeno.
Potrebbe darsi che non vi sia nessun particolare interesse, oppure può
darsi siano in corso
analisi preliminari dei dati. Semmai aspettiamo i prossimi mesi:
probabilmente qualcosa verrà detta. Ciò che dispiace a noi è il fatto che
il fotogramma
sia stato ottenuto solo attraverso due filtri e non tre (ci riferiamo ai
basilari RGB che servono per ottenere immagini a colori
approssimativamente veri). Sappiamo bene che le distanze rendono la
trasmissione dei comandi da Terra un po' difficoltosa (occorrono 90 minuti
circa) e quindi sarebbe oltremodo sciocco pretendere che il personale
tecnico faccia miracoli.
Questo dovrebbe insegnarci
che, orbitando in un mondo così lontano e carico di sorprese, sarebbe più
consono tenere le fotocamere sempre pronte a riprendere lo spazio
saturniano a colori naturali, in modo da catturare i fenomeni inattesi in
condizioni ottimali, e poterli successivamente analizzare al meglio delle possibilità.
Sappiano altrettanto bene che, anche in questo caso, "tra il dire e il
fare c'è di mezzo il mare", un "mare" di spazio esteso 1,5 miliardi di km,
il quale richiede 90 minuti per inviare i comandi e altri 90 minuti per
ricevere i dati della sonda.
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figura 2. La tessitura della scia mostra chiaramente nodi e
brillamenti, quindi possibile dispersione di materiale. |
figura 3 |
Vediamo allora di fare le
nostre considerazioni tecniche. Se avessimo avuto a disposizione una
immagine a colori potevamo analizzare, appunto, il colore della scia
stessa. Essa ci poteva fornire alcune indicazioni (seppur molto
approssimative) sul tipo di materiali
che compongono il meteorite e i relativi gas atmosferici. L'attrito di un solido
immerso in un fluido (i gas possono essere paragonati a fluidi a bassa
densità) produce il progressivo riscaldamento della massa penetrante e,
successivamente, luminosità.
Vi è poi un'altra
interessante implicazione da prendere in considerazione: la combustione.
Sappiamo che sulla Terra la combustione del carbonio con l'ossigeno
produce fiamma arancione. Sembra tuttavia che anche l'idrogeno può
comportarsi da elemento comburente in determinate condizioni. Ed ecco la
domande: quel bolide stava bruciando per quale motivo e grazie a cosa?
Un'analisi più dettagliata ci avrebbe aiutato a capire ulteriori aspetti
dell'atmosfera di Saturno.
Se ora Vi soffermate sulla
lunghezza della scia noterete che, effettivamente, essa è davvero lunga.
Si è stimato che il frammento viaggiava a circa 45.000-50.000 km/h.
Domande: il frammento (o meteorite che sia) di cosa era composto e quanto
era massiccio per
impiegare tutto quel tempo prima di consumarsi completamente? E'
possibile invece che il comburente non
permetteva una rapida combustione dell'oggetto? Allora quale gas avrebbe
favorito la combustione: l'idrogeno forse o altri gas come... l'ossigeno? Avete notato che la scia
non si è dissolta in breve tempo? Cosa potrebbe stare a significare? Che
cosa possiamo ipotizzare allora sulla composizione dell'atmosfera saturniana
e sulle correnti ad alta quota, oltre a quello che già si conosce?
E' davvero un peccato
perchè sarebbe stata un'occasione favolosa per analizzare in modo diretto
l'interazione dell'atmosfera del pianeta con corpi esterni. I dati
ottenibili sarebbero stati straordinari.
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figura 4 |
Questo è un confronto
tra il possibile evento meteorico saturniano con uno verificatosi sulla
Terra. In entrambi i casi abbiamo ugualmente nodi e brillamenti
analoghi. Dovremmo così aver la certezza che si tratta del medesimo
fenomeno.
Sulla Terra però
abbiamo l'ossigeno che, a bassa quota, funge da comburente favorendo
la distruzione totale dei frammenti meteorici incandescenti (più piccoli).
Ad alta quota, dove l'aria è estremamente rarefatta, il meteorite si
riscalda gradualmente a causa dei gas ionizzati e quindi si potrebbe
immaginare un interazione di tipo elettrico. Man mano che scende, e
l'atmosfera aumenta di densità, esso inizia a disintegrarsi per
combustione e a frammentarsi in quanto la sua struttura è stata già
indebolita dall'azione della ionosfera (ci stiamo riferendo sempre a
oggetti minuscoli). Sulla Terra le scie lasciate dai meteoriti e
dai bolidi sono sempre mediamente di breve durata e non eccessivamente
lunghe.
Si comprende adesso che
queste
considerazioni sono molto utili per studiare le densità atmosferiche e le
interazioni tra i campi magnetici dei pianeti, i gas ionizzati e non
ionizzati ed i corpi (presumibilmente rocciosi) che entrano a contatto
con essi.
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La differenza che si
potrebbe riscontrare nel modo in cui si svolgono gli eventi di natura
meteorica è la prova migliore per comparare tutti i parametri tipici
legati ai corpi del Sistema Solare: temperature, ionizzazioni,
elettromagnetismo, gravità ecc... Sebbene nella sostanza questi fenomeni
hanno delle modalità analoghe di svolgimento, le differenze non mancano.
La questione finale cade al nostro "vicino di casa" Marte. I dati finora
offerti dagli Enti spaziali ci dicono che questo pianeta gode di
un'atmosfera praticamente irrisoria. Eppure abbiamo diversi frames NASA
che mostrano, ogni tanto, stelle cadenti marziane. Sarebbe davvero facile
e semplicistico accostarle ai minicrateri fotografati nelle sabbie di
Meridiani Planum (anche se non lo escludiamo aprioristicamente). Ma se
così fosse ci aspetteremmo, almeno, minicrateri più profondi e con
evidenze ben maggiori di segni da impatto, cose che non sembrano esserci.
Allora, ancora una volta, quanto è sottile l'atmosfera di Marte?
Nota di suggerimento:
invitiamo chi fosse interessato all'approfondimento delle nozioni di
fisica a proposito di Combustione e Attrito. Vi indichiamo i due indirizzi
della Wikipedia:
http://it.wikipedia.org/wiki/Attrito e
anche
http://it.wikipedia.org/wiki/Combustione
Seguendo Lunar Explorer Italia
potrete leggere la breve ma interessante nota del Dr. Paolo
C. Fienga, mentre su Nexus Magazine
potrete consultare l'articolo
che, sempre il Dr. Fienga, ha scritto sull'argomento.
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