Curiosity e Maven: una risposta sul clima marziano

Curiosity Poised to Begin Ambitious Exploration

Il rover Curiosity - Credit: NASA-JPL/Caltech

Tra pochi giorni un poderoso razzo Atlas V partirà da cape Canaveral con lo scopo di lanciare la missione Mars Science Laboratory  verso Marte.
La missione MSL, ribattezzata più amichevolmente Curiosity, farà planare sulla superficie di Marte l’omonimo lander – un gigante rispetto a tutte le altre sonde semoventi sul suolo marziano – nell’agosto del 2012.
Il suo compito sarà quello di cercare di spiegare definitivamente se Marte abbia avuto o meno in passato condizioni geoclimatiche migliori per la vita di adesso e se questa sia mai espressa sul pianeta rosso.
Uno di questi strumenti è il Rover environmental monitoring station (REMS), una vera  e propria stazione meteorologica che avrà il compito di analizzare l’aria marziana e il suo andamento climatico.

Con lo scopo appunto di studiare più approfonditamente l’atmosfera di Marte, nel 2013 dovrebbe partire la Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN), una missione che cercherà di rispondere a molti quesiti importanti sul clima marziano.

The Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN), set to launch in 2013, will explore the planet’s upper atmosphere, ionosphere and interactions with the sun and solar wind. Bruce Jakosky, MAVEN’s Principal Investigator discusses the mission. Credit: NASA/Goddard/Chris Smith

Francamente quelli che abbiamo sono solo indizi su come potrebbe essere stato il clima di Marte nel lontano passato. Indizi che sembrano indicare la presenza di acqua liquida, di piccoli mari, senza però sapere se questi erano fenomeni locali e temporanei e per quanto sono durati nel tempo.
Certo che la sonda europea Mars Express ha identificato dell’acqua su Marte, ma essa è intrappolata nel suolo o nelle calotte polari insieme all’anidride carbonica congelata. Ma quando e per quanto tempo quest’acqua sia stata in superficie precisamente non lo sappiamo.
Non sappiamo di preciso se l’acqua  su Marte sia stata portata da alcune comete come sulla Terra e se il clima marziano sia mai stato in grado di sostenere un ciclo dell’acqua o se questa sia evaporata per gran parte nello spazio per opera del vento solare e la bassa gravità del pianeta, mentre la rimanente scompariva congelata nel suolo.
A queste domande sia Curiosity con la sua stazione meteorologica, che Maven dovranno trovare una risposta, una risposta che è complementare a quella della Vita su Marte:
Su Marte c’è stato un tempo in cui le condizioni climatiche erano favorevoli alla Vita?
È possibile ripristinarle anche solo in parte?

Il Grande Ghoul Galattico

Ormai è accertato: le spedizioni verso Marte sono pericolose e nascondono grandi insidie tecniche e – in almeno un caso – balordaggine. Scherzosamente questo è chiamato tributo al Grande Ghoul Galattico, fatto sta che che se un russo o un giapponese mi propone un passaggio verso Marte, cortesemente declino.

- 11/11/2011

È proprio brutto il Grande Ghoul Galattico!

Secondo le stime del NORAD, probabilmente il 26 novembre prossimo la sonda russa Phobos-Grunt 1 ricadrà sulla Terra.
Lanciata solo l’8 novembre scorso, la sonda russa che aveva il compito di raggiungere il satellite di Marte Fobos e riportare sulla Terra un campione di suolo (infatti in russo grunt significa suolo) non ce l’ha fatta a uscire dall’orbita terrestre per una mancata accensione del motore principale dovuta al non corretto assetto di volo.
Non è la prima volta che la Russia fallisce una spedizione verso Marte, anzi, è quasi un miracolo che qualche sonda russa sia riuscita a raggiungere il pianeta rosso.
La lista è molto lunga, basti pensare che su 15 missioni tra il 1960, ossia appena tre anni dopo il lancio del primo satellite artificiale Sputnik)  e il 1988, appena 3 anni prima dello scioglimento dell’Unione Sovietica, solo in cinque raggiunsero Marte, solo quattro missioni restituirono qualche dato e solo una (Mars 5) funzionò per 22 giorni!
Come Federazione Russa ci fu un altro tentativo durante la finestra 2 del 1996 con la  sonda Mars 96, che però finì miseramente nel Pacifico al largo del Perù.
Phobos-Grunt tra l’altro è stato il terzo tentativo russo  di raggiungere Fobos 3: anche le due precedenti fallirono miseramente, anche se riuscirono ad andare poco più in là.

Le missioni americane hanno vissuto invece un discreto successo:  su 17 lanci solo cinque sono i fallimenti: il Mariner 3 (1964) che non si separò dal guscio protettivo di lancio, il Mariner 8 (1971) che finì nell’Atlantico, il Mars Observer (1992) perso nei pressi di Marte, Mars Climate Orbiter (1998) distrutto nell’ingresso dell’atmosfera marziana per un errore tecnico 4,  il  Mars Polar Lander (1999)   di cui si persero i contatti nei pressi del polo australe marziano.

Anche il Giappone ci provò con la sonda Nozomi (1988), ma questa finì per girellare fra Marte e la Terra in un’orbita eliocentrica senza carburante e con le batterie scariche.

All’Europa andò decisamente meglio: del Mars Express (1993) solo il lander Beagle 2 – britannico – è andato purtroppo perduto, l’orbiter invece funziona ancora.

Insomma, il tributo di sonde automatiche al Grande Ghoul Galattico è stato caro, oltre il 60% delle missioni verso Marte è andato perso. È anche vero che l’altro 40% ci ha fatto fare un balzo enorme nella comprensione del pianeta rosso e nella scienza planetaria.
La prossima missione che porterà Curiosity sul nostro vicino ci farà senz’altro sognare ancora, in barba al Grande Ghoul.

La polverosa ionosfera lunare

Avevamo già incontrato in passato il complesso ruolo della polvere lunare 1 nella fisica della superficie lunare, ma nessuno finora aveva avanzato l’ipotesi che quella polvere fosse anche responsabile della tenue ionosfera attorno alla Luna.

Credit: Science @ NASA

Fin dall’epoca delle esplorazioni umane verso la Luna si conosceva l’esistenza di un sottile strato ionizzato a qualche decina di chilometri sopra la superficie lunare.
La ionosfera 2 lunare fu osservata per la prima volta dai satelliti artificiali lunari  Luna 19 (1971) e Luna 22 (1974) che notarono un incremento della densità di particelle ionizzate fino a 1000 elettroni per  centimetro cubico, ma il meccanismo di produzione di questa ionosfera  era rimasto sconosciuto fino a oggi.

Il satellite artificiale sovietico Luna 22

Infatti la Luna non ha un’atmosfera sufficiente a spiegare la produzione di una qualsiasi ionosfera, le emissioni di gas dovuti al decadimento radioattivo delle rocce lunari sono troppo piccole per giustificare la presenza in quota di gas ionizzabile.

Durante la missione Apollo 15 (1971) gli astronauti avevano notato strani bagliori lungo l’orizzonte lunare, bagliori che avevano una spiegazione semplicissima: la polvere lunare.
E a questa si rifà l’ipotesi avanzata da Tim Stubbs del Goddard Space Flight Center pubblicata all’inizio di quest’anno per spiegare l’esistenza della ionosfera lunare.
In pratica Stubbs e colleghi affermano che la polvere lunare ionizzata dall’azione della radiazione ultravioletta solare è sufficiente a spiegare la ionosfera osservata all’inizio degli anni settanta.
Questa scoperta è importante per la fisica planetaria: finora si credeva che la ionosfera si sviluppasse solo in presenza di una atmosfera, adesso possiamo affermare che questa non è così indispensabile.
Adesso c’è da capire se anche la ionosfera lunare si comporta come la ionosfera terrestre, ossia modificando le condizioni di propagazione delle onde radio in funzione delle diverse ore del periodo di rotazione e dell’attività solare. Questo ce lo potrà dire la sonda ARTEMIS che studia la magnetosfera terrestre vicino alla Luna e la prossima missione LADEE prevista per il 2013  proprio per studiare l’esosfera del nostro satellite naturale.

liberamente tratto da:  Mystery of the Lunar Ionosphere

Un antico vulcano marziano: Tharsis Tholus

 

 

 

 

Credit:ESA

Bello, eh?
Pensate che quello che è per la Terra un vulcano gigantesco per Marte è solo un vulcano di medie dimensioni tra tanti altri.
Nella sola caldera, che misura solo 32 x 34 chilometri  (la parte interna circolare) potrebbe quasi entrarci tutto l’Etna.

Le caldere vulcaniche sono quanto rimane dei vulcani quando la camera magmatica che li alimentano si svuota e questi crollano sotto il loro stesso peso.
Col passare degli eoni (Tharsis Tholus ha circa 4 miliardi di anni, l’Etna soltanto suppergiù 500 000 1) la caldera centrale è collassata creando queste scarpate di oltre due chilometri e mezzo.

Perché un pianeta che è la metà della Terra ha vulcani che sono il doppio di quelli terrestri?
Per colpa della gravità: quella di Marte è quasi un terzo di quella terrestre. Questa caratteristica ha permesso a edifici vulcanici colossali di svilupparsi, Tharsis Tholus anche ora è alto quasi 8000 metri, il più grande vulcano conosciuto nel Sistema Solare, Olympus Mons, è alto ben 24 chilometri su una base di 600 km di diametro: se la sommità del cono fosse a Roma questo inizierebbe a Bologna!

Queste meravigliose immagini sono state prese dalla fotocamera ad alta risoluzione HRSC dalla sonda dell’ESA Mars Express. Qui sotto ci sono alcune immagini rielaborate in falsi colori per mostrare il vulcano estinto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Liberamente tratto da: ESA Portal – Battered Tharsis Tholus volcano on Mars.

Scusate il disagio

Umby

Una manovra incauta, un aggiornamento non riuscito, una grave imperizia.
Tutto si è risolto con la cancellazione dei files corrotti e il ripristino di questi dal backup locale. Menomale che l’avevo!

La cosa non è finita qui, nei prossimi giorni spero di comunicarvi l’avvio di un progetto molto interessante che dovrebbe stuzzicare la curiosità di molti.
Per adesso non vi anticipo niente perché sono dispettoso :-D, stay tuned!

La prima condanna per inquinamento luminoso in Italia

 

 

 

 

 Finalmente una bella notizia!
Per lo specifico vi rimando al link dell’Unione Astrofili Italiani, permettetemi però di spiegare perché reputo questa una buona notizia non solo per la lotta contro l’inquinamento luminoso, ma anche per  quello ambientale.

Per illuminare un’area del vostro giardino o terrazzo (ma questo vale anche per gli spazi pubblici) occorre una certa energia per produrre luce. Se a questa però si consente anche di disperdersi verso il nulla, occorrerà più luce – e quindi più energia – per illuminare ad un certo modo il luogo desiderato.
Se invece quella luce dispersa viene diretta dove è necessario occorrerà generare meno luce – e quindi sarà necessaria meno energia – per ottenere lo stesso grado di illuminazione.

Minore consumo di energia significa generarne di meno e di conseguenza inquinare di meno. Quindi un attento uso di lampade ad alta efficienza, superfici riflettenti e specchi può limitare fortemente l’inquinamento luminoso e contemporaneamente contribuire alla riduzione dei gas serra responsabili del Global Warming generati per produrre l’energia elettrica che alimenta le vostre lampadine.

Unione Astrofili Italiani – UAInews.

Mars500: bentornati a casa

 Credit:Esa/Mars500

 I membri dell’equipaggio della missione  Mars 500 Diego Urbina e Romain Charles hanno registrato 15 diari video da tutte le fasi della loro missione simulata su Marte.
Questa è una sintesi di questi. Altro materiale è disponibile sul sito web dell’ESA Mars 500.

Finalmente la simulazione di  un viaggio di andata e ritorno verso Marte iniziato il  4 giugno 2010 in un bunker alla periferia di Mosca che vedeva impegnati sei cosmonauti di diverse nazionalità, fra cui l’italo-colombiano Diego Urbina, si conclude proprio oggi.

Il programma era veramente impegnativo – comprendeva addirittura la simulazione realistica di una passeggiata marziana – e in completo isolamento: le provviste di viaggio e le medicine erano state fornite all’avvio della simulazione e anche le – rare – comunicazioni verso l’esterno avvenivano via web sotto forma di testo simulando addirittura i ritardi della velocità della luce nel viaggio.
Questa simulazione è servita per raccogliere più informazioni e dati medici possibili sulle condizioni fisiche e psichiche   che  equipaggio umano si troverà ad affrontare nella realtà in una missione verso Marte.

Finora questa  è stata la simulazione spaziale più lunga mai testata (è durata 17 mesi), ma l’analisi di tutti i dati durerà certamente molto di più, per le novità basta che consultiate il suddetto  sito dell’Agenzia Spaziale Europea.

AR1339: un grande gruppo di vivaci macchie solari

Credit: Il Poliedrico su immagine del NASA Solar Dynamics Observatory

È appena apparo sul bordo est del Sole il gruppo di macchie solari conosciuto come AR1339.
Esso è uno dei gruppi più grandi finora apparsi sul Sole negli ultimi anni e probabilmente sarà visibile anche con semplici fotocamere dotate di teleobiettivo e con la giusta estinzione di luce all’alba e al tramonto per i prossimi 10-11 giorni 1.

Un gruppo di macchie così  esteso ha anche buone probabilità di generare grandi esplosioni coronali, tant’è che il NOAA stima che ci sia almeno un buon 50% di probabilità che si verichino dei brillamenti di classe M.

Intanto quasi per sottolineare la sua natura vivace, AR1339 si è fatto notare fin dalla sua comparsa sul bordo orientale con magnifico flare  M4 e un lampo in luce ultravioletta subito registrato dal sistema SDO.
Questo CME ovviamente non è immediatamente diretto verso la Terra, ma per gli amici polari saranno visibili splendide aurore nelle prossime ore.

AR1339 sarà sempre più allineato con la Terra col passare dei giorni, sarà in linea verso l’8 del mese. Aspettiamoci delle sorprese.

Le nubi nottilucenti e il buco nell’ozono artico

Le nubi nottilucenti

Nubi nottilucenti a Venezia - Credit: Mautizio Estri, 2006

Alle latitudini più elevate, di solito sopra i 50° 1, nei mesi estivi capita di osservare nel cielo un tipo molto particolare di nubi chiamate nottilucenti (in inglese Noctilucent Clouds o NLC, oppure Polar Stratospheric Clouds o PSC), chiamate così perchè paiono risplendere quasi di luce propria contro il fondo più scuro del cielo.
In realtà non è così, sono particolari e rare formazioni nuvolose che si formano nella mesosfera (la parte più alta della stratosfera),  a 50-70 chilometri di quota – mentre di solito le nubi più alte non superano i 12 km di quota (troposfera) – illuminate dal Sole sotto l’orizzonte tra il crepuscolo civile 2 e il crepuscolo astronomico 3, ovvero tra 24 minuti a 72 minuti prima – o dopo – che il Sole sorga – o tramonti.

Credit: Il Poliedrico

Le NLC furono notate la prima volta nel 1885, dopo l’esplosione del vulcano Krakatoa, avvenuta nel 1883 in Indonesia. Questo evento portò a ipotizzare che queste nubi fossero causate dal residuo di polveri vulcaniche nell’alta atmosfera, e che meccanismi simili, come ad esempio polveri meteoriche, potessero alimentarle.
Purtoppo è estremamente difficile analizzare queste nubi: sono troppo alte per i palloni sonda e troppo basse per i satelliti. Solo le sonde a razzo possono analizzarle per pochi secondi, insufficienti per qualsiasi tipo di analisi approfondito e continuativo.
Adesso sappiamo però che sono minuscoli granuli di ghiaccio che probabilmente si aggregano attorno  al pulviscolo metorico o vulcanico che funge da seme di crescita per i cristalli.
Le recenti eruzioni vulcaniche del 2010 in Islanda e in Kamchatka hanno certamente contribuito al pulviscolo vulcanico nella mesosfera, il problema però che non è di facile soluzione è il meccanismo che trasporta l’acqua (o meglio vapore acqueo) in quella fascia atmosferica che è orribilmente secca.

Il ruolo dell’acqua

Credit: Wikipedia

Il ciclo del  vapore acqueo nella mesosfera è estremamente importante quanto per ora quasi sconosciuto.
Infatti se l’acqua sulla superficie del pianeta  è necessaria per la vita, nella mesosfera distrugge lo strato di ozono che ci ripara dalla radiazione ultravioletta del Sole 4.

Uno dei principali responsabili del meccanismo di produzione dell’acqua stratosferica pare essere il metano, considerato da molti politici e scienziati come il più pulito dei combustibili naturali – volutamente dimenticando di menzionare  che è un potente gas serra naturale 72 volte più potente dell’anidride carbonica, che viene trasportato dalle correnti d’aria oltre la  stratosfera e scisso nei suoi componenti atomici dalla radiazione ultravioletta del Sole 5.
I prodotti della scissione del metano distruggono le molecole di ozono per produrre molecole d’acqua,  che poi si manifesta formando le nubi mesosferiche polari.

Credit: Wikipedia

In pratica, la fotolisi del metano (CH4) produce metile (CH3) e idrogeno atomico (H). L’ozono invece si produce attraverso l’assorbimento della radiazione solare ultravioletta da parte delle molecole di ossigeno che si scompongono e ricompongono continuamente, ma l’ossigeno atomico anziché ricombinarsi con quello molecolare per riformare l’ozono, si lega con l’idrogeno formando ossidrile (O + H -> OH) e in seguito acqua (H + OH -> H2O).
Il feedback positivo innescato dai radicali liberi prodotti dalla fotolisi del metano, e probabilmente anche da altri tipi di idrocarburi arrivati nella troposfera, sopra lo scudo di ozono e la conseguente produzione di vapore acqueo, è in grado di distruggere lo strato di ozono con estrema facilità.
Altra acqua può arrivare attraverso materiale microcometario dallo spazio esterno. Non sappiamo quale meccanismo tra questi sia il più importante, ma  quasi certamente l’ordine è questo, e sappiamo che il vapore acqueo e i cristalli di ghiaccio sono altrettanto nocivi per lo strato di ozono quanto i meccanismi che li creano 6, quasi quanto il cloro e il bromo dei CFC rilasciati nell’atmosfera dalle attività umane fino alla loro messa al bando nel 1990 7.
Un’altro evento deleterio per l’ozono che diventa ancora più instabile perché ostacola il suo ciclo naturale è il freddo.
Durante l’estate la mesosfera polare raggiunge i 110° K (-163 Celsius) perché è troppo sottile (un centomillesimo di bar) per trattenere il calore come gli strati più bassi, anzi il calore solare assorbito viene consumato per espandersi, e quindi raffreddarsi ancora di più. Un accentuato effetto serra limita la convezione del calore trattenuto dagli strati inferiori dell’atmosfera verso la stratosfera, col risultato che questa si raffredda molto di più a fronte dell’aumento della temperatura nella troposfera, alterando significativamente il ciclo di produzione dell’ozono.
Le conseguenze per l’equilibrio termodinamico dell’atmosfera sono tremende anche per la circolazione dei venti come li abbiamo conosciuti fino ad oggi.

Alcuni scienziati sono scettici che stia aumentando il metano nella mesosfera – e quindi il vapore acqueo – necessario alla produzione delle NLC, obbiettando che una maggiore presenza di vapore acqueo dovrebbe riflettersi nella formazione di cristalli più grandi e quindi di nubi più luminose.
A mio avviso sbagliano, le dimensioni dei cristalli di ghiaccio possono rimanere le stesse per i più disparati motivi legati alla particolare chimico-fisica ambientale, questo si tradurrebbe automaticamente con l’avere nubi molto più estese con la stessa solita luminosità.
In effetti è quello che si registra da quasi cinquant’anni: nonostante che il numero degli osservatori sia rimasto pressoché costante, un po’ tutti loro sono concordi di un aumento delle NLC segnalate 8, mentre anche le attività industriali fanno sempre più ricorso ai combustibili fossili e naturali.

Il buco nell’ozono artico

Comunque sia, il gemello del famigerato buco dell’ozono antartico adesso lo abbiamo anche noi sulle nostre teste 9, e non sono i CFC i responsabili, quanto potrebbe quasi sicuramente essere la nostra stessa tecnologia che fa largo uso degli idrocarburi: infatti se mettessimo sullo stesso grafico temporale la storia umana degli ultimi 200 anni e le nubi nottilucenti ci renderemo conto come siano apparse la prima volta all’inizio della cosiddetta seconda era industriale 10 e siano state presenti nei cieli polari quasi ininterrottamente fino ad oggi 11.

Conclusioni

Adesso è chiaro il collegamento tra l’esistenza delle NLC e il deterioramento dell’ozono stratosferico. Molto probabilmente il principale responsabile è il metano e in ultima istanza la dipendenza dai combustibili fossili e naturali (CFN) della nostra società.
Così scopriamo come i CFN non sono responsabili solo del Global Warming, ma anche del significativo deterioramento dello strato d’ozono che ci protegge dagli ultravioletti solari, con tutte le sue deleterie conseguenze, visto che va a incidere proprio sulle aree più densamente popolate e tecnologicamente avanzate del pianeta.
Ovviamente è improponibile un passo indietro nel progresso tecnologico, piuttosto è indispensabile un passo avanti per superare la dannosa dipendenza dai CFN verso forme energetiche sostenibili, rinnovabili e più efficienti.
Sono bastati sessant’anni di uso dei CFC per fare un danno ecologico senza precedenti e di questi 21 sono trascorsi tra accorgersi del problema e avviare una soluzione. Lo sforzo politico mondiale è stato notevole e nella giusta direzione.
Soprattutto ora in questa fase di crisi economica sarà più facile chiedere dei sacrifici nello stile di vita alla popolazione del pianeta, soprattutto poi se da questi tutti ne trarranno beneficio in termini di riduzione degli sprechi energetici e dell’inquinamento ambientale.
Ricordate il mio Punto Triplo dell’Umanità? Sta a noi decidere adesso con le nostre scelte e i nostri sacrifici se lasciare alle future generazioni un mondo pienamente vivibile o un mondo di caos senza più speranza.

Intanto è importante tenere d’occhio il fenomeno delle nubi nottilucenti anche dove – per ora – non sono state avvistate, non si sa mai … 12.

Altre letture consigliate:
The Ozone Hole
Atmospheric Chemistry and Physics

 

Un parelio fresco fresco alla fermata del tram

Credit: Il Poliedrico

 

Credit: Il Poliedrico

Credit: Il Poliedrico

 

 

 

 

 

 

 

 

 Photo.DateTimeOriginal                          2011/10/31 15:37
GPSLatitude                                          North  43deg 16′ 10.623″
GPSLongitude                                       East      11deg 20′ 10.493″


Non occorre andare in Svezia o in Finlandia per godersi lo spettacolo di un bellissimo parelio.
Non occorre che sia un freddo birbone da congelare il fiato.
Basta aspettare il tram e qualche volta alzare lo sguardo verso il cielo,magari può capitaredi vederne uno proprio come a me mezz’ora fa!