Astronews a cura di Massimiliano Razzano

Fino al 13/11/2017 a cura di Piero Bianucci, fino al 20/01/2018 a cura di Luigi Bignami

• 03/05/2019 - Una kilonova all’origine dell’oro terrestre

  Una kilonova all’origine dell’oro terrestre

  

  Oro e platino sono tra i metalli più preziosi che si rinvengono sulla Terra, ma quanti si domandano da dove arrivino? Questi elementi, infatti, non si producono nelle esplosioni di supernove, ma si creano in eventi relativamente più rari. Un numero crescente di prove indica infatti la fusione di stelle di neutroni come l’evento in cui si formano alcuni elementi pesanti, prodotti esclusivamente attraverso la cattura rapida di neutroni (detta nucleosintesi da processo-R).

   

  Una di queste fusioni fu osservata il 17 agosto 2017 e fu all’origine della famosa GW170817, l’onda gravitazionale la cui controparte, come kilonova, fu osservata in tutte le lunghezze d’onda, dando avvio all’astronomia multi messaggero. La kilonova - così detta perché più potente un migliaio di volte una normale nova - fu identificata come transiente ottico nella galassia NGC 4993, distante 130 milioni di anni-luce nella costellazione dell’Idra.

  Si stima che durante il parossismo sia stata generata una quantità d’oro pari ad alcune masse terrestri, poi disperse nello spazio. Ne consegue che l’oro presente sulla Terra si è formato nel corso di eventi analoghi avvenuti prima della formazione del Sistema Solare, ma quanto prima?

  Poiché la coalescenza delle stelle di neutroni avviene raramente, la deposizione di isotopi radioattivi nella nebulosa pre-solare deve essere attribuita a pochi eventi e anche piuttosto vicini ad essa. Sebbene gli isotopi a “breve vita” da processo-R – cioè con tempo di dimezzamento inferiore a 100 milioni d’anni - non siano più rintracciabili nel Sistema Solare, possiamo comunque conoscere le originarie abbondanze relative, grazie agli elementi derivati dal loro decadimento, ancora presenti nei meteoriti più antichi.

  Uno studio degli astrofisici Marka Szabolcs (Columbia University) e Imre Bartos (Università della Florida) dimostra come le abbondanze rilevate, specialmente quelle degli elementi attinoidi, indichino un’origine nel corso della coalescenza tra stelle di neutroni, ovvero una kilonova, escludendo le supernove e altre fonti stellari.

  Secondo gli autori, la contaminazione con elementi da processo-R è stata prodotta da un’esplosione alquanto vicina alla nebulosa pre-solare, ma è stata anche l’unica nella storia del Sistema Solare, in buon accordo con le stime sulla frequenza. Questo dato è anche rivelatore dell’estrema rarità delle kilonove, poiché non vi è traccia di altri eventi analoghi nelle circa 18 orbite galattiche completate dal Sole dalla sua formazione.

  Tutto questo ha implicazioni non banali, perché alcuni degli elementi derivati sono alla base di importanti processi biologici. In altri termini, quell’evento può aver giocato un ruolo importante anche per la presenza stessa della vita sulla Terra.

  Secondo gli autori, l’esplosione si produsse appena 80 milioni di anni prima la formazione del Sistema Solare, a non più di 1000 anni-luce dalla nebulosa. Durante l’esplosione, si produsse quello 0,3% degli elementi più pesanti che si trovano nella crosta terrestre, come l’uranio e i preziosi platino e oro, così come lo iodio che è un elemento essenziale per la vita.

  'Un anello nuziale, che esprime un profondo legame umano, è anche una connessione con il nostro passato cosmico che precede la formazione della stessa Terra, con circa 10 mg d’oro in esso probabilmente formatisi 4,6 miliardi di anni fa', ha detto Bartos.

  Per arrivare alle loro conclusioni, i due ricercatori hanno confrontato la composizione dei meteoriti con i modelli evolutivi della Via Lattea. 'I nostri risultati riguardano una domanda fondamentale dell'umanità: da dove veniamo e dove stiamo andando? È molto difficile descrivere le tremende emozioni che abbiamo provato quando abbiamo compreso ciò che avevamo scoperto e cosa significhi per il futuro, proprio mentre cerchiamo risposte al nostro posto nell'Universo', ha detto Marka.

  Giuseppe Donatiello

   

   

• 30/04/2019 - La materia oscura esiste: non servono spiegazioni alternative

  La materia oscura esiste: non servono spiegazioni alternative

  

  Tanto affascinante, misteriosa e sfuggente, la materia oscura rimane uno dei grandi enigmi insoluti della moderna astrofisica. Costituisce la gran parte della materia che compone l’Universo e la sua esistenza è stata dimostrata indirettamente e nessuna sua particella è stata mai catturata nei laboratori. Proprio per tale ragione, la sua esistenza è stata di recente addirittura messa in dubbio, però una ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal e condotta dalla SISSA di Trieste, non solo spazza via tutti i dubbi e confuta le relazioni empiriche a sostegno di teorie alternative, ma offre anche spunti per comprenderne la natura e l’interazione con la materia ordinaria, cioè quella barionica.

  In sostanza ogni fenomeno che osserviamo nell’Universo, a piccola o grande scala, non può essere spiegato senza invocare la presenza della materia oscura giacché l’attrazione gravitazionale ascrivibile alla materia ordinaria è insufficiente per giustificare quanto si osservi. Una tra le prime prove dell’esistenza della materia oscura derivò dall’osservazione della rotazione delle galassie, e proprio con l’analisi delle curve di rotazione misurate in 153 galassie spirali classiche, qualche tempo fa, alcuni ricercatori della Case Western Reserve University, misero fortemente in dubbio l’esistenza della materia oscura e, più estesamente, la nostra comprensione dell'Universo. Da tale studio fu ottenuta una relazione empirica tra l’accelerazione gravitazionale totale delle stelle e la componente che si osserverebbe alla presenza della sola materia barionica nella classica teoria newtoniana. Tale relazione sembrava valida per tutte le galassie osservate, a prescindere dal raggio, e spiegava l’accelerazione gravitazionale senza mettere in discussione la materia oscura, ma chiamando in causa, ad esempio teorie di gravità modificata, come la MOND.

  I ricercatori del SISSA, guidati da Chiara Di Paolo, volevano giusto verificare tale relazione, allargandone lo studio pure all’analisi delle curve di rotazione riguardante 106 galassie non spirali, nello specifico 72 a bassa luminosità superficiale (LSB) e 34 nane a disco. Da tale studio è scaturita una nuova relazione che meglio descrive quanto osservato e smentisce quella empirica proposta in precedenza. In particolare, la nuova formula, oltre all’accelerazione gravitazionale totale e alla sua componente di materia ordinaria, tiene conto anche del raggio galattico e della morfologia del sistema osservato. Oltre a correggere quella inesatta empirica in precedenza proposta, rimuove i dubbi riguardanti la presenza della materia oscura nelle galassie, quindi conferma che esse ne sono permeate e sono avvolte da vasti aloni, a prescindere dal tipo. La nuova relazione, a detta degli autori, offrirebbe anche uno spiraglio per comprenderne la natura.

   Figura. Accelerazione in funzione del raggio in NGC 4455, una delle galassie studiate. 

  Credito: Di Paolo et al. modificato dal sondaggio SDSS9.

  Giuseppe Donatiello

• 29/04/2019 - FIUMI IN PIENA NEL PASSATO DI MARTE

  FIUMI IN PIENA NEL PASSATO DI MARTE

  

  Una ricerca dell’università di Chicago ha catalogato i fiumi di Marte. Secondo lo studio, non solo i corsi d’acqua marziani erano in passato più vasti di quelli presenti oggi sulla Terra ma il loro flusso sarebbe anche stato più impetuoso, e sarebbe avvenuto fino a tempi più recenti di quanto si pensasse.

  Molto tempo fa, l’acqua ha scavato profondi letti fluviali sulla superficie del pianeta. Tuttavia, non sappiamo ancora che tipo di clima abbia alimentato le precipitazioni che portarono a questi corsi d’acqua. C’è chi ha ipotizzato che il pianeta avesse un clima caldo e umido come quello della Terra e chi ha suggerito che in realtà fosse freddo e secco. Con questa ricerca si aggiunge un tassello al puzzle di informazioni utili per rispondere alla domanda.

  Attraverso le immagini di canali fluviali fossili ben conservati, e con l’ausilio di modelli che rappresentano l’andamento della superficie del suolo di oltre 200 antichi letti di fiumi marziani, i ricercatori hanno calcolato l’intensità del flusso d’acqua e le dimensioni dei loro alvei. 

  Per i bacini fluviali per i quali vi erano più dati, gli scienziati hanno trovato questi fiumi circa due volte più grandi di quelli sulla Terra, con un flusso che potrebbe essere sarebbe continuato fino a un miliardo di anni fa. Un flusso distribuito globalmente, non un’anomalia di breve durata o localizzata.

  Quindi, nello studio del clima marziano, potrebbe essere necessario tenere conto di un forte effetto serra, responsabile del mantenimento del pianeta con temperature diurne al di sopra del punto di congelamento dell’acqua. Questo flusso si è protratto finché il clima di Marte diventasse troppo secco. Di conseguenza, ci si aspetterebbe una diminuzione graduale del flusso nel tempo, ma non è ciò che vediamo. È possibile che il clima di Marte abbia avuto una sorta di interruttore che alternava climi secchi a climi umidi.

  I modelli climatici e la storia dell’evoluzione del Sistema solare interno devono tenere conto di questi dati. In Figura, un canale fluviale fossile di Marte ripreso da satellite in falsi colori che mostrano le diverse altitudini, blu per quelle minori, giallo per quelle maggiori. Fonte: Media-INAF.

  Piero Stroppa

   

• 29/04/2019 - CERCASI VOLONTARI PER SVELARE I SEGRETI DEL COSMO

  CERCASI VOLONTARI PER SVELARE I SEGRETI DEL COSMO

  

  Gli scienziati australiani hanno deciso di chiedere l’aiuto degli appassionati per AstroQuest, uno dei più grandi progetti di astronomia dei prossimi 10 anni. Si tratta di un progetto di citizen science, con il quale gli astronomi stanno cercando volontari per studiare le immagini delle galassie e individuare la provenienza della luce nel caso in cui il campo di vista sia particolarmente affollato.

  “Quando si volge lo sguardo al cielo notturno, si vedono stelle sparse qua e là su uno sfondo nero”, dice Luke Davies (ICRAR, International Centre for Radio Astronomy Research). “Ma quando si guarda il cielo con un telescopio molto potente, si vedono galassie e stelle ovunque. È davvero molto affollato e tutte queste galassie e stelle si sovrappongono l’una all’altra”.

  Davies si occupa di WAVES (Wide Area Vista ExtraGalactic Survey), un progetto internazionale che rappresenta la più grande survey spettroscopica di evoluzione delle galassie mai intrapresa. WAVES richiede di misurare con precisione la luce proveniente da milioni di galassie. “Utilizziamo sofisticati algoritmi informatici - racconta Davies - ma spesso il computer si sbaglia. In questo processo di individuazione delle sorgenti, l’occhio e il cervello umano non hanno eguali. Ma visto che ci sono sempre più galassie da esaminare, le persone del nostro team non sono abbastanza per fare questi controlli”.

  Lisa Evans, responsabile del progetto di citizen science dell’ICRAR, spiega che AstroQuest chiede ai volontari di prendere il posto degli astronomi professionisti nel controllare il lavoro del computer. Dove il computer ha sbagliato, ai volontari viene chiesto di risolvere il problema, indicando attraverso dei colori la forma della galassia ed eventuali galassie o stelle a essa sovrapposte (Figura).

  Lisa ha aggiunto diverse funzionalità ad AstroQuest, tra cui classifiche, missioni che hanno contribuito a compiere le osservazioni sulla galassia in oggetto e linee del tempo che mostrano quanto tempo fa la luce della galassia ha iniziato il suo viaggio verso la Terra. Così, il volontario può scoprire moltissime informazioni sulle galassie che sta analizzando.

  L’obiettivo del team è scoprire più informazioni possibili su come le galassie presenti nell’Universo primitivo si siano evolute nelle galassie che osserviamo oggi. Sapere quanta luce proviene da una galassia rivela quante stelle contiene, quante stelle si stanno formando e quanta polvere si trova nella galassia stessa.

  AstroQuest costituisce un’opportunità unica per chiunque sia interessato all’astronomia e desideroso di essere coinvolto in un grande progetto scientifico internazionale, semplicemente stando al proprio computer! Per partecipare al progetto, basta registrarsi al sito astroquest.net.au(Fonte: Media-INAF)

  Piero Stroppa

   

   

• 29/04/2019 - GAULT: UN ASTEROIDE CONDANNATO ALL’AUTODISTRUZIONE

  GAULT: UN ASTEROIDE CONDANNATO ALL’AUTODISTRUZIONE

  

  6478 Gault è un asteroide di qualche chilometro di diametro, avvistato per la prima volta nel 1988. Ma da mesi esibisce un comportamento bizzarro: ha due code, lunghe e sottilissime scie di polvere che lo fanno somigliare a una cometa. La più lunga misura circa 800 mila km, la più corta 200 mila, come si vede in Figura (ripresa dal Telescopio spaziale Hubble).

  Queste code, sono il sintomo di un fenomeno d’autolesionismo: Gault sta attraversando un processo che potrebbe portarlo all’autodistruzione.

  Lo scorso 5 gennaio, il telescopio ATLAS (Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System) alle Hawaii registrò per primo la presenza di una coda. A metà gennaio, altri telescopi hanno mostrato che le code erano due. Una ricerca nei dati d’archivio ha permesso di stabilire che erano comparse rispettivamente il 28 ottobre e il 30 dicembre 2018. Dunque, un fenomeno molto recente, destinato magari a sparire nell’arco di qualche mese, quando la polvere che forma le due scie si disperderà nello spazio.

  Ma a cosa sono dovute, quelle due lunghe code? Tra le varie ipotesi in campo, la più probabile è che Gault stia attraversando delle fasi di autodistruzione, dovute al cosiddetto effetto YORP, che colpisce alcuni dei asteroidi più piccoli e asimmetrici: effetti termomeccanici innescati dall’illuminamento solare li fa ruotare a velocità sempre più elevata, finché raggiungono una soglia critica, oltre la quale cominciano a perdere pezzi. Il periodo di rotazione di Gault è attualmente di circa due ore, molto vicino alla soglia critica, con una velocità equatoriale intorno ai 2 m/s, compatibile con la velocità della polvere presente nelle code.

  Gli scienziati sono riusciti a misurare la quantità di materia perduta finora dall’asteroide, che ammonta a oltre 7 milioni di tonnellate. Materia che potrà offrire preziosi elementi per comprendere il processo di formazione dei pianeti agli albori del Sistema solare.

  Le code di Gault sono state riprese anche da astrofili (vedi la Gallery di Astronomianews e cerca “Gault”). Fonte: Media-INAF.

  Piero Stroppa

• 24/04/2019 - Registrato il primo terremoto marziano?

  Registrato il primo terremoto marziano?

  

  A differenza della Terra, la cui struttura interna è ben definita, la nostra conoscenza dell'interno degli altri pianeti è ancora piuttosto lacunosa e quello che sappiamo è stato ricavato per via indiretta, analizzando le piccole variazioni dell’orbita seguita dalle varie sonde. Tuttavia questi dati ci restituiscono solo informazioni di massima sulla costituzione complessiva e la distribuzione delle masse. Al pari del nostro pianeta, una migliore visione dell’interno è possibile analizzando il comportamento delle onde sismiche, quindi la registrazione di tali fenomeni è particolarmente agognata dai geologi planetari. Per via della somiglianza, la conoscenza dell’interno di Marte è considerata una priorità.

   

  Finora i dati disponibili sul Pianeta Rosso, avevano fornito solo informazioni riguardanti la massa, il diametro e sul suo momento d’inerzia, grazie a un’accurata analisi della rotazione mediante le sonde posate sulla sua superficie. Questo tipo di misurazioni dà ai geofisici la possibilità di conoscere come siano distribuite le masse all’interno. Ciononostante, sappiamo che Marte ha grossomodo una struttura interna simile alla Terra pur non possedendo un campo magnetico significativo, la cui esistenza avrebbe denunciato la presenza di un nucleo di metallo fuso sottoposto a movimenti convettivi. Altrettanto, si pensa che la crosta marziana sia spessa tra 30 e 100 chilometri in base all’emisfero, con uno spessore medio di 65 chilometri, un valore che è più vicino a quello della crosta continentale della Terra. Nondimeno, la sua composizione basaltica, piuttosto che granitica, assomiglia più alla crosta oceanica terrestre.

  L'acquisizione di nuove informazioni attraverso l'applicazione di tecniche come la sismologia, adatte a sondare le profondità interne, è quindi fondamentale per estendere la conoscenza dei meccanismi che governano l’interno di questo pianeta che ospita – è bene ricordarlo – alcune delle strutture geologiche superficiali più imponenti di tutto il Sistema Solare.

  Per quanto possa sembrare incredibile, di tutte le missioni giunte sulla superficie del pianeta, soltanto il Viking 2 imbarcava un sismometro che, durante la sua vita operativa, ha registrato un solo evento. L’origine di quell’unico evento, quarant’anni dopo, è comunque ancora controversa poiché a generare tali tremori, possono essere anche fenomeni locali, come frane o l’impatto di meteoriti.

  Pur con qualche cautela, un recente evento sembra essere il primo genuino terremoto marziano ad essere stato registrato dalla sonda francese SEIS, atterrata su Marte nel mese di dicembre insieme all’InSight della NASA. Il suo sismometro, in cui vi sono tre pendoli squisitamente sensibili in grado di rilevare i più piccoli movimenti, è in grado di registrare e discriminare l’origine dei tremori, tra cui quelli provenienti dall’interno del pianeta. L'agenzia spaziale francese CNES, che gestisce SEIS, ha comunicato di aver registrato, il 6 aprile 2019, un debole ma distinto segnale di chiara origine endogena che denuncia la presenza di una pur debole attività interna, confermata poi dalla registrazione di atri tre eventi più deboli. Analizzando tali terremoti, si spera di poter far luce sull’interno del Pianeta Rosso.

   Figura. Struttura interna del Pianeta Marte (credito: IPGP/David Ducros)

  Giuseppe Donatiello

   

   

   

• 17/04/2019 - Un minuscolo frammento di cometa all'interno di un meteorite

  Un minuscolo frammento di cometa all'interno di un meteorite

  

  Dopo il frammento di Terra primordiale in una roccia lunare, ora è la volta di uno veramente minuscolo di cometa in un meteorite primitivo. La scoperta, di un gruppo facente capo alla Carnegie Institution of Science, è riportata in Nature Astronomy e potrebbe fare altra luce sulla formazione, la struttura e l’evoluzione del proto-sistema solare.

   Il meteorite, una condrite carbonacea primitiva, è designato come LaPaz Icefield 02342 ed è stato trovato in Antartide nei pressi dell’omonima stazione. Secondo gli studiosi, tale classe di meteoriti si è formata in zone fredde del disco proto planetario, forse oltre l’attuale orbita di Giove, e dal momento della loro formazione hanno subito soltanto piccole trasformazioni, quindi sono i migliori testimoni dell’ambiente primitivo in cui si sono formati. Tutti i meteoriti sono frammenti di corpi più grandi aggregatisi intorno al giovane Sole, alcuni di essi evolveranno per diventare asteroidi, altri più ricchi di sostanze volatili, diventeranno nuclei cometari. A fare la differenza sembra essere stata la distanza dalla stella che ha condizionato le proprietà fisiche e le abbondanze chimiche presenti nel primitivo disco di gas e polveri. Rispetto agli asteroidi, i nuclei cometari contengono frazioni maggiori di acqua ghiacciata e molto più carbonio, perciò si formarono molto più lontano dal Sole.

  All'interno del meteorite di LaPaz, il team ha trovato un microscopico frammento di materiale primitivo molto ricco di carbonio che presenta notevoli analogie con le particelle di polvere che si pensa abbiano avuto origine in comete formatesi vicino al bordo esterno del Sistema Solare. Questa minuscola particella è stata catturata dall’asteroide da cui proviene il meteorite intorno a 3-3,5 miliardi di anni fa. Il campione è ritenuto molto prezioso sia per la particolare costituzione primitiva, sia per essere un campione ben preservato dalle contaminazioni terrestri grazie al peculiare clima antartico. Per tali caratteri, questi meteoriti sono ottimi posti per andare alla ricerca dei grani presolari, microscopici aggregati di polveri prodotti in stelle più antiche del nostro Sole, che il gruppo di ricercatori studia. Nessuno di essi si aspettava però di trovare le rarissime prove di una particella riconducibile a una cometa primitiva intrappolata in un meteorite.

  Compiendo raffinate analisi chimiche e isotopiche del materiale, il gruppo ha così dimostrato che la chimica della minuscola particella presenta forti analogie con quella della fascia di Kuiper, da cui provengono molte comete. L'esistenza di questo materiale primitivo suggerisce che, a causa della resistenza esercitata dal gas circostante, simili particelle migrarono dai bordi esterni del disco alla zona dove si formarono le condriti carbonacee, restituendoci nello stesso tempo un’istantanea del giovanissimo ambiente in cui si stavano ancora formando i pianeti.

  In Figura, Il frammento ricco di carbonio in un’immagine al microscopio elettronico a scansione (Credito: Larry Nittler, Carnegie Institution for Science)

  Giuseppe Donatiello

• 10/04/2019 - È di M87 la prima immagine diretta di un buco nero!

  È di M87 la prima immagine diretta di un buco nero!

  

  Finalmente è stata svelata la prima immagine diretta dell'orizzonte degli eventi di un buco nero, ma non è quello al centro della Via Lattea, SgrA*, come da molti era atteso, bensì quello nel cuore della gigante ellittica Messier 87 al centro dell'ammasso di galassie nella Vergine.

   Pur trovandosi a circa 55 milioni di anni-luce, questo mostro ha una massa di 6,5 miliardi di masse solari, ben maggiore rispetto agli ‘appena’ 4 milioni di SgrA*, perciò il ‘buco’ del suo orizzonte degli eventi, oltre ad essere geometricamente meglio disposto rispetto alla vista dalla Terra, è anche più largo con un diametro di appena 50 micro arcosecondi. Essendo più ampio è stato ben risolto da EHT (Event Horizon Telescope), uno strumento virtuale che ha riunito i segnali ricevuti nel dominio Radio, alla lunghezza d'onda di 1,3 mm, da otto differenti potenti strumenti. I dati sono stati raccolti negli ultimi due anni e ammontano a circa 4 petabyte.

  Giuseppe Donatiello

   

   

• 08/04/2019 - Scoperti i resti di un pianeta intorno a una nana bianca

  Scoperti i resti di un pianeta intorno a una nana bianca

  

  Il destino che attende la Terra tra alcuni miliardi di anni è stato, in qualche modo, “fotografato” a 410 anni-luce da noi intorno alla nana bianca SDSS J122859.93 +104032.9  e riportato in un articolo pubblicato dalla rivista Science.

   Le nane bianche sono i resti di stelle di taglia solare che hanno bruciato tutto il loro combustibile nucleare e si sono liberate, dopo la fase di gigante rossa, degli strati esterni, lasciando un denso e caldissimo nucleo di dimensioni all’incirca quanto la Terra, destinato a spegnersi dopo molti miliardi di anni. Si pensa che in questa fase, almeno tutti i pianeti investiti dall’espansione della stella che si trasforma in gigante rossa, finiscano vaporizzati o frantumati andando a formare un disco di detriti circumstellari. Proprio in uno di tali dischi à stato scoperto un planetesimo (il secondo del suo genere) che sembra avere le proprietà del nucleo metallico di un pianeta come la Terra, in orbita a una distanza pari al raggio della stella originaria in appena 2 ore. Un’equipe internazionale di astronomi, guidata da Christopher Manser, ricercatore del Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, si è avvalsa del 10,4m GTC nelle Canarie per osservare nel dettaglio il disco di detriti intorno alla nana bianca. Mediante lo spettrografo OSIRIS è stata rivelata l’abbondante presenza di composti di ferro, magnesio, silicio e ossigeno, vale a dire i principali costituenti delle comuni rocce anche qui sulla Terra.  I dati suggeriscono che i detriti siano proprio i resti di un pianeta roccioso polverizzato. Tuttavia, all’interno del disco, gli astronomi sono stati pure in grado di discriminare un anello di gas connesso a un corpo solido, come per la coda di una cometa, generato da un nucleo di dimensioni non superiori a poche centinaia di chilometri, quindi quanto un grosso asteroide del nostro Sistema Solare.

  La stella originaria era intorno alle due masse solari, ma ora la nana bianca rappresenta appena il 70% della massa solare. Essendo piccola, questo la rende, come tutte le nane bianche, estremamente densa. Nonostante le dimensioni comparabili, la gravità di una nana bianca è circa 100mila volte maggiore a quella della Terra e questo significa che un tipico asteroide sarebbe distrutto dalle forze di marea se le passasse troppo vicino. Il planetesimo scoperto si trova giusto nel fondo del pozzo gravitazionale della nana bianca, e se ancora esiste come corpo solido, evidentemente deve essere piuttosto denso oppure ha una forza interna che lo tiene unito. Per tale ragione si ritiene che esso sia essenzialmente composto di ferro e nichel, vale a dire il nucleo metallico solido dell’originario pianeta roccioso con diametro anche di migliaia di chilometri.

  Questa scoperta si configura perciò come uno sguardo sul futuro del Sole e del suo sistema di pianeti e corpi minori. I modelli suggeriscono che i pianeti interni, compresa la nostra Terra, saranno completamente vaporizzati nel momento della trasformazione in gigante rossa. Marte dovrebbe sopravvivere ma sarà spostato in un’orbita più ampia, così come gli altri pianeti. 

   Figura. Rappresentazione artistica basata sui dati osservativi (opera di Mark A. Garlick)

   Giuseppe Donatiello

   

   

• 06/04/2019 - L'antica 'palla di neve' si sciolse in un lampo

  L'antica 'palla di neve' si sciolse in un lampo

  

  Sino a non molto tempo fa, conoscevamo nel dettaglio soltanto l’ultimo mezzo miliardo di anni concernenti la storia geologica della Terra. Tuttavia, tale intervallo rappresenta appena un ottavo dell’intera storia del pianeta, formatisi circa 4,65 miliardi di anni fa. Soltanto in anni recenti sono state acquisite informazioni su quello che era sostanzialmente un periodo buio, tracciato appena a grandi linee, in cui sono stati identificati eventi tutt’altro che trascurabili sul fronte geologico ed evolutivo.

   Tra gli eventi più sconvolgenti di cui i geologi hanno trovato prova, almeno dagli anni '90, figurano i due periodi in cui la Terra è stata quasi del tutto ricoperta dai ghiacci, vale a dire i cosiddetti periodi “Palla di Neve”. L’estensione e la rapidità con cui la Terra si sia trasformata in un mondo completamente ghiacciato, sono stati a lungo un mistero. Adesso però gli scienziati hanno scoperto che almeno l’ultimo di questi due episodi, iniziato circa 717 milioni di anni fa, è terminato in un lampo, geologicamente parlando, intorno a 635 milioni di anni fa.

  La prova di tale immane glaciazione sono le rocce, chiamate diamictiti, costituenti enormi massi trasportati a grandi distanze dai ghiacciai che occupavano le terre del supercontinente Rodinia. Sepolte appena sotto quelle rocce glaciali, si rinvengono strati più vecchi di rocce carbonatiche, formatesi in mari poco profondi e caldi, grazie all’azione di minuscoli organismi microbici che vi prosperavano. L’assenza di un passaggio graduale fa propendere che quella drammatica trasformazione sia avvenuta celermente. Quanto velocemente non è ancora dato sapere, ma deve essere avvenuto in tempi piuttosto brevi su scala geologica. Si ritiene che una tale rapida espansione sia avvenuta grazie al cosiddetto ciclo di feedback albedo del ghiaccio. All'interno di tale ciclo, il ghiaccio polare riflette la luce solare, provocando un calo progressivo delle temperature atmosferiche. Le temperature più basse, a loro volta, causano altra formazione di ghiaccio a latitudini inferiori e il nuovo ghiaccio riflette ancora più radiazione nello spazio. Secondo i modelli, il processo diventa a cascata, provocando una glaciazione globale “palla di neve”, quando si supera la latitudine di 30° in entrambi gli emisferi.

  Il ghiaccio depositatosi in milioni di anni, si è sciolto in non più di un milione di anni, secondo Shuhai Xiao, paleobiologo della Virginia Polytechnic Institute e della State University di Blacksburg, tra gli autori dello studio. Meno di un milione di anni sono un niente su scala geologica, questo vuol dire che a provocare lo scioglimento che avrebbe spalancato le porte all’evoluzione, deve essere stato un evento di svolta globale e improvviso. Anche se il team non sa per certo che cosa l'abbia provocato, il diossido di carbonio emesso dagli antichi vulcani potrebbe aver innescato un enorme effetto serra con conseguente aumento delle temperature, innescando lo scongelamento globale. Vale la pena specificare che, senza un naturale effetto serra, il nostro pianeta esibirebbe temperature medie globali ben sotto lo zero Celsius, nonostante la sua orbita sia nella Zona Abitabile del Sole.

  Per stabilire i tempi di scongelamento, Xiao e colleghi hanno datato le rocce vulcaniche rinvenute nella provincia cinese dello Yunnan meridionale. Questi strati sono sotto un tipo di roccia ricco di calcare e dolomite che si son formate durante la fase di transizione in risposta ai maggiori livelli di anidride carbonica nell'atmosfera. Usando tecniche di datazione radiometrica, il team ha quindi scoperto che le rocce erano databili a 634,6 milioni di anni e formatesi in circa 880.000. Tale risultato è stato confrontato con quello di uno studio analogo, svolto nel 2005 da un altro gruppo, nella provincia cinese di Guizhou. Quei campioni restituivano datazioni rispettivamente di 635,2 milioni di anni, e un tempo di deposizione pari a circa 570.000 anni. In altri termini, pur con qualche incertezza, le due misure erano abbastanza concordanti e precise da collocare con maggiore precisione l’evento nella Storia Geologica, nonché compatibili e convergenti per un tempo di scongelamento inferiore al milione di anni.

  Tuttavia, poiché i due nuovi campioni provengono solo dalla Cina meridionale, non sono rappresentativi di uno scenario globale, afferma Carol Dehler, geologa dell’Utah State University di Logan. Per fare ciò, i geologi dovrebbero trovare rocce simili e coeve in altre parti del mondo. La cosa è tutt’altro che facile perché le rocce antiche sono veramente rare da rinvenire a causa dell’attività tettonica che ringiovanisce la crosta, ma i ricercatori sono fiduciosi. Nel frattempo, capire l’origine di queste antiche glaciazioni globali, potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio il cambiamento climatico attuale.

  Giuseppe Donatiello