Alla conquista di Venere

Ci abbiamo provato fino agli anni Novanta, nella fantasiosa convinzione che potessero davvero esserci: i venusiani. Poi, però, l’amara verità. Un pianeta infernale, totalmente inadatto alla vita e dunque all’uomo. Ma qualcosa sta cambiando, tant’è vero che abbiamo deciso di tornarci. L’appuntamento su Venere è fra la fine degli anni Venti e l’inizio degli anni Trenta. Con due missioni, entrambe riconducibili al Discovery Program della Nasa, solo apparentemente di basso profilo; finalizzato a operazioni ultraspecializzate, come quelle che hanno portato Messanger su Mercurio e Deep Impact su una cometa. Il ritorno su Venere prevede Davinci+ e Veritas, missioni che intendono scandagliare l’atmosfera del pianeta e la sua superficie. Motivo? La vita extraterrestre e la geologia  del corpo celeste. La vita su Venere, lo sappiamo, è improponibile. Perché fa troppo caldo, c’è una temperatura costante di 460 gradi; concentrazioni di anidride carbonica pari al 96%, e altri gas assolutamente nocivi. Tuttavia siamo al corrente del fatto che non è sempre stato così. Probabilmente tre miliardi di anni fa sussistevano condizioni tali da poter ospitare acqua allo stato liquido. Affascinante e comprensibile. Venere è a ridosso della cosiddetta “habitable zone”, area ideale nella quale un corpo celeste è potenzialmente in grado di consentire lo sviluppo di molecole organiche. Presupposto per la vita. Sulla Terra è iniziato tutto così e simile potrebbe essere stato il percorso su Venere. Fino all’enigmatico blackout climatico che ne ha cambiato ferocemente i connotati. Non del tutto, forse. Perché non risale a più di un anno fa la confortante notizia che anche su Venere potrebbero resistere dei microrganismi. Non sulla sua mefistofelica superficie, ma fra le nuvole d’alta quota. Dove sussisterebbero potenziali tracce di vita, intuibili dalla presenza di una molecola a base di fosforo e idrogeno, la fosfina. La conosciamo perché è quella che si sviluppa anche sulla Terra dalla decomposizione di materiale organico, inequivocabilmente legata a esseri in grado, se non di pensare, di respirare e metabolizzare. Veritas, invece, scandaglierà le rocce, la geologia del pianeta, ancora avvolta nel buio. Poche le informazioni a disposizione e tutte piuttosto datate. Sputnik 7, 1961; Mariner 2, 1962; Pioneer, 1978; Vega, 1984; Venus Express, 2005. È ora di andare più in là. E il primo passo sarà quello di capire se Venere è vivo almeno dal punto di vista geologico. Sembrerebbe di sì. Le analisi dalla Terra parrebbero infatti indicare la presenza di vulcani attivi, con tracce di enormi colate di lava. Di certo, a differenza di Marte e Mercurio, la sua attività geologica si è protratta nel tempo. La tipica superficie venusiana è priva di aree fortemente craterizzate come gli altri due pianeti terrestri; a riprova del dinamismo crostale appanaggio della  famosa tettonica a zolle e di un’atmosfera pesante, capace di contrastare il cammino dei meteoriti. Veritas potrebbe aiutarci a comprendere il legame fra gli hotspot terrestri e quelli di Venere; punti caldi con risalita di magma direttamente dal mantello. L’ipotesi è che possano essere caratterizzati da materiale semifluido fortemente basico, in contrasto con le eruzioni vulcaniche più devastanti, di carattere esplosivo. Su Venere, in pratica, potrebbero esserci eruzioni come quelle che avvengono abitualmente alle Hawaii. Alla mappatura del pianeta e all’analisi delle rocce contribuirà l’Italia, con tre apparecchiature di bordo: l’IDST (Integrated Deep Space Transponder); l’antenna HGA (High-Gain Antenna); il Visar (Venus Interferometric Synthetic Aperture Radar). Serviranno anche alle comunicazioni con la Terra e allo studio della gravità venusiana. 

I Signori degli anelli

Un tuffo nei misteriosi anelli di Saturno, a 124mila km/h. La sonda Cassini è riuscita nell'intento di penetrare la coltre di polveri e detriti che circonda uno dei più spettacolari pianeti del sistema solare, per fare luce sulla loro natura. E' la sua ultima missione: il 15 settembre 2017 compierà, infatti, un viaggio di non ritorno verso il cuore del corpo celeste, dopo venti anni di onorata carriera. Le foto che ha spedito parlano di un'atmosfera saturniana più calda del previsto e di un gigantesco uragano in corrispondenza del polo nord del pianeta, dove soffiano venti ad altissima velocità. La missione permette, dunque, di riconsiderare la storia e le caratteristiche degli anelli planetari. Di cosa si tratta? Sono polveri, detriti, cristalli di ghiaccio, massi, che orbitano intorno a un pianeta, proprio come fa un satellite soggetto alle leggi kepleriane. Si pensa che siano appannaggio di Saturno, ma non è così. Senza dubbio a ridosso del sesto pianeta del sistema solare risultano particolarmente visibili, tuttavia sono una prerogativa anche degli altri giganti gassosi: Giove, Urano e Nettuno. E da poco si ipotizza che possano rappresentare anche lune e asteroidi. Uno studio pubblicato nel 2008 da Geraint Jones, dell'University College di Londra, a capo del team che coordina le operazioni di Cassini, racconta di Rhea, un satellite di Saturno, di appena 1.500 chilometri di diametro; intorno al quale orbiterebbero detriti e polveri, a circa 6mila km dal cuore della luna saturniana. Così accadrebbe in prossimità di Chariklo, fra i più importanti dei Centauri, asteroidi che danzano intorno a Giove e Saturno; un tempo comete, ma oggi potenzialmente caratterizzati da sottili anelli di materiale roccioso.

Che siano pianeti, satelliti o asteroidi, la formazione di anelli parrebbe dovuta a due fenomeni: la collisione fra oggetti del sistema solare o la distruzione di un corpo celeste dovuta al superamento del cosiddetto "limite di Roche". Il primo caso si riferisce all'impatto fra due corpi celesti. La storia dell'astronomia è ricca di eventi di questo tipo. La Luna potrebbe essersi generata in questo modo, e anche l'asse tanto inclinato di Urano (di 98 gradi, contro i 23 gradi terrestri) potrebbe derivare da uno scontro fra titani cosmici. Se, però, non si genera un satellite e non si instaura un piano di rotazione anomalo, l'urto potrebbe determinare la nascita dei caratteristici anelli che seguono un'orbita precisa, obbedendo alla forza di gravità. Un oggetto qualunque proveniente dai confini del sistema solare può impattare sulla superficie di un normale corpo celeste; e il risultato può essere la disintegrazione dell'oggetto più piccolo che, ridotto in frammenti, finisce per essere catturato dal campo gravitazionale del corpo di dimensioni maggiori, trasformandosi in uno o più anelli. Il limite di Roche, invece, prende il nome dallo scienziato Edouard Albert Roche, nato a Montpellier il 17 ottobre 1820. Si occupò di Saturno e il suo lavoro è ancora oggi ricordato per le conclusioni relative al mistero degli anelli saturniani. Indicò un limite chilometrico oltre il quale un satellite non è più in grado di mantenere la sua stabilità. Pensiamo alla Luna. Se il suo piano orbitale dovesse abbassarsi sempre più, finirebbe per essere "triturata" dalla gravità terrestre; significa che le forze di coesione (che tengono insieme gli elementi di un corpo) verrebbero meno, a vantaggio di quella gravitazionale (o meglio, delle "forze di marea", effetto secondario della forza di gravità). Si presume che sarà quello che accadrà a Phobos, satellite di Marte, fra cinquanta milioni di anni.

Dunque, gli anelli di Saturno e degli altri pianeti gassosi potrebbero derivare dal disequilibrio fra forze differenti, che alla fine impedirebbero a una luna di continuare a girare intorno a un pianeta o addirittura ne comprometterebbero fin dall'inizio la sua formazione. Oltre il limite di Roche, invece, le condizioni consentono ai detriti di compattarsi e formare un satellite; così si sono formati la Luna (distante dalla Terra 384mila chilometri), Europa, Io, Ganimede, Titano. Il limite di Roche varia pertanto da pianeta a pianeta. Giove lo possiede a 175mila chilometri di distanza dalla superficie; Nettuno a 59mila. Altra particolarità: in prossimità degli anelli possono presentarsi dei "satelliti pastore", strettamente legati alla sopravvivenza degli anelli planetari; interferiscono con essi a livello gravitazionale e consentono la formazione di spazi chilometrici fra uno strato detritico e l'altro. Prometeo e Pandora sono due esempi, in corrispondenza dell'anello più esterno di Saturno, spesso non più di cento chilometri. Entrambi scoperti nel 1980 dalla sonda Voyager, presentano una forma schiacciata e una superficie porosa, e ogni quindici ore si avvicinano o allontanano dalle polveri. Lo stesso fenomeno è riscontrabile su Giove e Urano con i satelliti pastore Metis, Adrastea, Cordelia e Ofelia. Cambia tutto però se si considera uno degli enigmi più intriganti dell'astronomia: le stelle doppie. Sono corpi celesti che brillano di luce propria e che, in pratica, orbitano uno intorno all'altro. In questo caso non sussiste un vero limite di Roche poiché le masse dei due soli possono fondersi fra loro, scambiandosi parti di materia.  

Occhio alla cometa

Altrettanto affascinanti sono le comete, oggetti spaziali che girano intorno al sole compiendo tragitti fortemente ellittici. Ed è questo un periodo dell'anno propizio per la loro osservazione. Ad aprile è arrivata la cometa 41P/Tuttle-Giacoini-Kresak e nella prima settimana di giugno sarà la volta della Johnson C/2015V2. Quest'ultima potrà essere vista fino a luglio anche dall'Italia con un semplice binocolo, e sarà riconoscibile per il colore verde brillante che contraddistingue la sua scia. Si muove a 120 milioni di chilometri dalla Terra e il 12 giugno sarà alla minima distanza dal sole (a 245 milioni di chilometri).

Il respiro della cometa

Anche questi corpi celesti hanno un loro modo di "respirare". In certe situazioni, infatti, emettono ossigeno, elemento strettamente legato al metabolismo degli organismi aerobi. Si è visto che transitando vicini al sole liberano vapore acqueo che, sottoposto all'azione dei raggi ultravioletti, si trasforma in atomi carichi elettricamente (ioni). Contemporaneamente il vento solare (lo stesso che genera le aurore boreali) interagisce con l'ossigeno dell'acqua allo stato gassoso, consentendole di legarsi a un altro elemento con lo stesso numero di elettroni e protoni, generando una molecola di ossigeno biatomico. La stessa prodotta dal meccanismo della fotosintesi clorofilliana che consente la vita sulla Terra da 3,5 miliardi di anni.

Il pianeta bollente

Nel frattempo non si placa la rincorsa al pianeta extrasolare più bizzarro. L'ultimo è un corpo che ruota intorno alla sua stella ogni due giorni; un astro relativamente giovane, di "appena" 1,3 miliardi di anni. E' un pianeta bollente, per via della straordinaria vicinanza alla stella, battezzato WASP-167b/KELT-13b e di dimensioni poco superiori a quelle di Giove. La scoperta è avvenuta grazie agli studiosi della Keele University di Newcastle al lavoro presso il South African Astronomical Observatory. Si è giunti alla sua individuazione tramite la consueta "analisi del transito", basata sull'osservazione indiretta del pianeta che provoca piccole eclissi facilmente perscrutabili dai nostri telescopi. 

Pianeti extrasolari: ecco dove potrebbe nascondersi la vita

Fino a metà degli anni Novanta non si conosceva neanche un pianeta extrasolare; si sospettava, ma nessuno poteva confermarlo. Poi giunse la notizia dall’Osservatorio di Ginevra: Michel Mayor e Didier Queloz fecero luce su un corpo celeste che ruotava intorno a 51 Pegasi, stella situata nella costellazione di Pegaso, a 47 anni luce dalla Terra. Intuizione che, in realtà, era già venuta a Alexander Wolszczan (e a ben vedere perfino a Isaac Newton molti secoli prima), un polacco che affidandosi al telescopio di Arecibo, nel 1992, disse di avere inquadrato due pianeti che giravano intorno a una pulsar; la notizia rimase in sordina, ma ancora oggi la paternità del primo pianeta extrasolare non è stata affidata.

Tuttavia dai pionieristici anni Novanta a oggi siamo arrivati a quota 3.560, dato confermato il 14 gennaio 2017. E lo spazio non ha smesso di sorprendere. Anche perché le tecniche per “scansionare” i pianeti extrasolari si stanno affinando sempre più. Il metodo del transito, per esempio, consente a un telescopio di puntare le antenne su una particolare stella, per poi aspettare che un corpo celeste ne oscuri una piccola parte; permettendoci di arrivare indirettamente a presumere l’esistenza di un pianeta. Ma è solo l’inizio della sfida. Perché l’identificazione di un corpo celeste ha davvero senso se è possibile paragonarlo alla Terra; da qui, infatti, si può arrivare a ipotizzare la presenza della vita. Cosa ci frena?

L’incapacità attuale di “diagnosticare” appropriatamente l’atmosfera dei pianeti extraterrestri e la loro natura geologica; l’ossigeno è prioritario, così come una superficie solida. Il problema è che al momento questi due parametri si possono solo presupporre, perché gli strumenti a disposizione non sono abbastanza potenti. Su Scientific Reports emerge che l’ossigeno dei pianeti extrasolari potrebbe non essere di origine biologica; mentre sulla Terra il fenomeno è palesemente associato alla fotosintesi clorofilliana, contemplata per la prima volta 3,5 miliardi di anni fa da strutture algali primordiali, grazie alle quali è iniziata la lunga avventura delle specie aerobiche. Altrove potrebbe derivare da reazioni coinvolgenti l’ossido di titanio, abbondante, per esempio, nei meteoriti e sulla luna.

È un primo passo per renderci conto che la vita sulla Terra potrebbe essere una peculiarità, non necessariamente assimilabile ad altri contesti spaziali. Ma il telescopio Hubble è riuscito a essere più preciso, indicando cinque pianeti con caratteristiche chimico-fisiche più vicine a quelle dei pianeti terrestri, rispetto ai giganti gassosi come Giove o Saturno. La prima suggestione riguarda il pianeta extrasolare a noi più vicino, scoperto l’estate scorsa. Orbita intorno a Proxima Centauri, astro che brilla ad “appena” 4,2 anni luce da noi. In termini astronomici è dietro l’angolo. Proxima Centauri b, come è stato battezzato, occupa la cosiddetta “habitable zone”; trovandosi a una distanza dalla stella che consentirebbe l’acqua allo stato liquido; presupposto fondamentale per la vita. I calcoli stimano che si potrebbe trattare di un oceano pianeta, vale a dire un corpo celeste di natura terrestre completamente ricoperto di acqua.

La missione Kepler ha fatto luce su Kepler-438-b, a 472 anni luce dal sistema solare. È il pianeta potenzialmente più simile alla Terra (ma anche a Venere). Simili le temperature in superficie e le dimensioni. Gliese 667 Cc è più lontano e gira intorno a una stella più piccola del sole, ma consente una temperatura media di 13°C. Ce ne sono altri, ma non si può andare oltre con le supposizioni e in ogni caso rimangono, per ora, distanze impercorribili. Le nuove speranze sono affidate al progetto Breakthrough Strashot, che punta a inviare una flotta di sonde in grado di viaggiare ad altissima velocità (al 20% della velocità della luce) per 41mila miliardi di chilometri. Potrebbero raggiungere le estremità del sistema solare in tre giorni. Direzione, Alpha Centauri, a due passi dal pianeta extrasolare Proxima Centauri b. Progetto appoggiato anche da Stephen Hawking e da Mark Zuckerberg e finanziato dal magnate russo Yuri Milner. Prevedibilmente potrà effettuarsi nel 2069. La vita?

Per la Nasa la troveremo entro il 2025; per il Seti (Ricerca di intelligenza extraterrestre) entro il 2040. Più prosaicamente potremo valutare dei parametri specifici e in base a ciò ipotizzare seriamente qualche attività organica. È stata approntata una formula matematica da Caleb Scharf del Columbia Astrophysics Laboratory di New York, e da Leroy Cronin dell’Università di Glasgow, in Inghilterra. Valuta di un pianeta il numero di composti chimici (comprese proteine, zuccheri e grassi) e la quantità di “mattoni elementari” necessari a consentire a un organismo di nutrirsi e riprodursi. E forse allora potremo davvero dare credito alla previsione dell’astrofisico Frank Drake, che nel 1961 espresse la sua opinione più ottimistica sulla possibilità di civiltà tecnologiche: 600mila mondi avanzati nella sola Via Lattea.

Pianeti impossibili

Bella la speranza di scoprire mondi abitabili, ma la stragrande maggioranza dei pianeti individuati fino a oggi, è del tutto inospitale. I pianeti PSR fanno parte di un sistema solare morto bombardato da continue radiazioni. Su HD 189733b spirano venti a 4.500 km/h, con temperature che sfiorano i 2mila gradi. WASP-18bc è talmente vicino alla sua stella che finirà presto inghiottito, con la sua velenosa atmosfera. Fa invece freddissimo su OGLE, il pianeta extrasolare con la temperatura più bassa: - 220 gradi centigradi. E ci sono infine situazioni in cui i pianeti extrasolari sono talmente giovani da non essere ancora completamente formati. Accade sul sistema RXJ1615, caratterizzato da una stella di circa due milioni di anni circondata da anelli detritici che un giorno diverranno corpi celesti. 

I pianeti di Guerre Stellari

Stars Wars - celebre saga di George Lucas - ci ha fatto sognare, con i suoi mondi inimmaginabili e fantastici. Ma arriva dalla Nasa una sorpresa: i pianeti considerati dal colossal cinematografico potrebbero essere reali. Kepler-16-b è un pianeta gigante simile a Saturno, posto a 200 anni luce dalla Terra: illuminato da due soli ricorda Tatooine, luogo natale della famiglia Skywalker (protagonista della saga); Ogle 2005-BLG-39OL, un corpo celeste completamente ghiacciato, è simile a Hoth, presente nel film "L'impero colpisce ancora". "L'attacco dei cloni" è invece evocato da Kamino, un pianeta dove piove sempre, e assimilabile a due lune del sistema solare: Europa e Encelado.

Vita su Marte

Guardiamo sempre più in là, ma senza dimenticare che anche nel sistema solare ci sono realtà che potrebbero ospitare la vita. Il primo della lista è Marte; e non è un caso che gran parte delle risorse in campo ingegneristico spaziale vengano indirizzate per missioni sul pianeta rosso. Il successo dei robottini Spirit e Opportunity ne dimostrano l'importanza. Pochi giorni fa la notizia diramata dal Cnr, secondo la quale Marte potrebbe ospitare forme di vita primordiali simili ai batteri terrestri. Gli scienziati sono giunti a queste conclusioni dopo avere analizzato numerose fotografie inviate dai rover marziani. Le rocce del pianeta rosso mostrano, infatti, stratificazioni sedimentarie analoghe a quelle riscontrabili sulla Terra, per via dell'azione di microrganismi. 

La notte di San Silvestro durerà un secondo in più

Impossibile rendercene conto, ma siamo in costante movimento, anche quando crediamo di essere immobili: nello stesso istante, infatti, ruotiamo intorno all’asse terrestre, al Sole e a un braccio della Via Lattea. Ma questo eccezionale dinamismo cosmico è tutt’altro che stabile: nel tempo, le distanze fra i corpi celesti e le forze attrattive che regolano le interazioni fra stelle e pianeti, cambiano. Significa che non siamo mai nello stesso punto dell’universo e che, in pratica, ogni giorno è leggermente diverso da un altro. Ecco perché non esiste un orologio in grado di misurare perfettamente il trascorrere del tempo. È un piccolo paradosso: esistono, infatti, gli orologi atomici, ma sono troppo precisi e di tanto in tanto devono essere sincronizzati con il reale cammino della Terra. L’ultima sincronizzazione avrà luogo questa notte; ed è il motivo per cui l’imminente Capodanno durerà un secondo in più rispetto agli altri.

La Terra, poco dopo la sua formazione, ruotava intorno al suo asse molto più velocemente di oggi; derivò dalla nebulosa che dette origine anche al Sole, poco più di 4,5 miliardi di anni fa. Il giorno durava molto meno. Oggi dura sempre di più; da un secolo a questa parte, 1,7 millisecondi in più. Non cambia nulla, ma racconta molto della natura che ci circonda. La Terra varia la corsa intorno al proprio asse, in base alla distanza della Luna e alla forza attrattiva esercitata dal nostro satellite. La Luna si allontana sempre più dalla Terra, di circa quattro centimetri ogni anno, e contemporaneamente spinge meno la “trottola” terrestre. Un fenomeno conclamato a livello cosmologico, che si verifica al contrario su quei satelliti che ruotano in senso antiorario, e anziché allontanarsi dal pianeta di riferimento, si avvicinano; è il caso che lega, per esempio, Tritone a Nettuno.

L’attività satellitare non è l’unico fattore a influire sulla rotazione terrestre. Anche in seguito ai movimenti dei ghiacciai o a fenomeni orogenetici particolarmente intensi gli orari sballano. D’altra parte può accadere che la rotazione aumenti la sua velocità momentaneamente per via dell’attività tellurica (terremoti); il forte sisma che sconvolse l’Indonesia nel 2004 provocò un’accelerazione di tre microsecondi. Come si fa, dunque, a calcolare esattamente il tempo? Si ricorre al cosiddetto secondo intercalare, leap second, tenendo conto che ogni cinquecento giorni si accumula un secondo di discrepanza fra il tempo registrato dagli orologi atomici e quello dettato dalla rotazione; e che per secondo si definisce una specifica vibrazione dell’atomo di cesio, resa nota nel corso della 13esima conferenza generale dei Pesi e delle Misure, tenutasi nel 1967. L’aggiustamento è periodicamente proposto dall’International Earth Rotation and Reference Systems Service, diviso fra la sede di Parigi e quella di Washington.

L’ultimo secondo è stato aggiunto il 30 giugno 2015; procedura attuata ventisei volte dal 1972 a oggi. Non ci sono stati cambiamenti dal 1999 al 2005. E i computer? Anch’essi si aggiorneranno. Google si adeguerà spalmando i vari millisecondi del ritardo in un arco di venti ore. Così ogni secondo risulterà più lungo di 13,9 microsecondi e permetterà di completare  l’allineamento. Appuntamento, dunque, per questa notte, in cui il brindisi avverrà come sempre allo scoccare della mezzanotte, ma all’una ci sarà l’introduzione ufficiale del secondo intercalare. Un’ora dopo il momento critico, per via del meridiano di Greenwich, la longitudine zero da cui si cominciano a contare le ore.  

SOS Schiaparelli

E' andato tutto secondo i programmi, tranne l'ultimo appuntamento, quello fondamentale, con il segnale radio dalla superficie di Marte; che poteva ufficializzare la riuscita della missione ExoMars. Il lander Schiaparelli è sicuramente ammartato ma, al momento, non è in grado di comunicare con la Terra; e non si sa se sarà nelle condizioni di poterlo fare. Ci hanno creduto tutti fino a tarda sera, poi, però, l'incontrovertibile verità: a un minuto dall'ammartaggio il segnale di Schiaparelli è scomparso; e sul volto di scienziati e appassionati è calata la stessa espressione che vestì i volti dei tecnici che seguirono la missione del 2003 Mars Express. Ancora l'Europa, ancora l'Italia. Ma un misero fallimento. Quello del lander Beagle 2, che giunse su Marte ma non riuscì a mettere in moto i pannelli solari, e senza energia è lentamente spirato. Poi il suo profilo è stato scoperto più di dieci anni dopo, grazie alle fotografie della Nasa inviate da Mars Reconnaissance Orbiter. Oggi il timore è, dunque, quello di assistere a un epilogo analogo. Tutto bene fino a Marte, tutto bene per milioni di chilometri, poi, però, al momento clou, la beffa. Eppure è proprio su quest'aspetto che si sta lavorando: l'ammartaggio. Anzi, è proprio uno degli scopi fondamentali della missione ExoMars: capire quale sia la strategia più adatta per ammartare in massima sicurezza. Tutto da rifare? Non proprio. Il messaggio tanto atteso potrebbe arrivare, e in ogni caso è da giudicare un successo essere riusciti ancora una volta ad arrivare sul pianeta rosso.

Perché insistiamo? Perché è qui che l'esplorazione spaziale punterà gli occhi nei prossimi decenni. Scartato Venere per via delle impossibili condizioni della sua superficie (con temperature che superano i 400°C), è rimasto solo Marte, corpo celeste degno di essere definito un "gemello". La sua grandezza (simile alla Terra), la distanza dal sole, il passato contrassegnato dalla presenza di acqua allo stato liquido, sono tutti parametri che ci portano a credere che se proprio un giorno l'uomo dovrà conquistare un pianeta, il primo della lista sarà proprio questo. Qui potrebbe futuristicamente sorgere una base spaziale e l'uomo insediarsi in un posto dove potrà rimirare orizzonti sostanzialmente simili a quelli terrestri (certo ben differenti da quelli di cui potrebbe godere, per esempio, da una qualunque luna saturniana). Non è un caso che il presidente americano Barack Obama, pochi giorni fa, abbia comunicato di credere fermamente nella possibilità di spedire l'uomo sul quarto pianeta del sistema solare entro il 2030.

ExoMars rimane, dunque, la missione più importante dell'Esa. E anche se non si può ancora cantare vittoria, quel che è successo ieri è degno di essere consegnato agli annali dell'esplorazione spaziale. Pomeriggio, prima delle 17.00, è praticamente certo l'ammartaggio del lander Schiaparelli, orfano della sonda madre dal 16 ottobre; Tgo, Trace Gas Orbiter, continuerà a ruotare intorno al pianeta rosso fino al 2020, allo scopo di raccogliere materiale per comprendere la natura dell'atmosfera marziana e valutare la presenza di gas rari come il metano, legati a particolari fenomeni naturali. E altrettanto significativo è il lungo lavoro portato avanti da centinaia di persone.

Un miracolo dell'alta ingegneria spaziale, reso possibile dal contributo di 350 milioni di euro forniti dall'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e dal coinvolgimento di importanti realtà industriali come Finmeccanica e Thales Alenia Space (che hanno realizzato, per esempio, il Radar Doppler Altimeter, fondamentale per la fase di ammartaggio). Dopo il distacco dall'orbiter, Schiaparelli s'è mosso verso la superficie marziana affidandosi a un paracadute che ha ridotto la velocità del mezzo. I primi dati sono giunti a un radiotelescopio in India. In seguito il paracadute è stato espulso e si sono accesi i retrorazzi: la velocità è precipitata da 1700 a 250 chilometri all'ora. Poi la parte più delicata, i fatidici "sei minuti di terrore": lo spegnimento dei motori, a due metri dalla superficie, e la riduzione della velocità a 4 km/h, prima del contatto vero e proprio con il suolo del pianeta rosso. Punto di arrivo: Meridiani Planum. E' un'ampia pianura in corrispondenza dell'equatore, interessante dal punto di vista scientifico per la presenza di particolari minerali potenzialmente riconducibili a sorgenti termali. La stessa che ha accolto Spirit e Opportunity, leggendari rover della Nasa, che per vari anni hanno permesso di scandagliare il suolo di Marte e ora potranno fare compagnia al nuovo arrivato; che speriamo possa dar presto segnali di sé.  

2030, si vola su Marte

Un dato perlomeno è ufficiale. L'esplorazione spaziale sta tornando di moda. Come negli anni Sessanta, all'indomani delle dichiarazioni di JF Kennedy - era il 1962 - con le quali prometteva la conquista della Luna nel giro di pochissimi anni. Promessa mantenuta. Poi non si è più fatto nulla di così eclatante, ma non sono mancati traguardi eccezionali, come l'atterraggio su una cometa (la missione Rosetta) e la mappatura di Plutone, a opera della sonda New Horizons. E oggi? Lo racconta Barack Obama, presidente americano alla fine del suo doppio mandato, in un articolo apparso ieri sul sito della CNN: «Entro il 2030 arriveremo su Marte». Certo, Marte non è la Luna, è molto più lontano, e molto più misterioso, tuttavia sono passati quasi cinquant'anni dal primo allunaggio, ed è lecito presupporre che l'industria spaziale abbia fatto passi da gigante. Dunque, andare su Marte sarebbe anche possibile, ma il vero quesito è un altro: a che prezzo?

Obama parla della possibilità di poter reggere sulle sue spalle i nipotini, in attesa del ritorno di una nuova missione umana sul Pianeta rosso. E' una bellissima cornice, ma è probabile che si stiano trascurando fattori importanti, legati alla reale consapevolezza di ciò che significhi far compiere a un equipaggio un viaggio di andata e ritorno su Marte. Per il momento è ancora fantascienza. E benché la Nasa ci lavori da tempo, sono molti i quesiti da risolvere. Al punto che non è ancora tramontata l'ipotesi del viaggio di sola andata ideato da Mars One, progetto del ricercatore olandese Bas Lansdorp, previsto per il 2025. Come dire: fin là gli astronauti possiamo pure mandarceli, poi  però nessuno sa se e come potranno tornare indietro. In molti hanno aderito al progetto. Dei condannati a morte. Ci ha infatti ripensato il ventiseienne Pietro Aliprandi, l'unico candidato per l'Italia, che pochi giorni fa ha confermato di rinunciare alla partenza per amore di Elena, sua futura sposa. Due anni fa i tecnici del MIT di Boston furono fin troppo espliciti: alle condizioni dettate dal protocollo Mars One, la prima colonia di umani su Marte non vivrebbe più di 68 giorni. Punto a capo.

Obama verrebbe dunque cinque anni dopo la promessa di Lansdorp. Ma in un lasso di tempo così esiguo non si può pretendere che l'industria aerospaziale possa aver incrementato chissà quanto le sue potenzialità. In pratica se è azzardata l'idea di Lansdorp, potrebbe essere altrettanto ambigua la promessa di Obama. Il condizionale è d'obbligo, perché c'è una cosa su cui non ci sono dubbi: il futuro dell'esplorazione spaziale potrà avere luogo solo grazie alla collaborazione fra pubblico e privato. «Siamo già molto avanti sotto questo aspetto», rivela il capo della Casa Bianca, «e dunque l'arrivo su Marte richiederà la continua cooperazione fra il governo e gli innovatori privati». SpaceX di Elon Musk e la Boeing di Dennis Muilenberg stanno facendo sul serio. Da anni. Con due progetti in cantiere: Space Launch System, del primo, mira alla realizzazione di un vettore che possa trasportare tonnellate di materiale sul Pianeta rosso; Interplanetary Transport System, di Muilenberg, pensa a un servizio navetta Marte-Terra.

Il più grande interrogativo? I raggi cosmici, particelle di energia che arrivano dallo spazio. La bestia nera della conquista marziana. Si sa che fanno male, ma non si sa quanto e quali impedimenti potrebbero determinare. L'Università della California ha provato a stimare le conseguenze di una lunga esposizione a questo tipo di radiazione e i risultati sono sconfortanti. Topi bombardati con particelle di ossigeno e titanio ionizzati hanno confermato un rapido e inesorabile declino cognitivo. I neuroni non comunicano più come dovrebbero e si possono solo immaginare le gravi ripercussioni che potrebbero esserci a livello mentale: depressione, ansia, demenza, problemi alla vista e all'udito.

Insomma, un giorno, quasi sicuramente, l'uomo muoverà il primo passo sulla polvere rossa di Marte, ma siamo solo all'inizio. Come dice Matt Damon in "Sopravissuto", protagonista di un'odissea marziana: «Non mi rimane che una possibilità: usare tutte le mie conoscenze scientifiche per venirne fuori». 

Alla corte di Jupiter

Il più grande pianeta del sistema solare: ora lo possiamo vedere da vicino grazie a Juno. La navicella della Nasa, lanciata nel 2011 da Cape Canaveral, è arrivata a destinazione, e in questo momento sta girando intorno all'orbita del gigante gassoso. Ci rimarrà fino al mese di febbraio del 2018, dandoci la possibilità di studiare molti aspetti ancora parzialmente sconosciuti del corpo celeste: composizione dell'atmosfera, massa, attività del campo magnetico e di quello gravitazionale. La navicella ha raggiunto il suo obiettivo sfruttando una serie di pannelli solari al posto dei tradizionali RTG (generatori termoelettrici a radioisotopi), impiegati fin dall'esplorazione lunare. Come per le missioni analoghe ci si è basati sul cosiddetto effetto fionda, che sfrutta la forza gravitazionale dei pianeti per acquistare velocità e muoversi più rapidamente verso l'obiettivo, cercando di consumare meno energia possibile. La missione parla anche italiano perché a bordo di Juno c'è lo spettrometro a infrarossi Jiram, finanziato dall'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) e il Ka-Band Translator, da un progetto dell'Università La Sapienza di Roma: verranno impiegati per la mappatura di Giove e per lo studio della gravità. C'è anche una placca in alluminio che riporta il manoscritto di Galielo Galilei con il quale descrisse per la prima volta le lune gioviane. Le altre apparecchiature comprendono un radiometro, per studiare le zone più profonde dell'atmosfera di Giove; e il Fluxgate Magnetometer, per fare luce sulle dinamiche del nucleo del pianeta, di cui praticamente non si sa nulla. Già in altre occasioni un mezzo umano s'è trovato dalle parti di Giove; ma è questa la prima volta che arriva a 4mila km dalla superficie dopo un viaggio di 3,5 miliardi di km. Venti metri di larghezza per quasi cinque di altezza; un colosso che proverà anche ad avvicinarsi ai famosi vortici dell'atmosfera gioviana. Cosa che prima non era mai stata fatta. Le sonde Pioneer giunsero a Giove negli anni Settanta. Grazie a esse potemmo avere importanti delucidazioni sulle fasce di Van Allen (particelle cariche di plasma trattenute dal campo magnetico del pianeta), e sulla famosa "macchia rossa", fra le tempeste più potenti di Giove, che dura da almeno trecento anni, potenzialmente capace di inghiottire due o tre pianeti come il nostro. Ulysses, sonda realizzata dalla collaborazione fra l'Agenzia Spaziale Europea e la Nasa, sorvolò il quinto pianeta del sistema solare a circa 400mila chilometri di distanza. Era il 1992. Non arrivarono foto, ma informazioni sulle aurore boreali e la magnetosfera. Nel 1995 fu la volta della sonda Galileo che orbitò intorno al pianeta per sette anni dandoci ragguagli in merito all'attività vulcanica di Io (uno dei satelliti di Giove), all'ipotesi di un oceano sotto la superficie ghiacciata di Europa, e alla presenza di anelli che circondano il corpo celeste. Nel 2000 la sonda Cassini-Huygens, destinata a raggiungere Saturno nel 2004, spedì 26mila fotografie, consentendoci di studiare nei dettagli la turbolenta circolazione atmosferica. Ora tocca a Juno. E non sarà finita qui. C'è ancora Europa Jupiter System Mission, con l'entrata in azione di due sonde dell'Esa e della Nasa, che raggiungeranno Giove e i suoi satelliti nel 2026. 

Acqua marziana

C'è acqua su Marte? Chissà quante volte avremo sentito pronunciare questa domanda in ambito scientifico. Ora arriva la risposta ufficiale: sì. L'ha annunciato ieri pomeriggio la Nasa, durante una conferenza stampa che parlava di "importante svolta" per quanto riguarda lo studio del Pianeta rosso. E arriva poche settimane dopo lo scoop relativo a 452b, l'esopianeta che promette di avere molte caratteristiche in comune con la Terra (lo sapremo con certezza nei prossimi mesi/anni) e di possedere quindi i requisiti per ospitare la vita. La scoperta è avvenuta grazie all'azione della sonda americana Mro (Mars Reconnaissance Orbiter) lanciata nel 2005. «Abbiamo la prima prova dell'esistenza di un ciclo dell'acqua su Marte», dice Enrico Flamini, coordinatore dell'Agenzia spaziale italiana (Asi). Significa che ci possono essere anche processi di evaporazione e forse precipitazioni. Non sempre, ma nei periodi più caldi (su Marte la temperatura arriva al massimo a 20-25 gradi all'equatore, ma le minime raggiungono senza problemi i -130 gradi). Durante l'estate marziana, in pratica.

In questi frangenti si formerebbero dei ruscelletti di acqua salmastra che scorrerebbero per periodi più o meno lunghi lasciando inequivocabili "segni" sulla superficie. Nulla a che vedere con i "canali" di Schiaparelli, ma pur sempre metri di terriccio bagnato che potrebbero rivoluzionare le nostre conoscenze sul quarto pianeta del sistema solare. Ne parlò per la prima volta nel 2011 Lujendra Ojha, del Georgia Institute of Technology di Atlanta, dopo avere identificato strane formazioni geologiche imparentate con quelle terrestri limitrofe a minuscole strisce d'acqua. Intuì la presenza di sali che fuoriescono dalle viscere del pianeta sottoforma di perclorato di magnesio e perclorato di sodio. E che l'acqua allo stato liquido, grazie a questi "intrusi", può trovarsi sotto il tradizionale punto di liquefazione (zero gradi). Difficile dire da dove provenga. Forse da depositi glaciali (ma non è esclusa anche l'origine atmosferica). 

Sul Pianeta rosso si è sempre saputo dell'esistenza dell'acqua allo stato solido, vale a dire sottoforma di ghiaccio. Ma è questa la prima volta che si parla di fiumiciattoli, dove il liquido più importante per ogni organismo vivente scorrerebbe liberamente all'interno di minuscoli e periodici alvei. Cosa significa comprendere che su Marte c'è acqua allo stato liquido? Significa tutto, per la vita che potrebbe esserci e per le possibilità che avrà l'uomo di conquistare il Pianeta rosso (se riuscirà a difendersi dai raggi ultravioletti e dalle basse temperature). «Per la sostenibilità degli uomini questa scoperta avrà conseguenze enormi», rivela Doug McCuistion, del Nasa Mars Exploration Program. Perché uno degli enigmi fondamentali legati alla probabilità di sopravvivenza della nostra specie su Marte dipende proprio da questo parametro.Il nostro corpo non può prescindere dall'acqua, lo stesso vale per le piante e tutti gli altri animali; se si escludono specie particolari come i tardigradi - animali microscopici - che resisterebbero senza liquidi per periodi lunghissimi. I vegetali potrebbero compiere la fotosintesi clorofilliana e liberare ossigeno nell'aria rendendo ulteriormente ricca l'atmosfera marziana. E dunque l'ipotesi della vita sul Pianeta rosso nel passato potrebbe ora apparire del tutto attendibile. Da tempo si parla di microrganismi che non siamo ancora stati in grado di identificare. Il meteorite marziano ALH rinvenuto in Antartide nel 1984 suggerì la presenza di batteri allo stato fossile, poi rivelatesi delle semplici strutture minerarie. Ma ora cambia tutto. Perché prevedibilmente in un rivolo marziano i batteri potrebbero davvero sguazzare beati. 

L'altra Terra

E' dalla metà degli anni novanta che cerchiamo pianeti al di fuori del sistema solare. Da allora ne abbiamo scoperti migliaia. Ieri però, per la prima volta, è stata ufficializzata l'individuazione di un corpo celeste delle dimensioni della Terra ubicato nella cosiddetta "habitable zone". Di cosa si tratta? Di un'area ben precisa occupata da un certo pianeta in rotazione attorno a una stella, dove possono sussistere le condizioni climatiche per lo sviluppo della vita. Dove non c'è troppo freddo, n'è troppo caldo; dove l'acqua può scorrere liberamente creando i presupposti per la formazione di quei mattoncini della vita chiamati amminoacidi e l'atmosfera imprigionare gli elementi necessari a processi naturali come la fotosintesi. La notizia è stata diramata dalla Nasa ieri sera alle 18.00, auspicando la seria possibilità di identificare un mondo in tutto e per tutto simile alla Terra.

«E' una cosa che le persone hanno sognato per migliaia di anni», rivelano i tecnici dell'ente spaziale statunitense. Vari disegnatori si sono già messi all'opera cercando di immaginare quali possano essere le potenziali caratteristiche della Terra bis. Sembra di vedere un fumetto di fantascienza degli anni sessanta, ma questa volta non è solo frutto della fantasia umana, bensì di dati certi, recuperati grazie al lavoro di Kepler, un super telescopio lanciato nel 2009 per fare luce sui misteri degli esopianeti. Nelle grafiche compaiono montagne caratterizzate da affascinanti cime e torrenti che scorrono alle loro pendici, creando meandri e canyon. La verità è che non è ancora possibile affermare con sicurezza che si tratti di un pianeta roccioso, tuttavia le prime analisi propendono per questa tesi; fondamentale per sperare nella presenza della vita. Per arrivare a questa certezza sarà necessario valorizzare massa e densità dell'oggetto celeste.

Il nuovo pianeta è stato battezzato Kepler 452b. E' un corpo situato a 1.440 anni luce dal nostro sistema solare, nella costellazione del Cigno. La stella da cui dipende è un po’ più luminosa del sole, ma le sue dimensioni sono molto simili a quelle terrestri. E' anche un po’ più "maturo" del nostro pianeta. Si stima che abbia sei miliardi di anni, contro i 4,5 miliardi della Terra. Può significare molte cose. In primis che la vita possa essersi sviluppata prendendosi tutto il tempo necessario. «Ha trascorso miliardi di anni intorno alla sua stella», dice Jon Jenkins, che coordina i dati provenienti da Kepler, «potrebbe avere ospitato la vita in passato, e ospitarla tuttora». Altri dati riguardano il periodo di rivoluzione del pianeta, il tempo che impiega a girare intorno al corpo madre: 385 giorni, contro i 365 giorni terrestri. E c'è poi la distanza fra i due corpi che è pressoché identica a quella che separa il sole dalla Terra, vale a dire 150 milioni di chilometri. Significa che potrebbe esistere un perfetto bilancio energetico fra le due realtà cosmiche, altro parametro chiave a favore dello sviluppo delle molecole organiche.Dunque l'avventura di Kepler prosegue per conoscere nel dettaglio le altre caratteristiche di Kepler 452b, forte del fatto che il pianeta individuato non è l'unico ad avere certe caratteristiche. La scrematura dei dati provenienti da uno dei più potenti telescopi mai progettati dall'uomo, rivela l'esistenza di altri undici corpi a cui dare un nome e un significato. Non è escluso che ce ne possa essere qualcun altro simile a Kepler 452b, se non addirittura qualcosa di ancora più vicino alla Terra. Già quattro anni fa Kepler fece sobbalzare gli esperti della Nasa, dopo aver tradotto i segnali provenienti da Kepler 22b. Altro pianeta interessante, sempre nella costellazione del Cigno, ma con caratteristiche intermedie fra un pianeta roccioso e un gigante gassoso. Le analisi hanno evidenziato una realtà cosmica molto più grande della Terra, ma con una temperatura superficiale prevedibilmente compresa fra -11 gradi e 22 gradi centigradi; né più né meno il divario termico stagionale riscontrabile in moltissime località terrestri. 

Kepler 452b, dieci domande per saperne di più, con la collaborazione di Isabella Pagano, ricercatrice di astrofisica dell'Osservatorio di Catania e coordinatrice nazionale per l'Italia del progetto Plato dell'Esa.

1. Davvero Kepler 452b è un'altra Terra?

E' un paragone forzato, ma rende bene l'idea. La certezza è che il telescopio Kepler ha "fotografato" un pianeta caratterizzato da dimensioni molto simili a quelle terrestri. Per poter parlare di una Terra bis è però necessario conoscere la massa del corpo e poi risalire alla sua consistenza, che può essere rocciosa o gassosa. In questo momento non esistono ancora i mezzi per farlo, per via dell'eccessiva distanza.

2. Cosa distingue Kepler 452b da tutti gli altri pianeti scoperti finora?

Orbita intorno a una stella molto simile al sole e la distanza che lo separa da essa è uguale a quella che ci distanzia dalla nostra. E' dunque situato in quella che viene chiamata "habitable zone", una zona abitabile, ma non necessariamente abitata. Anche Venere e Marte risiedono in una zona simile ma, per quelle che sono attualmente le nostre conoscenze, non presentano tracce di vita.

3. Quali sono le possibilità che sul pianeta appena scoperto ci sia vita?

La vita è più probabile lì che in altre parti del cosmo, ma non si hanno certezze. Ci sono aspetti che possono indurre all'ottimismo. Il fatto che l'irraggiamento e il calore possano essere simili a quelli terrestri, sono prove a conforto della vita. E in sei miliardi di anni avrebbe avuto tutto il tempo per svilupparsi.

4. Come potremmo immaginarci gli abitanti di Kepler 452b?

Forse sono simili a noi. Se avessimo numeri relativi alla massa e alla gravità potremmo azzardare di più. Così è difficile entrare nei dettagli, anche usando l'immaginazione. Magari hanno dieci occhi o venti gambe. Potrebbe anche essere un mondo abitato esclusivamente da microrganismi o specie che non riusciamo nemmeno a ipotizzare.  

5. E' immaginabile che nell'universo esista una civiltà superiore alla nostra?

Le statistiche dicono di sì. Solo nella nostra galassia ci sono cento miliardi di stelle e moltissime come il sole. Se consideriamo che praticamente ogni stella ha dei pianeti, le probabilità sono elevatissime. Esiste un calcolo probabilistico che stima la possibilità di 600mila civiltà tecnologiche.

6. Cosa significa 1.440 anni luce di distanza?

Significa che la luce ha lasciato Kepler 452b 1.440 anni fa. Quando da noi stava finendo l'epopea dell'impero romano. Se l'uomo volesse dunque raggiungere Kepler 452b impiegherebbe 1.440 anni viaggiando alla velocità della luce, cosa per ora impossibile, se non in qualche episodio di Star Trek.

7. Come si fa a capire che ha sei miliardi di anni?

Si utilizzano metodi diversi. Si studia per esempio la rotazione di una stella su se stessa. Una stella giovane ruota molto velocemente. E' più lenta se è vecchia. Il sole ruota su se stesso in trenta giorni, e infatti è una stella a metà del suo cammino. Alcune giovani impiegano due o tre giorni. Si studiano anche le cosiddette righe del litio, un elemento strettamente connesso ad astri appena formati.

8. Come si svolge la ricerca di nuovi pianeti?

Ci sono vari sistemi. Il più usato analizza il percorso di un pianeta che transita davanti a una stella, determinando un indebolimento della luce dell'astro. Così si è fatto con il telescopio Kepler.

9. Qual è il futuro dell'esoplanetologia?

In questo momento facciamo già molte più cose rispetto al passato. Siamo in grado di verificare la massa di alcuni pianeti, di studiarne la composizione atmosferica e addirittura di predire la colorazione del cielo. E' accaduto, per esempio, con GJ3470, un altro esopianeta, molto più vicino di Kepler 452b, a soli 100 anni luce da noi.

10. Quanto c'è ancora da scoprire sull'universo?

In realtà sappiamo poco o niente di materia oscura, energia oscura, teoria delle stringhe, multiversi. L'uomo deve ancora comprendere i meccanismi di formazione dei sistemi planetari, cosa determini la loro evoluzione e le condizioni perché la vita possa svilupparsi.

I segreti di Plutone

Si trova a 4.500 milioni di chilometri dal sole e sulla sua superficie la temperatura oscilla costantemente fra i -230 e i -210 gradi centigradi. Gli orbitano intorno cinque piccole "biglie" rocciose, la più nota delle quali prende il nome dal famoso traghettatore dell'Ade, Caronte. Sono questi i numeri più significativi del nono corpo del sistema solare, un tempo giudicato un pianeta a tutti gli effetti, declassato nel 2006 a pianeta nano. Di Plutone, però, si è sempre saputo pochissimo per via dell'enorme distanza dal "cuore" del sistema solare e per le sue minuscole dimensioni, inferiori perfino a quelle della Luna. Fino a ieri. Oggi, infatti, sono arrivate le prime immagini del pianeta nano, grazie alla sonda statunitense New Horizons che è giunta ad appena 12mila 500 chilometri dalla superficie del corpo celeste, sì e no la distanza che separa il Nord Africa dal Nord Europa; un'inezia in termini astronomici.

«Possiamo finalmente studiare la geologia di Plutone», rivela Curt Niebur, della Nasa, «soffermandoci sulle aree più intriganti dell'oggetto celeste, come quella della "coda della balena"». E' una zona particolarmente scura della superficie, che potrebbe suggerire una geologia peculiare e un dinamismo roccioso tutt'altro che scontato. Non è solo questo punto a incuriosire, ma anche un ampio territorio che richiama le fattezze di un cuore. Si sviluppa per circa 2mila chilometri, è di colore biancastro, e al momento è impossibile spiegarne l'esatta natura.

«Il pianeta presenta superfici molto diverse fra loro», conferma John Grunsfeld, astronauta della Nasa, sostenuto da Amanda Zangari, ricercatrice del Southwest Research Institute, che arriva addirittura a ipotizzare che in un punto sia possibile "ricostruire" i lineamenti di Pluto, il cane della Disney. Forse un altro esempio di prosopagnosia, l'attitudine umana a vedere volti dove non ci sono. Più prosaico il parere di Charles Krauthammer, Premio Pulitzer del Washington Post, secondo il quale «nonostante i recenti fallimenti della razza umana, c'è ancora l'ambizione di raggiungere i più grandi obiettivi».

A capo del progetto ci sono i tecnici della Johns Hopkins University di Laurel, nel Maryland, che ieri hanno potuto alzare le mani al cielo dopo nove anni di attesa. Tanto è infatti il tempo che separa il traguardo di oggi, dalla partenza della sonda avvenuta il 19 gennaio del 2006. Un vero miracolo dell'ingegneria spaziale, in grado di percorrere 14 chilometri al secondo. E' stata lanciata il 19 gennaio del 2006 dalla base di Cape Canaveral, con a bordo le ceneri dello scopritore di Plutone, Clyde W. Tombaugh. E da domani inizierà a spedire informazioni alla Terra. Cosa interessa di Plutone?

La sua superficie, di cui si può già intuire qualcosa, ma anche la sua atmosfera, che si suppone sia rappresentata perlopiù da monossido di carbonio, azoto e metano. Si verificherebbe peraltro un fenomeno particolare, l'opposto di quel che accade su Venere (e sulla Terra), una sorta di effetto serra al contrario. Così si giustificherebbero le bassissime temperature, dovute a repentine trasformazioni dallo stato solido a quello gassoso.Si intende anche capire qualcosa di più della relazione che intercorre fra Plutone e Caronte, una specie di sistema planetario binario, dovuto a uno scontro avvenuto 4,5 miliardi di anni fa con un corpo della fascia di Kuiper; similmente a ciò che accadde fra la Terra e la Luna. E dopo questo traguardo New Horizons si spingerà verso i confini più estremi del sistema solare, oltre la stessa fascia di Kuiper, puntando gli occhi sul mistero della nube di Oort, da dove provengono le comete. «Non vedo l'ora di conoscere le numerose informazioni che avremo a disposizione fra poco tempo», dice il grande astrofisico Stephen Hawking, «grazie alla storica missione New Horizons». 

IMMAGINI TERRESTRI

Spettacolare fotografia della Terra... da Marte (a opera di Curiosity) 

Il nostro pianeta ripreso dall'Apollo 17, nel 1972

Terra e Luna fotografate dal Mars Reconnoissance Orbiter nel 2007  

Europa, un mondo pieno di vita (nascosta)

Europa, una delle lune di Giove, più o meno grande come la Luna, potrebbe essere un posto meraviglioso per la vita. Sono le dichiarazioni rilasciate da un team di studiosi del California Institute of Technology di Pasadena, in USA. Gli esperti ritengono che la vita possa, in particolare, prosperare al di sotto della superficie del satellite, dove si nasconderebbero oceani allo stato liquido. Mike Brown, a capo dello studio, non ha dubbi e rivela che "se potessi leccare la superficie di Europa, la luna ghiacciata di Giove, sentirei il sapore del mare sottostante". Come si è giunti a questo risultato? Brown ha analizzato con grande precisione i dati elaborati dalla missione Galileo della NASA, avvenuta fra il 1989 e il 2003. Su Astronomical Journal compaiono le descrizioni dettagliate delle caratteristiche di Europa, un mondo che nei prossimi anni potrebbe lasciare basiti anche gli scienziati più recalcitranti all'ipotesi della presenza di attività organica sul piccolo corpo celeste. L'attenzione è incrementata anche grazie all'azione del Keck II Telescope, posizionato sul Mauna Kea, nelle Hawaii e ai dati forniti dallo spettrometro OSIRIS. Dalle analisi svolte da Brown è infatti emerso che la superficie di Europa è ricca di un sale di solfato di magnesio, che i geologi chiamano epsomite, noto anche come sale inglese. Le ipotesi suggeriscono che questo tipo di minerale possa derivare dall'ossidazione di materiali provenienti dal mare sottostante. La vita potrebbe, dunque, nascondersi sotto uno strato di ghiaccio, all'interno di mari che non ricevono la luce del sole, ma potrebbero fornire materia prima ai viventi ospitando numerosi principi chimici. La pensa così anche Richard Greenberg, fra i più autorevoli studiosi dei satelliti che orbitano intorno al pianeta più grande del sistema solare. Greenberg assicura la presenza del mare sotto uno strato di ghiaccio disomogeneo, con spessori estremamente variabili, da pochi metri a oltre trenta metri. Incuriosisce, a tal proposito, l'individuazione di una fessura dalla quale, probabilmente, il mondo sottomarino sbuca in superficie. Gli scienziati confermano che in superficie la vita non è consentita per le temperature medie intorno ai centosettanta gradi sotto zero e il continuo bombardamento di radiazioni letali da parte della magnetosfera di Giove, ma sotto potrebbe essere tutto un altro mondo. Murthy Gudipati del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha, infatti, evidenziato che gli elettroni ad alta energia (circa 100 MeV) penetrano il ghiaccio per circa ottanta centimetri; al di là di questo limite, la vita potrebbe prosperare. Gli esperti sono riusciti anche a fare delle stime e a stabilire che l'oceano di Europa potrebbe essere profondo 150 chilometri, con un volume riconducibile a quello di tutti i mari della Terra. Ma se così fosse di che forme viventi staremmo parlando, visto che non sarebbe possibile nessun tipo di attività fotosintetica? I ricercatori puntano a organismi che possono fare a meno del sole, basando la loro esistenza sulla chemiosintesi, vale a dire lo sfruttamento di sostanze chimiche disciolte nell'acqua. Accade anche a varie specie presenti sulla Terra, in contesti ambientali assurdi come le bocche dei vulcani. Nuove rivelazioni potrebbero, in ogni caso, giungere nel 2022 con il lancio della sonda Juice (da Jupiter Icy Moons Explorer), da parte dell'ESA. Il 21 febbraio, gli esperti dello Science Programme Committee dell'ESA, hanno confermato che la missione porterà a bordo undici esperimenti scientifici per lo studio complessivo delle lune gioviane. Raggiungerà il sistema gioviano nel 2030 e pur non atterrando su Europa (costerebbe troppo, circa 46 triliardi di dollari!!), potrà darci molte indicazioni interessanti sulla sua misteriosa natura. Anche l'Italia partecipa al progetto con la camera ad alta definizione JANUS, elaborata dai ricercatori dell'Università Parthenope di Napoli e lo spettrometro MAGIS, che vedrà la luce dal lavoro congiunto fra l'Istituto di Astrofisica e planetologia Spaziale dell'INAF di Roma e l'IAS francese. 

Una capatina su Marte

La foto è del New Scientist. Significa che Marte è a portata di tutti? Un uomo e una donna, preferibilmente sposati, potrebbero, infatti, essere i protagonisti della prima missione spaziale umana (di circa 500 giorni) oltre l'orbita terrestre. Il debutto della missione, interamente privata (la sovvenziona il miliardario Dennis Tito), è previsto per il gennaio 2018 e dovrebbe concludersi nel maggio del 2019, in tempo per il 50esimo anniversario della passeggiata sulla Luna dell'Apollo 11.

Non sarà la fine del mondo, ma il campo magnetico si sta invertendo

Che il campo magnetico terrestre si stesse progressivamente indebolendo lasciando presagire una sua imminente inversione lo si sapeva da tempo (ne abbiamo parlato anche su Spigolature: http://gianlucagrossi.blogspot.it/2009/06/il-campo-magnetico-terrestre-potrebbe.html), ma che il processo fosse specificatamente in atto in aree precise della Terra è una novità. A diffondere la notizia è uno studio pubblicato su Nature da Gauthier Hulot dell’Institut de Physique du Globe a Parigi. Per riuscire a fornire un quadro dettagliato della circolazione nelle regione più centrali della Terra composte di materiali fluidi a base di ferro, prerogativa del magnetismo terrestre, sono stati utilizzati i satelliti. Gli scienziati hanno messo a confronto i dati recenti registrati dal satellite danese Oersted con quelli raccolti da Magsat venti anni fa: in questo modo è stato possibile verificare per la prima volta dei punti di “flusso invertito” concentrati in due regioni differenti del mantello terrestre. In una zona ubicata sotto l’estrema punta del continente africano, si è visto che il campo magnetico punta nella direzione del centro della Terra, muovendosi dalla parte opposta rispetto a quanto accade normalmente. Mentre è stato possibile appurare una seconda area di inversione, più piccola della prima, in corrispondenza del Polo Nord. Secondo Peter Olson della Johns Hopkins University, a Baltimora negli USA, gli esperimenti mostrano che l’inversione complessiva del magnetismo terrestre non è molto lontana, e che quindi sarebbe utile fin da ora premunirsi contro i due fenomeni che, a causa di ciò, potrebbero maggiormente creare problemi all’uomo: le tempeste solari e la relativa azione dei raggi ultravioletti, e il buco dell’ozono che rischierebbe di aumentare ulteriormente. Il campo magnetico è prodotto dallo sfregamento degli strati nel nucleo interno del pianeta che si ripercuote verso gli strati più superficiali: in questo modo l’energia meccanica si converte in elettromagnetismo, dando luogo a un fenomeno simile a quello dei generatori dell’auto, dove l’energia meccanica viene trasformata in elettricità. L’inversione del campo magnetico terrestre è stato per la prima volta identificato nei primi anni del ‘900. La conferma di ciò la si è avuta dallo studio delle rocce magmatiche. Esse conservano al loro interno il tipo di “magnetismo” relativo a ogni singolo periodo geologico: basta infatti immaginare di percorrere il fondo dell’oceano Atlantico dall’Europa alle Americhe, attraversando la dorsale medio atlantica, per rendersi conto del continuo avvicendarsi di strati di rocce che indicano prima il “nord” a nord, e poi a sud.

Pianeti perduti

La notizia è stata diramata per la prima volta qualche mese fa, quando un team di studiosi americano appura l'esistenza di una dozzina di pianeti che vagabondano nello spazio senza meta. Non ruotano intorno ad alcuna stella e non fanno quindi parte di nessun sistema stellare: sono degli autentici corpi nomadi. Oggi, dunque, si torna sull'argomento con un approfondimento svolto dagli scienziati della Stanford University che arrivano ad avanzare un'ipotesi sensazionalistica: potrebbero esserci 100mila volte più “pianeti vagabondi” nella Via Lattea che stelle. È un scoperta che potrebbe rivoluzionare le consuete teorie riguardo la formazione dei sistemi stellari e la presenza e l'abbondanza di vita nell'universo. Stando, infatti, alle prime dichiarazioni rilasciate dagli studiosi USA su questi corpi abbandonati a se stessi potrebbero essere presenti tracce di vita. «Se questi pianeti nomadi sono grandi abbastanza per avere una spessa atmosfera, avrebbero potuto intrappolare abbastanza calore per permettere la vita batterica di esistere», rivela Louis Strigari, a capo della ricerca, su un documento presentato alle Monthly Notices della Royal Astronomical Society. È l'idea accarezzata anche da Dorian Abbot ed Eric Switzer dell'University of Chicago, secondo i quali esisterebbero pianeti nomadi, in grado di ospitare per miliardi di anni ecosistemi abitabili. Stimano che, se la quantità di acqua superficiale è paragonabile a quella terreste, un corpo di 3,5 masse terrestri potrebbe accogliere un oceano al di sotto di uno spesso strato di ghiaccio; mentre la massa planetaria richiesta scenderebbe a 0,3 masse terrestri, nel caso in cui la quantità di acqua fosse dieci volte maggiore. Questo tipo di pianeta non va però confuso con i pianeti extrasolari, di cui ormai si parla con continuità da metà anni Novanta: si è arrivati a classificarne più di settecento e per quanto misteriosi e interessanti possano essere, sono corpi assimilabili a quelli terrestri, ruotanti intorno a una stella che li trattiene a sé tramite la forza gravitazionale. In questo caso abbiamo a che fare con realtà cosmiche che per motivi diversi hanno perso la loro stella madre, iniziando un viaggio il cui percorso è impossibile da prevedere (un po' come sta accadendo alle sonde Voyager che hanno da poco superato i confini del Sistema Solare e nessuno sa dove arriveranno). «Ma sono pianeti “vivi”», dice Alessandro Marchini, dell'Osservatorio Astronomico del'Università di Siena, «che continuano a ruotare su se stessi come facevano in tempi remoti, rivoluzionando intorno alla stella di origine». La rotazione, infatti, non dipende dalla rivoluzione, ma da processi legati all'attività tettonica e al decadimento radioattivo. Sicché un pianeta abbandonato a sé stesso può continuare a produrre calore anche se intorno a sé la temperatura è mostruosamente bassa. «Si può dunque affermare che questi pianti continuino a vorticare su se stessi per inerzia», continua Marchini, «in attesa di un nuovo equilibrio che potrebbero trovare venendo 'catturati' da un nuovo sistema stellare». Perché, di fatto, il destino di simili corpi celesti è proprio quello di finire “arpionati” da un nuovo sistema gravitazionale, in grado di rifornirgli un'orbita intorno alla quale girare, come hanno sempre fatto. Un destino che qualche appassionato di astronomia ha fantasiosamente assimilato all'eccentricità di Plutone, declassato a pianeta nano nel 2006, con un piano dell'equatore che è quasi ad angolo retto sul piano dell'orbita; è inoltre più piccolo della Luna e caratterizzato da temperature rigidissime, fra i -228 e i -238°C, con un raggio di appena 1100 chilometri. Ma in questo caso il riferimento non è a un antico pianeta nomade catturato dal sistema solare, bensì a un ancestrale satellite che si è staccato miliardi di anni fa dall'orbita di Nettuno per raggiungere la posizione attuale, costituendo un mondo a sé, con la compartecipazione di Caronte ed altri due corpi simili scoperti pochi anni fa. Anche Hagai Perets del centro Harvard-Smithsonian per l'Astrofisica del Massachusetts, e Thijs Kouwenhoven dell'Università di Pechino, intervengono sul dilemma dei pianeti nomadi simulando al computer quel che succede in un ammasso stellare ricco di corpi vaganti. Secondo gli astronomi il 3-6% delle stelle cattura almeno un pianeta vagabondo nel corso della sua storia astronomica, posizionandolo in un'orbita eccezionalmente distante dall'astro principale; riferiscono poi di oggetti che ruotano in senso orario e che in passato anche il Sole avrebbe potuto catturare: «Si tratterebbe di un mondo dall'orbita molto allungata, ben al di là di Plutone, così da non perturbare con la sua presenza il percorso degli altri pianeti già noti», dice Perets. Ma come sono nati questi pianeti vagabondi? «Non è facile dirlo», spiega Marchini, «tenuto conto del fatto che siamo ancora nel campo delle ipotesi, e non esistono prove concrete della loro esistenza. Si può, in ogni caso, desumere che possano essere il risultato di un processo legato alla morte di una nana bruna, una stella che ha perso progressivamente massa fino a perdere la capacità di trattenere a sé altri corpi celesti». Le alternative concernono l'eventualità che simili pianeti siano figli del calderone derivante dalla formazione di una stella che, però, non sarebbe stata in grado di generare un sistema gravitazionale sufficientemente potente; oppure potrebbero essere il risultato di un'espulsione avvenuta per motivi che non si possono immaginare all'interno di un sistema stellare. Pianeti di questo tipo potrebbero, in ogni caso, essere 50mila volte più comuni di quanto previsto fino a oggi. E le loro dimensioni rispecchiare la vasta gamma di corpi celesti incapaci di brillare di luce propria assimilabili ai pianeti “terrestri” come la Terra e Marte, o ai pianeti gassosi come “Giove” e “Saturno”. «Ora possiamo dire con certezza che l'universo è pieno di oggetti invisibili di massa planetaria che siamo solo ora in grado di rilevare», spiega Alan Boss, della Carnegie Institution for Science, autore di The Crowded Universe. Ma se sono “invisibili” come possono essere messi in luce dagli astronomi? «Si ricorre alle stesse tecniche indirette adottate per la ricerca dei pianeti extrasolari», rivela Marchini. «In questo senso si procede tramite il metodo spettroscopico e il metodo fotometrico, o con la combinazione dei due». Il primo riguarda un sistema che basa la sua azione sulla variazione delle righe spettrometriche dovute alla perturbazione gravitazionale di un pianeta: dalle oscillazioni misurate è possibile risalire alla velocità dell'orbita e, quindi, alla massa dell'oggetto spaziale. Col secondo metodo, che può associarsi al primo, si procede stimando la diminuzione di luce emanata da una stella, la prova che un corpo celeste extrasolare si interpone periodicamente fra noi e l'astro in esame. Per ciò che riguarda i pianeti nomadi, nel dettaglio, è stata utilizzata la tecnica del microlensing gravitazionale: «È un procedimento che risale al 2000, quando degli astronomi polacchi scoprirono che, dalle osservazioni condotte con il Very Large Telescope dell’ESO, una stella posta per un effetto di prospettiva in vicinanza del centro di M22 (ammasso globulare nella costellazione del Sagittario) manifestava un inatteso aumento di luminosità di venti giorni», dicono gli studiosi dell'INAF. «Si sospetta che il responsabile di questo comportamento sia il cosiddetto microlensing gravitazionale, fenomeno dovuto alla curvatura dei raggi di luce che si propaga in prossimità di grandi concentrazioni di massa». Ma le scoperte relative ai pianeti nomadi sono solo all'inizio. Si può, infatti, prospettare che fra poco tempo disporremo di strumenti ancora più potenti che potranno davvero fare luce su queste incredibili realtà. Un buon censimento potrà essere fornito per la prima volta dalla prossima generazione di telescopi, rappresentata dal Wide-Field Infrared Survey Telescope e dal Large Synoptic Survey Telescope, entrambi pronti a entrare in azione nel 2020. 

(Pubblicato sulla rivista Newton)

Curiosity, missione compiuta

Il tragitto di Curiosity

Stamane, 7.30 ora italiana, la sonda Curiosity della NASA è atterrata su Marte. Un successo di grande portata scientifica, che potrà dare nuovi ragguagli in merito alla realtà biologica e geologica marziana. Si è trattato di una missione molto delicata e assai difficile da portare a compimento. Mars Odissey ha ricevuto il messaggio di ok da Curiosity, facendo sapere al mondo che la missione è andata a buon fine. La nuova sonda, molto più grande e possente di Spirit e Opporunity, ha scattato la prima foto subito dopo l'ammartaggio: mostra una ruota del rover che poggia sulla superficie rossa del cratere di Gale. Qualche giorno fa Spigolature ha presentato l'impresa, riferendo delle difficoltà legate soprattutto alle ultime fasi di atterraggio, i “sette minuti di terrore”. In 420 secondi Curiosity ha, in ogni caso, raggiunto con successo il suo obiettivo, facendo esplodere di gioia i tecnici della NASA, che hanno paragonato questo giorno a quello della conquista della Luna. La missione durerà due anni, con la partecipazione anche dell'Italia, che ha presentato un chip contenente un ritratto di Leonardo Da Vinci. Barack Obama ha definito l'arrivo d Curiosity su Marte «un exploit tecnologico senza precedenti». E ha aggiunto: «Il successo di questa notte ci ricorda che la nostra supremazia, non soltanto nello spazio ma anche sulla Terra, dipende dalla nostra capacità di continuare ad investire con intelligenza nell'innovazione, nella tecnologia e nella ricerca fondamentale, cosa che ha sempre fatto sì che il mondo invidi la nostra economia». Altrettanto euforico il direttore della NASA. «È assolutamente incredibile, ed è un grande giorno per il popolo americano», ha commentato Charles Bolden. «Tutti dovrebbero essere orgogliosi, perché Marte è una conquista di tutti».