Categorie: Corpi minori Pianeti Strumenti e missioni
Tags: coda di polvere cometa Siding Spring incontro ravvicinato Marte Nube di Oort satelliti artificiali marziani
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:19
Tutto è pronto per la Siding Spring *
Mentre Rosetta continua a darci notizie mediatiche, condite con ridicoli stuzzichini di vera Scienza, la Cometa Siding Spring e i satelliti artificiali inseriti attorno a Marte potrebbero regalarci informazioni (e immagini) altrettanto straordinarie. Il fatto, poi, che la cometa visiti per la prima volta il Sistema Solare interno, ne fa un attrice veramente unica. Teniamola d’occhio!
Tutti gli “aggeggi” spaziali posti in orbita attorno a Marte (e anche i robottini che calpestano e bucano la superficie) sono pronti a osservare la cometa Siding Spring. Nessuno di loro è stato costruito per studiare una cometa, ma la strumentazione di bordo è talmente varia e sofisticata che ci dobbiamo aspettare dati e informazioni importantissimi.
Ricordiamo, oltretutto, che la cometa proviene direttamente dalla Nube di Oort e quindi non ha mai subito processi dovuti alla radiazione solare. Insomma, è un oggetto veramente primitivo, che mai era stato possibile vedere con tali dettagli. Un colpo di fortuna eccezionale che DEVE essere sfruttato al massimo.
La cometa C/2013 A1 (il suo nome tecnico) passerà a soli 139 500 km dal pianeta rosso, molto meno che la distanza Terra-Luna (pensate se veramente una cometa passasse tra la Terra e la Luna… che spettacolo!). Il passaggio più ravvicinato di una cometa con Terra è stato almeno dieci volte maggiore. Il nucleo raggiungerà la minima distanza il 19 ottobre a una velocità veramente straordinaria (56 km/sec). Il nucleo, molto piccolo, dell’ordine del chilometro, non darà alcun fastidio, ma la polvere che scaglierà all’esterno a tale velocità si comporterà come una raffica nutritissima di proiettili. Da un lato un vantaggio enorme per studiare la sua composizione chimica e la sua interazione con l’atmosfera marziana; dall’altro un pericolo per i satelliti orbitanti (e magari per i robottini, anche se assicurano di no).
Non per niente, tutti i satelliti sono stati predisposti per mettersi al riparo al momento giusto, nascondendosi dietro a Marte nel momento più critico. Insomma, devono colpire (ossia osservare) e nascondersi immediatamente, come in una sparatoria da film Western. I “buoni” saranno il Mars Odyssey Orbiter, il Mars Reconnaissance Orbiter e il nuovo arrivato, il Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN). Il momento di massimo pericolo comincerà 90 minuti dopo il passaggio ravvicinato del nucleo e durerà per circa 20 minuti. E’ il momento in cui la coda della cometa investirà Marte. L’atmosfera di Marte, sebbene molto rarefatta, dovrebbe salvare la superficie da impatti relativamente piccoli, ma estremamente energetici (56 km/sec non sono bruscolini!).
Senza entrare nei dettagli (li vedremo in seguito, sempre che ce li comunichino), le informazioni dovrebbero riguardare sia la geometria che le dimensioni del nucleo, la sua attività, la composizione chimica delle particelle e la loro distribuzione, la velocità del gas e la sua variabilità, la struttura atmosferica di Marte a seguito delle meteore che illumineranno il cielo marziano.
Saranno attivati anche i telescopi spaziali come Hubble, Chandra, Kepler, Swift, Spitzer, nonché i giganti terrestri come quelli delle Hawaii. Anche NEOWISE, grande studioso dei corpi minori, darà una mano fondamentale. Perfino due navicelle, dedicate al Sole, non si lasceranno scappare l’evento, STERO e SOHO.
Le immagini e i dati dovrebbero essere “postati” online (cosa ci assicura la NASA) sia prima che dopo il momento più critico.
Teniamo d’occhio continuamente questo SITO
19 commenti
Mooolto interessante! Il momento si avvicina.
Ho un paio di domandine:
- Cosa significa che la Cometa arriva direttamente dalla Nube di Oort? Che è la prima volta che viene a farci visita? Se sì, lo si sa dalle informazioni spettroscopiche o semplicemente da un'analisi di osservazioni del passato?
- Le probabilità di cattura e/o di impatto sono già state considerate pari a zero o rimane qualche possibilità?
- Il Pianeta fungerà da fionda gravitazionale, in questo caso? Quindi la velocità della Siding Spring dovrebbe aumentare ancora di più...
- Quando è stata operata la scelta su che Cometa inviare Rosetta, questa è stata scartata semplicemente perché non si sapeva di una sua visita o per altre motivazioni? (so che ovviamente questa domanda potrebbe essere "fuori portata" per te, ma ci hai abituati a stupirci spesso. :P
Grazie Enzo.
caro Michael,
penso di risponderti a tutto...
1) la sua orbita è praticamente parabolica e quindi...
2) cattura impossibile vista la velocità relativa. Impatto scongiurato al 99.99999999999999%
3)non è detto... dipende da tanti fattori. Sicuramente la sua orbita sarà lievemente modificata, ma non è facile prevederla.
4) come dice il nome stesso è stata scoperta solo nel 2013... Tuttavia, avvicinarsi a un oggetto così veloce sarebbe molto complicato da un punto di vista di avvicinamento e di immissione in orbita. Direi praticamente impossibile.
Io sarò pure una macchina da domande ma tu sei una macchina da ... articoli!!!
Beh, visto che mi ci trovo .......
Allora Enzo, ho fatto il calcolo della velocità di un oggetto che, partendo dalla nube di Oort, venga attratto verso la parte interna del SS.
Ho supposto che la cometa, dopo un aiutino iniziale che la porti ad abbandonare la sua orbita stabile a circa 1*10^9 metri (afelio della nube di Oort) dal Sole, "precipiti" sotto il solo influsso dell'attrazione solare.
Dal teorema del Viriale ottengo che la velocità TEORICA raggiunta ad una distanza di 1 UA dal Sole dovrebbe essere di circa 30 km/s.
Dai numeri che hai indicato la velocità è pressochè doppia oltretutto in un punto molto più distante dal Sole.
Come mai? Può trattarsi di effetti fionda prodotti dai pianeti giganti o c'è anche qualche altra cosa di cui tenere conto?
UNA PRECISAZIONE
La distanza coperta dalla cometa nei miei calcoli vale: D (Oort-Sole) - D (Terra-Sole).
Forse la situazione reale prevede che anzichè la differenza vada portata in conto la somma........
Grazie per le risposte, Enzo.
Temo dovrò informarmi relativamente alle orbite delle Comete, perché non capisco il significato della tua prima risposta.
caro Michael,
le comete che si staccano da orbite lontanissime, come la nube di Oort, si inseriscono in orbite paraboliche. Se la loro traiettoria, quando vengono scoperte, è ancora di questo tipo, vuol dire che sono arrivate direttamente se no si trasformerebbero in orbite ellittiche... tempo fa avevo scritto qualcosa sul viaggio degli oggetti dai bordi del sistema solare e sui vari passi possibili... Dovrei ritrovarlo...
caro Alvy,
non è facile impostare la velocità iniziale... e poi da quale distanza l'hai fatta partire? Insomma, andrebbero fatti calcoli un po' accurati... A volte raggiungono anche i 70 km/sec...
Enzo, non ti scomodare: mi faccio la ricerca io per una volta. ;)
Grazie ancora.
Caro Enzo, per fortuna che l'età non gioca brutti scherzi solo a me!!!!!
La distanza iniziale l'ho indicata: afelio della nube di Oort , a 1*10^9 metri dal Sole.
Il calcolo è ovviamente teorico, anche perchè immagino che si debbano portare in conto diversi effetti che io - dall'alto della mia ignoranza - non so certo valutare nè so dove stiano di casa.
Quello che volevo sapere è se sono state individuate cause specifiche che giustifichino l'alta velocità, chessò, un passaggio ravvicinato in prossimità di Giove o vattelapesca!!!
Comunque, sempre grande Enzo!!
In quanto alla velocità iniziale, beh, quello è sicuramente un grosso problema.
Non c'è un valore teorico - di larga massima - che potrebbe essere preso come generico riferimento?
Ciao, grazie.
Opsss.... l'avevi scritto, ma era meglio che non lo vedessi.... Cosa vuol dire 1 miliardo di metri dal Sole? un milione di km? E cosa c'entra con la nube di Oort? Fammi capire...
Se non sbaglio... potresti usare la formula della velocità orbitale per una parabola:
v =(2GM/r)**1/2 con r distanza dal Sole... qualcosa del genere...mi sembra...
Credo che sia solo un problema di calcolare matematicamente l'orbita con più parametri possibili per essere più accurati e precisi nei risultati dei calcoli detto terra terra e le formule matematiche per trovare i parametri le trovate su Wikipedia non mi spingo oltre perché non ne ho le competenze se sbaglio Enzo rimettimi in carreggiata.
Ah ecco Enzo mi hai già risposto grazie
ops... ma hai tenuto conto della velocità di Marte? 56 km/sec è la velocità relativa, per cui devi sommarle in qualche modo... Mi sa che tutto torna abbastanza bene, così a occhio...
Alvy, adesso fammi lavorare con gli spettri
Per farti contento, domani ti posto qualcosa sull'effetto fionda...
Grazie e scusami.
Permettimi però di giustificare il mio piccolo errorino di circa 3.000.000 UA:
E' che nel copiare quanto riportato nel foglio di excel ho trascurato il primo fattore della moltiplicazione, corrispondente appunto a 3.000.000 UA: il dato corretto della distanza iniziale è quindi 20.000 UA.
GIURO che dopo questa richiesta me ne starò tranquillo per un pò.
Sono stato assalito da un grave dubbio:
Un corpo gravitante intorno ad un altro può seguire un'orbita circolare, ellittica, parabolica o iperbolica. L'energia totale (cinetica + potenziale) del sistema non cambia finchè l'orbita rimane quella: c'è un continuo "travaso" di energia cinetica in potenziale o viceversa, ma la "somma" non cambia in qualunque punto dell'orbita. Bene.
Pensiamo ora ad un'orbita un pò particolare. Moto rettilineo accelerato gravitazionalmente di un corpo contro un altro: in questo caso l'energia totale del sistema cambia continuamente perchè ad una diminuzione dEp dell'energia potenziale (la quale è convenzionalmente portata in conto con il segno negativo) corrisponde un aumento dell'energia cinetica pari a 2*dEp, secondo quanto prescritto dal teorema del Viriale. dunque l'energia totale non si conserva. La cosa mi pare strana perchè potrei considerare questa orbita come una degenerazione di un ellisse con eccentricità sempre più alta e quindi mi aspetto che la conservazione sia confermata anche in questo caso.
Dov'è che sbaglio Enzo?
Chiedo scusa a tutti per il "tecnicismo" della domanda ma credo che Enzo dovrà affrontare il tema parlando di momenti angolari e principi di conservazione.
Chiudo sulla questione della distanza della nube di Oort: ieri ho fatto un casino tra numeri e unità di misura (UA al posto dei metri). Comunque il dato corretto è 20.000 UA dal Sole.
Grazie Enzo e porta pazienza, sono un vero carciofo!
caro Alvy,
ma dove le studi???
Come si fa a definire un'orbita: Moto rettilineo accelerato gravitazionalmente di un corpo contro un altro. In questo caso NON è un'orbita ma una caduta... Nessuno obbliga un corpo a orbitare attorno a un altro... Stai dicendo, inoltre, che dato che una diminuisce e l'altra aumenta non si conserva l'energia. E perché mai??? L'energia si conserva e come... capita come nelle montagne russe...
Se tu avessi un orbita a eccentricità prossima a 1 e molto schiacciata, nel punto del perielio avresti massima energia cinetica e minima energia potenziale... all'infinito avresti massima energia potenziale e minima energia cinetica...
O sono io che non ho capito cosa stai chiedendo?
No Enzo, il problema è il teorema del Viriale, probabilmente lo applico nel caso e/o nel modo sbagliato.
Secondo detto teorema si ha che dEp=2dEc quindi ad un aumento di ... diciamo 3 dell'energia cinetica corrisponde una diminuzione di 6 dell'energia potenziale, mentre io mi attendo - proprio per la conservazione dell'energia - che le due variazioni siano uguali.
La caduta - come giustamente la definisci - potrebbe essere vista (almeno credo) come
un'orbita ellittica con elevatissima eccentricità; diciamo che potremmo bloccare l'assottigliamento dell'ellisse un attimo prima che, continuando ad aumentare l'eccentricità stessa, diventi un segmento rettilineo trasformando l'orbita in caduta e l'andirivieni curvo in un moto oscillatorio unidimensionale.
Quello che mi chiedo è: se nell'orbita ellittica - come in qualunque altra - ad una variazione di Ec corrisponde una uguale variazione di Ep (nel verso opposto, per garantire la conservazione dell'energia) perchè applicando il teorema del Viriale alla caduta non ottengo uguali variazioni violando il principio di conservazione?
Non so se sono stato chiaro, spero di si.
Dove le trovo? Beh, mi piace lambiccarmi il cervello in astruserie varie ......
Prego solo che la tua pazienza non conosca limiti, altrimenti sono guai
dunque... innanzitutto non capisco perché tu debba applicare il teorema del viriale che si trova a suo agio con ammassi di particelle. Si può benissimo trasferire anche al moto dei due corpi (io l'ho fatto nel libretto "Gioco delle Stelle...), ma è molto più comoda la conservazione dell'energia classica. E quella funziona benissimo!
Ti consiglio di acquistare il libretto e vedrai che ti risolve molti problemi... Adesso, scusa, ma mi ci vorrebbe troppo tempo per riscrivere quanto fatto in quel posto... abbi pazienza. E poi non ce n'è proprio bisogno. Ti ho già detto come tutto funziona benissimo... Il fattore 2 nel viriale ha una sua ragione d'essere nello studio della pressione e dell'energia termica e ti assicuro che si può benissimo applicare, ma non è certo ciò che si deve scegliere per un problema di pura dinamica...
OK Enzo ... cercherò di procurarmi il tuo libro.
Grazie