2 luglio 2018

L'astrologo: un incontro ravvicinato

Spesso durante le serate pubbliche di divulgazione capita di incontrare soggetti strani: uno di quelli che da più soddisfazione, però, è proprio lui, l'astrologo. 


Non proprio questo astrologo, ma la sostanza del discorso non cambia.

Ciò che segue è tratto da una storia vera ed è stato solo in piccola parte romanzato, per il semplice fatto che è molto difficile rendere su un testo scritto lo strettissimo accento ciociaro della persona in questione.


Durante una serata osservativa nel mistico paese di San Donato in Val Comino, tra le solite persone che mettono le dita nell'oculare e che non distinguono le stelle dai pianeti, compare un signore di mezza età esordendo con:


"Buonasera, si vede qui Saturno?" 


Ovviamente gli rispondo sì, perché non eravamo di certo arrivati fin lì per mangiare un panino con la porchetta (anche se alle 21 di sabato sera sarebbe stata cosa gradita).


"Ah, finalmente posso vederlo in faccia, mannaggia a lui, mi sta causando fin troppi problemi!"


"Come dice?" 


gli chiedo educatamente. In realtà, in qualche meandro del mio cervello, sapevo già dove sarebbe andato a parare.

"Lei sa cosa rappresenta Saturno nell'astrologia?" 


Nello stesso meandro di cervello di cui sopra ho sperato che fosse soltanto una delle persone che non conoscevano la differenza tra astronomia e astrologia, che purtroppo sono davvero tante, nascoste dove meno te lo aspetti. 


"Sa, Saturno è quel pianeta che quando entra nel tuo segno causa solo problemi, distrugge tutto, fa macelli e cose del genere!"


"Ah, non lo sapevo, purtroppo studio fisica e non sono pratico di questi argomenti"


"Ma quindi si vede Saturno?" chiede con insistenza.


In quel momento il pianeta era coperto da un banco di nubi particolarmente fastidioso, che rendeva la vista nell'oculare tutt'altro che spettacolare. Glielo spiego, ma lui vuole provare a vedere lo stesso.


"Non si vede nulla!"


Il mio infinito autocontrollo mi ha impedito, per fortuna, di ripondergli con un sonoro " graziealca' ". Il signore, disposto ad aspettare fior di minuti pur di vedere Saturno, resta alla nostra postazione ad intrattenerci con i suoi magnifici discorsi.


"Porca miseria, sono anni che Saturno sta nel Sagittario e non se ne vuole andare, mi causa un sacco di problemi! Speriamo che se ne vada quest'anno."


Già, speriamo che la meccanica orbitale funzioni anche l'anno prossimo!


"Signore, ma è conscio del fatto che in questo momento Saturno non si trova nel Sagittario, ma nel Serpentario?"


La mia indole un po' stronza a quel punto si era risvegliata, pronta a distruggere ogni convinzione astrologica di quel signore. 

"Ma cosa dice, Saturno si trova nel Sagittario! E cos'è adesso questo Serpentario?"


Nel caso non lo sapeste, le costellazioni dello zodiaco, ovvero le costellazioni che durante l'anno vengono attraversate dal Sole, sono ultimamente diventate tredici. E per ultimamente intendo qualche migliaio di anni, visto che la precessione degli equinozi ha fatto sì che l'eclittica passasse per questa costellazione chiamata Ofiuco, o Serpentario. Ovviamente questa non è mai stata considerata dagli astrologi di professione, che si sono sempre limitati alle dodici costellazioni "canoniche". Peccato, chissà quante prospettive si sarebbero aperte per Paolo Fox potendo inventarsi previsioni per un nuovo segno zodiacale!


"E' da un po' di tempo che il Serpentario è una costellazione dello zodiaco."


"Caspita, e tutte quelle riviste, tutti quei calendari, tutte le effemeridi sono sbagliate?"


Dal telescopio posto qualche metro più in là echeggia la voce di Ugo, ricercatore dell'osservatorio astronomico, che stavo aiutando in questa osservazione pubblica:


"Sono fatti solo per fare soldi!"


Il signore ha probabilmente iniziato a sentirsi colpito nel profondo, tanto da dover precisare la sua posizione in merito:


"Ma io la sento l'influenza negativa di Saturno, la percepisco! Sono anni che faccio previsioni, sono addirittura andato nei cimiteri a vedere le date di nascita delle persone che erano morte in modo strano per capire cosa fosse successo!"


Quest'ultima affermazione mi ha lasciato una sensazione mista tra divertimento ed inquietudine. Altro che Sherlock Holmes, questo signore riesce a prevedere la morte di una persona che è già morta!


"Lei non la sente l'influenza negativa? Saturno non le ha mai causato problemi?"


"No signore, non ho mai avuto modo di parlare con lui, ma perché dovrebbe avere qualcosa contro di me? In fondo è solo una palla di gas a un miliardo e seicento milioni di kilometri da noi.


"Insomma, secondo lei i pianeti non ci influenzano?"


"No."



"Io in ogni caso ci credo, la sento la sua influenza."

"E vabbè, so' cose che capitano."


Ho cercato di liquidarlo con questa frase, visto che era un quarto d'ora buono che si intratteneva con noi con questi discorsi diventati ormai un po' ripetitivi. Nonostante ciò ha cercato, nella sua infinita saggezza, di fare le previsioni del tempo:


"Secondo me tra dieci minuti il cielo si libera, così finalmente posso vederlo. Ci vediamo dopo, allora!"

Inutile dire che nel giro di pochi minuti, proseguendo nel suo prevedibile moto, Saturno è sparito sotto l'orizzonte, mentre il signore non è più tornato. 

25 giugno 2018

La tempestona di sabbia su Marte

Marte, come sappiamo tutti, è un pianeta relativamente tranquillo ricoperto di sabbia e roccia. A parte delle lievi brezze di anidride carbonica, pochi fenomeni atmosferici riescono a raggiungere scale continentali o addirittura globali. 

Nell'immagine di destra si vede una tempesta di sabbia.

Le tempeste di sabbia marziane sono tra questi fenomeni: con i cambiamenti stagionali si formano spesso delle tempeste di polvere nelle regioni pianeggianti del pianeta, e sono ben documentate da parecchi decenni, da quando la strumentazione terrestre e le sonde spaziali hanno permesso di riprendere il pianeta con costanza per poterne studiare i cicli atmosferici. 

Per qualche processo ancora non perfettamente compreso, alcune di queste tempeste di sabbia crescono a dismisura, arrivando a coprire l'intero pianeta. In genere, tempeste globali di tale entità avvengono una volta ogni decina d'anni. Sono state già osservate nel 2001 e nel 2007, e proprio quest'anno se n'è innescata una nuova!  In questa Gif si vede come è cresciuta nel corso di poche settimane, interessando le zone esplorate dai rover Curiosity e Opportunity.


Ma se ci trovassimo su Marte durante una di queste tempeste, quindi, cosa vedremmo e cosa ci succederebbe? Diciamo subito che la cinematografia ha dato un'immagine sbagliata della pericolosità delle tempeste marziane. In film come The Martian si vedono costruzioni e astronauti portati via dal vento, colpiti da sassi di diversi centimetri di diametro. In realtà, vista la bassissima pressione atmosferica su Marte (circa un centesimo della pressione atmosferica terrestre), un vento che soffia a centinaia di kilometri orari non riuscirebbe a smuovere oggetti più pesanti dei granelli di polvere. Nonostante ciò le tempeste di polvere restano comunque pericolose, soprattutto per motivi energetici, come spiegherò tra poco.

Il rover Curiosity ci ha inviato delle interessanti riprese di quanto sia calata la visibilità nel cratere Gale, che si trova tra l'altro in una regione marginale della tempesta che sta infuriando.


Simulazione dell'oscuramento del Sole dovuto alla tempesta
Il rover Opportunity, purtroppo, è quello che sta rischiando di più: nonostante sia già sopravvissuto a delle tempeste di sabbia, la tempesta in atto ha oscurato quasi del tutto il Sole e le batterie del rover non riescono a caricarsi come si deve. Se la tempesta non cessa in fretta, i riscaldatori che tengono al caldo le batterie smetteranno di funzionare, e Opportunity si spegnerà, senza energia elettrica. L'unica nota "positiva" della situazione è che durante le tempeste di polvere la temperatura sul terreno aumenta di molto, basti pensare che dalle parti di Curiosity sono stati toccati i 3°C in pieno giorno, che sono molto sopra la media. 

E da Terra cosa si vede, invece? Questo è un confronto tra due riprese fatte da me a distanza di pochi giorni: come si può notare, nonostante le zone di Marte inquadrate siano diverse, il contrasto con le zone scure del pianeta è calato tantissimo. E' proprio una fortuna che questa tempestona sia capitata proprio durante l'opposizione di Marte più favorevole dal 2004!


Nonostante la preoccupante situazione del piccolo rover, questa tempesta di polvere è un'occasione imperdibile per comprendere le dinamiche di questi fenomeni atmosferici. Attorno a Marte, infatti, sta orbitando una flotta di ben 6 sonde che studierà nel dettaglio l'evoluzione della tempesta, la composizione della polvere e le ripercussioni sui vari strati atmosferici. Sono misure cruciali per capire in quali pericoli incorreranno gli astronauti in missione sul pianeta rosso: la polvere è abbastanza sottile da infilarsi nelle tute? Il Sole è talmente oscurato da rendere inutili i pannelli fotovoltaici? Tutte questioni di cui si deve tener conto, se si vuole mettere piede fuori dal pianeta Terra, cosa che, si spera, avverrà nei prossimi decenni.

28 aprile 2018

Il magico mondo delle occultazioni asteroidali

Gli asteroidi sono corpi celesti piccoli e rocciosi che orbitano un po' ovunque nel Sistema Solare, concentrandosi in particolare nella cosiddetta "fascia principale" tra Marte e Giove. In quanto piccoli e lontani è molto difficile carpire informazioni precise sulla loro forma e le loro dimensioni: ottenere un'immagine diretta con un telescopio infatti è quasi impossibile, a meno che non si colleghi un super-interferometro ad un telescopio da 8m di diametro nel deserto cileno.

Asteroidi fotografati dall'ESO (European Southern Observatory) con l'interferometro SPHERE
Non tutti però hanno un telescopio da 8m, quindi bisogna rimboccarsi le maniche ed essere un po' più creativi. Ci sono svariati metodi di studio degli asteroidi che passano tutti per la fotometria, un metodo semplice quanto potente: la fotometria infatti consiste nella misura accurata della luce proveniente da un oggetto celeste per osservare piccoli cambiamenti nella sua luminosità, ed è possibile eseguirla con piccoli strumenti e telecamere non troppo costose. Con questo metodo si può facilmente ricavare il periodo di rotazione di un asteroide: se la sua forma è irregolare la quantità di luce riflessa non sarà costante e quindi la sua luminosità varierà in maniera periodica.

Come potrebbe apparire la curva di luce di un asteroide irregolare rotante

Con un processo matematico chiamato "inversione della curva di luce" è possibile creare un modello tridimensionale approssimativo dell'asteroide. Prendiamo un asteroide completamente a caso della fascia principale degli asteroidi, (130) Elektra, di circa 200km di diametro. Invertendo la curva di luce, il modello ottenuto è questo: un bel tubero roccioso.
Modello 3D di (130) Elektra

Ma come facciamo ad essere sicuri che questo modello sia giusto, non potendo ottenere immagini dirette? E' qui che entrano in gioco le occultazioni. Osservando da diversi punti della Terra la durata dell'occultazione, si può disegnare a tutti gli effetti una silhouette dell'asteroide, "scansionandolo" riga per riga, con una risoluzione che aumenta all'aumentare del numero di osservatori che registrano il transito. Veniamo al dunque: il 21 aprile mi trovavo all'osservatorio di Campo Catino, e casualmente sono venuto a sapere di questa occultazione. La ripresa non è stata difficile: il telescopio da 80cm ha permesso di riprendere a 5 fotogrammi al secondo, registrando il calo di luce della durata di una quindicina di secondi con grande precisione. 





Questa curva di luce esteticamente molto soddisfacente è stata costruita con la magia di Python da Francesco Maio, la persona che casualmente mi ha fatto sapere di questa occultazione. A partire dalle foto, invece, ho realizzato un breve filmato accelerato che mostra la scomparsa e la ricomparsa della stella (guardate bene la stella in alto al centro).




Un'osservazione di questo tipo presa singolarmente non fornisce molte informazioni: mettendo insieme una trentina di osservazioni (che in gergo si dicono "corde"), però,  si ottiene la silhouette tanto attesa.


Silhouette di (130) Elektra


Per realizzare una cosa del genere è importantissimo misurare in maniera molto precisa sia la durata del transito che l'orario in cui avviene, per questo si usa spesso l'orario fornito dal gps. Siccome sappiamo da alcune immagini dell'ESO che questo asteroide ha in realtà due piccole lune, la nostra speranza era di beccare il calo di luce secondario causato da una di queste: purtroppo non siamo stati così tanto fortunati. In compenso è successa una cosa divertente: grazie a queste osservazioni, ci siamo resi conto che il modello 3d dell'asteroide calcolato in precedenza era sbagliato, e neanche di poco! 


La stessa immagine di prima ma con il modello 3d (sbagliato)
Ciò non significa ovviamente che il metodo dell'inversione della curva di luce sia da buttare: in fisica e in generale nella scienza, capire quando una misura è sbagliata è forse più importante che farla giusta al primo tentativo. In fondo è grazie a queste osservazioni che algoritmi del genere vengono migliorati con il passare del tempo, capendo qual è la direzione giusta in cui muoversi! 

Un grande "grazie" a tutte le persone che seguono questo blog: la pagina Facebook è prossima ai 1000 like e questo blog si sta avviando lentamente verso le 100.000 visualizzazioni. Niente male! A breve parlerò di un progetto molto interessante nel quale sono coinvolto insieme all'osservatorio astronomico che riguarda i pianeti extrasolari. Non faccio spoiler, e come si suol dire, stay tuned!

3 febbraio 2018

Luna, i migliori fotografi del mondo confermano: «le foto sono false». Cosa gli risponderei?

Da stamattina ho visto più volte in giro per facebook questo articolo, che a grandi lettere dice

"Luna, i migliori fotografi del mondo confermano: <<le foto sono false>>."

Leggendo l'articolo si possono leggere i commenti di fotografi del calibro di Oliviero Toscani riguardo le foto della Luna scattate dagli astronauti, che a loro sembrano false. Perché? La solita storia: ombre, luci messe male e cose così.

Adesso non voglio ovviamente mettere in dubbio le capacità e l'esperienza di questi fotografi, che saranno sicuramente più esperti di me: voglio solo analizzare le loro affermazioni ed interpretarle (e spiegarle) da un punto di vista un po' più da aspirante fisico quale sono.

Parliamo delle frasi che dicono in un breve trailer di un documentario che si intitola "American Moon" che potete vedere su youtube. Il documentario completo si autodefinisce imparziale, mettendo a confronto le prove a favore dell'allunaggio contro quelle a sfavore. In realtà a me è sembrato molto fazioso, e soprattutto mi rifiuto di spendere 15€ per vederlo.

Partiamo dalla prima foto: questa nella quale si vede Buzz Aldrin che scende dal modulo Eagle durante la missione Apollo 11.


I commenti di due fotografi dicono che la foto è falsa, perché la parte del LEM che dovrebbe essere nell'oscurità totale è in realtà illuminata da quello che sembra un secondo riflettore o un pannello riflettente.

Aldo Fallai dice: "La luce viene dal dietro del modulo, l'astronauta o presunto tale è nel buio più totale e invece è illuminato: perché?"

Mentre Oliviero Toscani afferma: "Dichiaro che ci sono dei riflessi qui del metallo che vuol dire che c'era una sorgente di luce dalla parte di chi fotografa".

Da fotografi esperti hanno giustamente ragione: c'è una sorgente di luce dietro al LEM che illumina la parte scura, e non è altro che la superficie lunare. Infatti non bisogna mai dimenticare che il terreno lunare ha un albedo medio di 0.12: per capirsi, ha un albedo paragonabile a quello del cemento. Ciò significa che in ogni caso riflette una quantità considerevole di luce solare, che è la stessa che arriva sulla Terra. 


Guardando la foto si può notare infatti che l'ombra proiettata dal LEM sulla superficie lunare è nera come la pece: questo perché a differenza del modulo lunare che si eleva di qualche metro sul livello del terreno non vengono illuminate dalla luce riflessa dalla regolite lunare. 

Un'altra cosa di cui parlano, in particolare Toni Thorimbert, sono le ombre "storte".

"Queste ombre che vanno di qua e questa che va di qua non ha senso, significa che il sole è a qualche metro di distanza!"

Su questa questione ho già scritto qualche tempo fa nel mio post "Temo che sulla Luna ci siamo andati davvero". Lavorando con obiettivi ultragrandangolari (gli astronauti utilizzavano un 16mm su pellicola a pieno formato) è facile che si vedano ombre o cose storte a causa dell'enorme distorsione prospettica. Per esempio in questa foto, seguendo la stessa logica il sole doveva trovarsi dall'altra parte della strada.

Con questo voglio solo dire che il discorso non sta in piedi. Se davvero vogliono provare che non siamo stati sulla Luna, i complottari dovranno tirar fuori qualche affermazione più forte, che non possa essere smontata in maniera così semplice e rapida. 

Adesso vorrei sottoporre a chi sostiene che sulla Luna non siamo mai andati una prova che secondo me è ben poco confutabile. 

-- Attenzione, potrebbe contenere fisica --

Guardatevi questo video: durante l'Apollo 15 David Scott ha fatto un semplice esperimento lasciando cadere contemporaneamente un martello e una piuma di falco, per mostrare che nel vuoto gli oggetti cadono alla stessa velocità anche se hanno masse diverse. Si vede bene che cadono contemporaneamente, cosa impossibile se ci fosse stata atmosfera: la piuma avrebbe volteggiato in aria per diversi secondi invece di colare a picco come ha fatto nel video. Sicuramente il filmato è stato girato nel vuoto: in questo caso però un complottista potrebbe controbattere dicendo che è stato girato in una gigantesca camera a vuoto come quelle usate per testare i satelliti. Cronometrando il tempo di caduta, questo è risultato di circa 1.25s: tenendo conto dell'accelerazione di gravità lunare che è pari a un sesto di quella terrestre, si deduce che sono stati lasciati cadere da circa un metro d'altezza, un valore ragionevole. Facendo due conti si può calcolare il tempo di caduta sotto l'effetto di un'accelerazione di gravità pari a quella Terrestre, che in tal caso sarebbe di soli 0.45s: meno della metà! Quindi per vedere gli oggetti cadere a velocità normale bisogna più che raddoppiare la velocità del video. Vediamo cosa succede a un video se lo acceleriamo di 2.5 volte:


Gli astronauti si muovono un po' troppo velocemente per indossare delle tute così pesanti e impacciate, non trovate? Quindi direi che per simulare la gravità lunare il video non è stato decisamente accelerato. Ma allora hanno attaccato dei fili agli astronauti e ai vari oggetti per farli cadere più lenti? No: in altri video si vede chiaramente la polvere sollevata dalle ruote del rover lunare che ricade troppo lentamente per trovarsi sulla Terra. In questo caso però non possono aver attaccato un filo ad ogni granello di polvere! Quindi, se il video non è stato rallentato per i motivi che ho già spiegato, significa che l'accelerazione di gravità non può essere quella terrestre.

Non penso di avere altro da dire sull'argomento: va bene chiedere ad esperti di fotografia dei pareri sulle foto scattate dalla Luna, ma nessuno si rende conto che uno studio fotografico è molto diverso dalla superficie di un altro corpo celeste.

"Fake news? Sì, Certo. Ma è inutile sperare di convincere tutti: non c'è peggior sordo di quello che non vuole sentire", recita l'articolo.

A chi lo dici, amico...

30 gennaio 2018

Sulle orme dell'Apollo 15

Qualche sera fa sono stato all'osservatorio per dare una mano con un po' di manutenzione, come al solito. Il cielo però era davvero bello e la Luna splendeva sopra le montagne innevate: come resistere alla tentazione di fotografarla? 


Collegata rapidamente la telecamera al rifrattore da 25cm ho iniziato a riprendere come se non ci fosse stato un domani. Elaborando i quasi 70GB di video raccolti mi sono soffermato su una zona della Luna che mi piace particolarmente: il Mare Imbrum, o mare delle piogge, un antichissimo cratere che, riempitosi di magma fuoriuscito dalle profondità della Luna, ha formato una vasta pianura di roccia basaltica scura. Nella foto sulla destra se ne vede metà, delimitato ad Est (destra) da due lunghe catene montuose, le Alpi e gli Appennini lunari. Ma il particolare sul quale mi sono soffermato si trova poco a ovest di quello "stretto" che collega il Mare Imbrum con il Mare Serenitatis, che si vede in basso a destra. 


Ingrandendo l'immagine si nota una vallata percorsa da una rima, ovvero un antico tubo di lava crollato. Quella rima si chiama Hadley, ed è proprio quella che compare in questa foto scattata dagli astronauti dell'Apollo 15!


La rima Hadley fotografata dagli astronauti
La rima Hadley fotografata da Terra













L'Apollo 15 è stata la prima delle cosiddette "Missioni-J", ovvero le missioni lunari più focalizzate sugli aspetti scientifici: la permanenza sulla Luna durava molto di più e gli astronauti avevano a disposizione molti più strumenti scientifici. Apollo 15 fu anche la prima missione a portarsi dietro un Rover Lunare, permettendo così agli astronauti di esplorare in lungo e in largo attorno al punto di atterraggio, spingendosi ad oltre 10km di distanza dal LEM! In totale gli astronauti riportarono sulla Terra più di 70kg di campioni di rocce lunari, mentre lasciarono sul suolo selenico una serie di esperimenti come sismografi, esperimenti per lo studio del vento solare e un retroriflettore per il Lunar Laser Ranging Experiment, che permetteva di misurare la distanza Terra-Luna tramite un laser con una precisione di pochi centimetri: grazie a questo apparecchio sappiamo che la Luna si sta allontantando dalla Terra di circa 3cm ogni anno.

Per concludere, ho affiancato una foto del sito di atterraggio scattato dall'orbita a quella scattata da me: come vedete si riconoscono molte strutture geologiche! 


Questo breve post non è stato scritto in risposta ai complottisti (anche perché sarebbe inutile) o per rispondere a chi mi chiede "Ma si vede la bandiera sulla Luna?" quando faccio le serate pubbliche, ma per farvi rendere conto di come quella piccola sfera che brilla nella notte sia in realtà un mondo fatto di pianure, montagne e valli, sul quale hanno camminato dodici persone, che può essere esplorato anche da Terra, stando comodamente sul proprio balcone.