Tag: Universo

Distruggiamo la Luna!

Sono passati 46 anni da quel 21 luglio 1969: per la prima volta posiamo piede sulla Luna, ed il nostro satellite, per millenni irraggiungibile, si fa in qualche modo sì più vicino, ma anche meno affascinante. E decisamente più noioso. Diciamoci la verità, oramai la Luna ha stufato. Se ne sta lassù, i poeti non la cantano più, ed i lupi mannari sono roba del passato. Sarebbe meglio farla saltare in aria in mille pezzetti, e godersi lo spettacolo.

Già, ma come fare?

Ovviamente è solo un’ipotesi, la Luna è una delle cose più meravigliose che la natura ci abbia donato. Ma se volessimo distruggerla sul serio e levarcela per sempre dall’orbita, come potremmo fare?

Fraser Cain è il creatore del blog di astronomia Universe Today, lanciato nel 1999 e visitato ogni anno da milioni di utenti, e qualche giorno fa ha fatto un paio di conti e ha cercato di comprendere quanta energia sarebbe necessaria per disintegrare il nostro amato satellite.

 

 

Il requisito base per distruggere qualsiasi cosa, dagli atomi alle stelle, è quello di aggirare l’energia di legame. Semplicisticamente, potremmo dire che un oggetto è formato da dei pezzi più piccoli che presentano, se sommati singolarmente, una massa maggiore del prodotto finale; ciò è dovuto al fatto che ogni cosa nell’universo reagisce con quello che la circonda, portando ad una perdita di massa – ad esempio attraverso l’emissione di calore – che non avrebbe se fosse divisa nelle sue componenti più semplici.

Proviamo a fare un esempio: un atomo di elio è formato da due protoni e due neutroni, che hanno singolarmente masse di 1,0073 dalton i primi e 1,0087 i secondi. Fatti i calcoli (1,0073*2+1,0087*2) l’elio dovrebbe avere una massa di 4,0320 dalton, ma in realtà è di 4,0015.

L’energia di legame è quindi la forza necessaria a scomporre qualcosa in parti più piccole, e quella della Luna è 1,2*10^29 joule (quella della Terra è 2,2*10^32).

Per fare un paragone, Fat Boy, la bomba atomica sganciata su Hiroshima (Giappone) ha liberato un’energia di 8*10^13 joule. Per frantumare il nostro satellite servirebbero miliardi di bombe atomiche, detonate tutte nello stesso istante. Praticamente impossibile con i mezzi attuali.

 

 

Proviamo allora con qualcosa che viene dallo spazio: un asteroide. Per scatenare l’energia sufficiente ci vorrebbe un asteroide di dimensioni inimmaginabili, grande centinaia se non migliaia di chilometri. Certo, una soluzione del genere sarebbe fattibile in teoria, ma dove lo andiamo a recuperare un asteroide così grosso? E sopratutto, come lo imbrigliamo e lo spariamo contro la Luna? Neanche questa strada è percorribile.

Sfruttando altre risorse del nostro sistema solare il limite di Roche della Terra potrebbe sbriciolare la Luna in pochi minuti. Il limite di Roche è una linea immaginaria che circonda ogni corpo celeste, al di sotto della quale un altro oggetto viene dilaniato dalle forze di marea che si vengono a creare. Pensiamo ad un bambino che fa il bagnetto nella vasca da bagno, con tutti i suoi giocattoli gommosi e galleggianti al seguito: facciamo un mulinello al centro e lasciamo che i suoi amici di plastica vadano per la propria strada. Se una paperella di gomma si mantiene a debita distanza, il mulinello non le arrecherà danno, ma se questa si avvicina troppo, verrà risucchiata inesorabilmente dal gorgo, sempre più velocemente e vorticosamente. Ora, se il giocattolo non fosse di gomma ma di carta, verrebbe distrutto in mille pezzi: questo è quanto succede quando si supera il limite di Roche. Quello terrestre è di 18.000 chilometri, e se riuscissimo a portare la Luna oltre questa soglia, il nostro pianeta farebbe il resto. Purtroppo non abbiamo i mezzi per spostare un oggetto grande quanto il satellite, che inoltre si allontana da noi di qualche centimetro all’anno, inesorabilmente. Tra qualche milione di anni il satellite maggiore di Marte, Phobos, supererà il limite di Roche e ricadrà sulla superficie del pianeta rosso. Le conseguenze saranno inimmaginabili.

Se la scienza non ci viene in aiuto, proviamo con la fantascienza. Prendendo spunto dal film Austin Power: La spia che ci provava, costruiamo un laserone gigantesco e puntiamolo contro la Luna (anche se nel film avviene il contrario). Come alimentarlo? Il Sole potrebbe venire in nostro aiuto, costruendogli intorno una sfera di Dyson. Una sfera di Dyson è un enorme scudo artificiale che avvolge una stella e ne raccoglie l’energia, che può essere riutilizzata a piacimento – sarebbe come avvolgere una lampadina accesa in una sfera d’acciaio che fosse in grado di assorbirne il calore e la luce. Si tratta di un’idea dell’astronomo, fisico e matematico Freeman John Dyson, attuabile in teoria ma non in pratica: per costruirne una intorno alla nostra stella servirebbe quasi tutta la materia del Sistema Solare, vale a dire buona parte di quello che c’è tra il Sole e Nettuno. Se riuscissimo a costruire lo stesso una sfera di Dyson, potremmo imbrigliare l’energia del Sole per 15 minuti e scaricarla contro il satellite. Basterebbe per sbriciolarlo in un attimo.

 

 

D’accordo, abbiamo distrutto la Luna. E adesso?

I detriti cadrebbero sulla Terra per secoli, e creerebbero un clima inadatto alla vita portando allo sterminio di qualsiasi forma di vita. Senza il nostro satellite gli oceani non avrebbero più le correnti, l’acqua si ritirerebbe spostandosi lungo i poli e l’equatore e distruggendo tutto ciò che gli si parerebbe innanzi. L’asse terrestre, infine, diverrebbe parallelo a quello dell’orbita: il Polo Nord si inclinerebbe al punto di sfiorare l’equatore, portando la Terra a rotolare letteralmente lungo la sua orbita.

E se proprio non resistiamo all’impulso di vedere la Luna distrutta, basta affidarsi al regno della fantasia. Nel manga e anime Dragon Ball (ドラゴンボール) di Akira Toriyama, ad esempio, viene polverizzata da Piccolo (Junior nella versione italiana) con un raggio energetico. In Assassination Classroom (暗殺教室) di Yūsei Matsui il protagonista Korosensei dissolve una parte della Luna lasciandone solo una falce come manifestazione dei suoi poteri ai governi della Terra. In The Time Machine di Simon Wells il satellite viene disintegrato nel 2037, a causa di un’esplosione nucleare.

 

 

Finora abbiamo solo avanzato ipotesi, ma è bene ricordare che nel 1958 la United States Air Force (l’aeronautica militare degli Stati Uniti) ha avviato realmente uno studio per distruggere la Luna. Si tratta del Progetto A119, che prevede la detonazione di un’ordigno nucleare sul satellite – e conseguente distruzione dello stesso – per dimostrare la superiorità degli Stati Uniti sull’Unione Sovietica, all’epoca potenza indiscussa della corsa allo spazio. Nello stesso anno i sovietici avviano il Progetto E-4, sostanzialmente identico a quello statunitense. Fortunatamente, entrambi i progetti verranno abbandonati l’anno successivo: A119 principalmente per le reazioni negative dell’opinione pubblica, ed E4 per i seri dubbi sulla sicurezza del velivolo di lancio. È interessante notare come la distruzione della Luna, di per sé, venga considerato un problema secondario.

 

 

A conti fatti, ci conviene lasciare la Luna dov’è. Tanto tra qualche milione di anni se ne andrà da sola.

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D&R: Quanto ci metterebbe un buco nero a divorare il Sole?

Un buco nero è una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così intenso e forte da attrarre al suo interno qualsiasi cosa. Si tratta del naturale collasso di alcuni tipi di stelle, dotate di una massa straordinariamente elevata, che sono presenti al centro di ogni galassia – e sì, anche nella nostra ce n’è uno. Nulla sfugge alla fame dei buchi neri: non la luce, non i pianeti, non le stelle.

Ma quanto ci metterebbe un buco nero a divorare il Sole?

 

Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea fotografato dal satellite Chandra della NASA.

 

I buchi neri si dividono in base alla loro massa in quattro categorie.

Classe Massa Raggio
Buco nero supermassiccio ~106–109MSole ~0.001–400 AU
Buco nero di massa intermedia ~103MSole ~103 km ≈ RTerra
Buco nero stellare ~3-30 MSole ~30 km
Micro buco nero fino a ~MLuna fino a ~0.1 mm

Un buco nero supermassiccio non lascerebbe alcuno scampo ad una stella simile al Sole, divorandola in un sol boccone, o disintegrandola in pochi giorni.

Nel caso il Sole finisse all’interno dell’orizzonte degli eventi (superficie entro cui non vi è più possibilità per qualsiasi cosa di sfuggire alla forza gravitazionale) di un buco nero di massa intermedia, verrebbe lentamente inglobato partendo dalla sua superficie, sottraendogli a poco a poco i gas. Questo processo può durare anche svariati milioni di anni. Se invece venisse colpito in pieno, la nostra stella verrebbe fondamentalmente dilaniata di netto: il gas all’interno ed all’esterno del sole diverrebbero parte integrante del buco nero, che si circonderebbe così di un disco luminoso a cingere il nero più assoluto. Questi eventi sono estremamente rari, ma sono già accaduti in passato.

Se invece il Sole transitasse nei pressi di un buco nero stellare, questi lo divorerebbe molto lentamente. Ci potrebbero volere miliardi di anni affinché una stella del genere possa consumarsi in questo modo.

Un micro buco nero, invece, se passasse attraverso il Sole, probabilmente non creerebbe nessun danno particolare. Se invece gli transitasse nei pressi, la stella verrebbe divorata in un periodo che si potrebbe prolungare per un tempo indefinito. Il Sole evolverà tra circa 10 miliardi di anni in una nana bianca, e successivamente in un diamante di dimensioni planetarie: quando verrà quel giorno, probabilmente il buco si sarà già allontanato abbastanza per non essere più una minaccia.

 

 

 

E se il Sole diventasse dall’oggi al domani un buco nero, cosa succederebbe alla Terra?

Assolutamente niente.

Il nostro sistema solare si base sulle forze gravitazionali del Sole, non sulla sua grandezza. Se un buco nero della sua stessa massa prendesse il suo posto, le leggi fisiche che regolano le orbite dei pianeti resterebbero immutate.

Anche se moriremmo tutti assiderati, non ci sposteremmo di un millimetro.

 

 

Domanda inviata da Lamberto.


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D&R: A che velocità si espande l’universo?

L’universo è nato circa 13,82 miliardi di anni fa, da un grande ammasso estremamente caldo e denso. Poi tutto ha cominciato ad espandersi, le galassie si sono allontanate l’una dalle altre, e tutto è diventato come lo conosciamo oggi. La dilatazione dell’universo continua ancora oggi, e lo farà per diversi miliardi di anni ancora. Ma a che velocità scorre questa espansione?

La prima stima abbastanza precisa viene effettuata nel 2012, quando il telescopio spaziale Spitzer della NASA in orbita dal 2003, seguendo il moto di 90 variabili Cefeidi – una particolare classe di stelle note per la loro correlazione tra periodo di variabilità e luminosità assoluta – calcola la velocità di espansione del nostro universo in 74,3±2,1 km/s su megaparsec (il parallasse di un secondo arco, o parsec, è un’unità di lunghezza astronomica che equivale a circa 3 milioni di anni luce).

 

La Teoria del Big Bang è facilmente comprensibile se si immagina l’universo come un palloncino. All’inizio tutte le galassie sono vicine, ma con l’espansione si allontanano tra loro sempre di più.

 

Una stima più precisa viene pubblicata sulla rivista scientifica Astronomy and Astrophysics nel 2013 da parte del Lawrence Berkeley National Laboratory. Grazie ad un particolare strumento, il BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, traducibile con Indagine Spettroscopica dell’Oscillazione dei Barioni), che misura la distribuzione della materia oscura, il gruppo di ricerca guidato da Andreu Font-Ribera scopre che la velocità di espansione dell’universo è attestabile intorno ai 68 km/s su megaparsec.

[…] Se guardiamo indietro all’universo, quando aveva meno di un quarto della sua età attuale, avremmo visto un paio di galassie separate da un milione di anni luce andare alla deriva ad una velocità di 68 chilometri al secondo. La stessa velocità con la quale si espande ora l’universo. E il margine di errore dei nostri calcoli è più o meno di un solo chilometro e mezzo al secondo. – Andreu Font-Ribera, caporicercatore del Lawrence Berkeley National Laboratory

Bisogna ricordare che l’universo tende ad aumentare la velocità di espansione in maniera esponenziale; in pratica, è come se ci lanciammo con uno skateboard lungo una discesa ripida: più andiamo avanti, più la velocità aumenta.

Ma come finirà l’universo? C’è chi pensa che i corpi celesti si allontaneranno all’infinito, ed il gelo siderale coprirà ogni cosa, rendendolo incompatibile con qualsiasi forma di vita; altri studiosi immaginano che un giorno tutto tornerà indietro restringendosi di nuovo, tornando a formare un’enorme massa al centro di tutto. Tutto ciò avverrà, seguendo la teoria del Big Freeze, tra 10^10^76 anni (10.000 miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di miliardi di anni), quando tutta la materia verrà inglobata dai buchi neri. Ma non disperate!

Quel giorno, probabilmente, ci saremo già estinti da un pezzo.

 

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