OLTRE L’ORIZZONTE: SCOPERTE CELESTI NELL’INFINITA DANZA DEL COSMO

Cos’è lo spazio?

Lo spazio, o spazio cosmico, è il vuoto che esiste tra i vari corpi celesti. Non è completamente vuoto, ma contiene una bassa densità di particelle, principalmente plasma di idrogeno ed elio, oltre a radiazione elettromagnetica, campi magnetici, raggi cosmici e neutrini. Le teorie attuali suggeriscono che lo spazio possa includere anche materia oscura ed energia oscura. Inoltre, essendo privo di attriti significativi, permette a stelle, pianeti e lune di muoversi liberamente lungo le proprie orbite.

Lo spazio non ha confini ben definiti: le sue diverse regioni sono delimitate da varie atmosfere e “venti” che dominano internamente, estendendosi fino al punto in cui questi venti cedono il passo ad altri.

Spazio Interplanetario

Lo spazio intorno al Sole e ai pianeti del sistema solare viene definito come spazio interplanetario. Questa regione è caratterizzata dal vento solare, un flusso continuo di particelle cariche che provengono dal Sole e creano l’eliosfera, un’atmosfera estremamente rarefatta che si estende per miliardi di chilometri nello spazio. Qui si trovano raggi cosmici di bassa densità, nuclei atomici ionizzati, particelle subatomiche, plasma, polvere, piccole meteore e molecole organiche.

Spazio Interstellare

Lo spazio interstellare comprende il volume fisico all’interno di una galassia che non è occupato da stelle o sistemi planetari. La densità media della materia in queste regioni è di circa 106 particelle per metro cubo, variando da un minimo di circa 104-105 particelle nelle aree più rarefatte fino a circa 108-1010 particelle nelle nebulose oscure. Circa il 70% di questa massa consiste in atomi di idrogeno solitari, con aggiunte di atomi di elio e tracce di elementi più pesanti.

Spazio Intergalattico

Lo spazio intergalattico si estende tra le galassie. Queste immense distanze, note come vuoti intergalattici, sono parte di un campo fisico che contiene una densità media di massa dell’universo stimata in circa 5,9 protoni per metro cubo. Tuttavia, la densità nell’universo non è distribuita uniformemente: varia da valori relativamente alti all’interno delle galassie a densità estremamente elevate in strutture come pianeti, stelle e buchi neri, fino a raggiungere densità molto inferiori alla media nei vasti spazi vuoti.

Composizione e Proprietà dello Spazio

Lo spazio è composto da una varietà di materiali cosmici come polveri, gas e plasma, ma l’elemento predominante è il vuoto, ovvero lo spazio tra i vari corpi celesti. Oltre a questi materiali, esistono anche elementi cosmici senza forma fisica, come l’energia. La distribuzione non uniforme di questi materiali forma strutture diverse come nebulose, galassie e sistemi solari. La composizione dello spazio è influenzata da fattori come gravità, temperatura e pressione, che ne modificano l’aspetto. Le proprietà dello spazio, che affascinano da secoli la comunità scientifica, includono:

  • Dimensione: Lo spazio è generalmente considerato tridimensionale, comprendente lunghezza, larghezza e altezza. Tuttavia, alcune teorie suggeriscono l’esistenza di dimensioni aggiuntive oltre le tre spaziali.
  • Curvatura: Lo spazio può essere curvo o piatto. La teoria della relatività di Einstein propone che la massa e l’energia curvino lo spazio-tempo, influenzando così la traiettoria dei corpi in movimento.
  • Infinità: Non è definito se lo spazio sia infinito o finito. Le teorie attuali postulano che, mentre l’universo potrebbe essere infinito, il nostro universo osservabile è limitato dall’orizzonte cosmico, oltre il quale non possiamo osservare.
  • Vuoto e Materia: Lo spazio può essere vuoto o contenere materia ed energia, con densità che variano significativamente in differenti regioni.
  • Tempo: Lo spazio e il tempo sono interconnessi; le variazioni in uno influenzano l’altro.
  • Espansione: L’universo è in espansione, come dimostrato da osservazioni astronomiche, suggerendo che lo spazio stesso si stia dilatando nel tempo.
  • Vuoto Quantistico: A livello quantistico, lo spazio non è mai completamente vuoto ma è saturato da un campo quantistico che genera particelle e le loro interazioni. Questo campo è caratterizzato da energie virtuali che appaiono e scompaiono costantemente.

Otto curiosità da sapere assolutamente sul cosmo

  • La tempesta esagonale di Saturno

L’esagono di Saturno è un sistema vorticoso complesso costituito da correnti d’aria e turbolenze. Ogni lato di questo esagono misura circa 13.800 km e le nuvole che lo compongono ruotano attorno al vertice del polo nord con un periodo di circa 11 ore. Questa straordinaria tempesta è stata osservata per la prima volta dal telescopio spaziale Hubble e successivamente analizzata dalle missioni spaziali Cassini. Uno studio pubblicato su Nature Communications ha rivelato che la tempesta consiste di sette strati distinti e che le nubi si estendono per oltre 300 km di altitudine, composte principalmente da particelle di idrocarburi.

  • La gigantesca nuvola d’acqua che fluttua nello spazio

La Terra potrebbe non essere l’unico corpo celeste a contenere acqua. Si ritiene che anche Europa, una delle lune di Saturno, nasconda sotto la propria crosta una riserva idrica che supera il doppio del volume di quella terrestre. Tuttavia, una scoperta ancora più sorprendente è stata fatta nel 2011: un enorme “serbatoio” idrico che fluttua attorno a un quasar, un nucleo galattico attivo con un massiccio buco nero al centro, situato a 12 miliardi di anni luce di distanza. Questa nube di vapore acquoso si estende per centinaia di anni luce e possiede una massa equivalente a 140 miliardi di volte quella dell’acqua degli oceani terrestri.

  • L’uomo che è stato sepolto sulla Luna

Eugene Shoemaker, co-scopritore della cometa Shoemaker-Levy 9, avrebbe dovuto essere il primo geologo a camminare sulla Luna. Purtroppo, a causa di problemi di salute, non poté realizzare il suo sogno. Tuttavia, contribuì significativamente alla formazione di astronauti, inclusi Neil Armstrong. Nel 1997, mentre cercava crateri meteorici in Australia, Shoemaker morì in un incidente. In suo onore, le sue ceneri furono portate sulla Luna, facendo di lui la prima persona ad essere “sepolt” su questo corpo celeste.

  • Quante stelle ci sono nello spazio?

Le stelle nell’universo sono innumerevoli, e stimarne il numero esatto è quasi impossibile. Tuttavia, si stima che nell’universo osservabile ci siano circa mille miliardi di galassie, ciascuna contenente cento miliardi di stelle, il che porta a un totale di circa centomila miliardi di miliardi di stelle. Questo numero è paragonabile a dieci volte i granelli di sabbia presenti sulla Terra. Nonostante ciò, gli astronomi si chiedono quante stelle siano mai esistite in passato, considerando che molte di esse sono diventate buchi neri o stelle di neutroni. Studi recenti hanno rivelato che metà della massa stellare dell’universo è stata generata tra 11 e 9 miliardi di anni fa. Attualmente, le galassie sono diventate meno efficienti nel convertire il gas in stelle, suggerendo che il numero di stelle potrebbe aumentare solo del 5% in futuro rispetto a oggi.

  • Una gigantesca nube spaziale che potrebbe odorare di rum

È davvero possibile annusare lo spazio? Sebbene ci siano molti modi per vederlo e alcuni per udirlo, l’idea di odorarlo può sembrare strana. Tuttavia, alcuni ricercatori hanno scoperto una nube cosmica che… odorava di lamponi e di rum! Conosciuta come Sagittarius B2, questa formazione spaziale si trova a circa 390 anni luce dal centro della Via Lattea. È ricca di formiato di etile, un idrocarburo policiclico aromatico che conferisce alla nube un insolito aroma di rum e lamponi.

  • Un pianeta composto da ghiaccio, che è in fiamme

Gliese 436b è un remoto esopianeta scoperto nel 2004, unico nel suo genere perché è formato da ghiaccio che sembra essere in fiamme. Questo fenomeno è dovuto alla sua alta temperatura di 439 gradi Celsius e alla forte pressione esercitata dal pianeta, che impedisce lo scioglimento del ghiaccio rendendolo più denso. Inoltre, Gliese 436b presenta una caratteristica simile a quella di una cometa, causata dalla perdita massiccia di atomi di idrogeno dovuta alle intense radiazioni stellari emesse dalla sua stella madre. Questa perdita di idrogeno genera una scia azzurrina che ricorda la coda di una cometa.

  • Un pianeta vagabondo che vaga da solo nell’universo

Nel 2012, gli astronomi hanno scoperto CFBDSIR2149, un pianeta interstellare con una massa sette volte quella di Giove, che vaga da solo nello spazio. Questo ritrovamento ha sorpreso la comunità scientifica, poiché si riteneva improbabile che un pianeta potesse viaggiare nello spazio senza essere ancorato a una stella madre. Tra le ipotesi sulla sua natura solitaria, c’è quella che suggerisce che CFBDSIR2149 possa essere stato espulso dal suo sistema solare originario. Un’altra teoria lo identifica come una nana bruna, una “stella mancata” che non ha raggiunto la massa sufficiente per innescare le reazioni nucleari tipiche delle stelle.

  • La cometa del Diavolo

Conosciuta anche come la “cometa del Diavolo”, 12P/Pons-Brooks è una cometa a corto periodo che completa un’orbita in meno di 200 anni. Quando si avvicina al Sole, il calore fa sublimare i suoi gas, formando una chioma spettacolare. Tuttavia, la sublimazione dei gas non è sempre uniforme; a volte, l’irradiazione solare può causare esplosioni di gas che fuoriescono in modo irregolare e asimmetrico dalla superficie della cometa, conferendole un aspetto che ricorda le corna di un diavolo.

Conclusione

Mentre esploriamo gli abissi cosmici, ogni scoperta ci avvicina un po’ di più alla comprensione delle meraviglie dell’universo e del nostro posto in esso. Nonostante gli innumerevoli misteri che ancora avvolgono il cosmo, il continuo progredire delle nostre conoscenze attraverso le missioni spaziali e le ricerche scientifiche accende una luce di speranza e curiosità. È un viaggio senza fine verso l’infinito, un percorso che ci ispira a domandare, esplorare e, infine, forse, a comprendere i segreti più profondi dell’universo. La nostra incessante sete di sapere non solo arricchisce la nostra comprensione dello spazio, ma ci unisce anche nella ricerca collettiva di risposte alle domande più antiche dell’umanità.

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