venerdì 28 agosto 2015

Comparazioni sorprendenti




















Questa che vedete qui sopra è l'immagine che ho scelto per iniziare questo breve ma interessante post su alcune comparazioni che si trovano sul web e che aiutano a dare un'idea sulle dimensioni degli oggetti celesti più conosciuti o familiari.
Nell'immagine vediamo il confronto di dimensioni fra Sirio B (qui un'immagine stilizzata della nana bianca) e la Terra - considerate che la massa di Sirio B e' pari alla massa del Sole, e ricorderete dalla panoramica sul Sistema Solare (post 2015 l'anno del contatto con Plutone) quanto sia gigante il Sole rispetto al nostro pianeta (100 volte il diametro della Terra); questo confronto permette di farsi un'idea sulla densita' della materia all'interno della stella.

Passiamo ora a questa bellissima immagine, dove forse avrete riconosciuto due oggetti molto familiari, sulla sinistra la Terra e sulla destra la Luna. Sapete già che la distanza che le separa è circa 384.000 km (post distanze), ma forse non tutti sanno che idealmente questa distanza, insignificante nella prospettiva delle distanze cosmiche, può incredibilmente contenere.....



















tutti i pianeti del nostro Sistema Solare....





















Vediamo quindi una foto diventata famosissima anche per la bellezza che esprime, oltre che per il raggiungimento concreto di un sogno dell'umanità, la Terra vista dal nostro satellite (post 4/4 Viaggio attraverso l'atmosfera).























Tutto è relativo, tutto dipende dalle distanze e in conseguenza dal tempo (etichetta "Guardare nel passato"). Così la nostra meravigliosa Terra, basta allontanarsi solo di un po' e diventa un puntino.... qui sotto vista da Marte.























... poi dall'inconfondibile Saturno....





















.. e in questo storico scatto del 1990, fotografata dalla sonda Voyager 1 (etichetta "Voyager 1" oppure post Vicinato e Gruppi di Galassie 1/3) dalla distanza di circa 6 miliardi di km, cioè oltre l'orbita di Nettuno. Chiamata Pale Blue Dot, cioè Pallido Puntino Blu, l'idea di girare la fotocamera della sonda e scattare una foto della Terra dai confini del sistema solare è stata dell'astronomo e divulgatore scientifico Carl Sagan. Questo un breve estratto delle sue parole:

"...Guardate ancora quel puntino. È qui. È casa. È noi. Su di esso, tutti coloro che amate, tutti coloro che conoscete, tutti coloro di cui avete mai sentito parlare, ogni essere umano che sia mai esistito, hanno vissuto la propria vita.... su un minuscolo granello di polvere sospeso in un raggio di sole. La Terra è un piccolissimo palco in una vasta arena cosmica."

































qui sotto in un'altra versione.... questa foto è storica perché, prima di proseguire il suo lungo viaggio verso i confini del Sistema Solare in modalità di consumo ridotta al minimo quindi praticamente quasi spenta, Sagan insistette per far voltare la telecamera ed immortalare quel piccolo puntino, tutto il nostro mondo, ridimensionando ulteriormente il nostro ruolo nell'Universo e invitando alla presa di responsabilità verso il pianeta che ci è stato donato.






















Se avete a questo punto un'ora di tempo, ora o in altro momento, andate a vedere il video nel post l'Emozione del Viaggio nel Vuoto Cosmico infinito, per avere un'idea pratica "tangibile", pur se simulata, delle distanze all'interno del nostro Sistema Solare.

A questo punto, avendo visto le foto della Voyager 1, metto anche il collage di foto sui vari pianeti del nostro Sistema, a completare il quadro. Vi faccio notare come sembrano più o meno tutti della stessa dimensione mentre noi sappiamo benissimo quanto siano differenti le grandezze di alcuni e le distanze di altri... e questo per osservare come le enormi distanze nel cosmo in qualche modo "appiattiscano", se mi passate il termine, le differenze individuali che solo con gli strumenti e con le conoscenze adeguati possono invece essere identificati e valorizzati.




























Allora torniamo alla nostra meravigliosa, splendida Terra. Già vederla così, in una piccola bellissima foto, riempie il cuore di calore, figuriamoci quale esplosione di ammirazione e commozione deve essere per gli astronauti poterla ammirare dalla ISS, la base spaziale internazionale (post AstroSamantha e post 4/4 viaggio nell'atmosfera).































Siccome il post è dedicato alle comparazioni bisogna partire subito con il confronto con il più grande e maestoso dei nostri giganti gassosi, Giove...(post Sistema Solare in scala e post 2015 Plutone)






























Vediamo meglio la Terra paragonata alla Grande Macchia Rossa.























In effetti la Macchia Rossa di Giove potrebbe contenere tranquillamente almeno due Terre.





























... poi mettendo 6 Terre in confronto a Saturno e ai suoi anelli....(post Sistema Solare in scala e post 2015 Plutone)

































.. e magari provando pure a piazzarla in mezzo a quegli anelli per vedere che effetto farebbe...


















... forse è più facile spingersi di fantasia e ipotizzare come apparirebbero, visti dal nostro pianeta, gli anelli di Saturno se essi fossero attorno alla Terra (vedi anche etichetta "simulazioni di stelle" e "simulazioni di pianeti").






























Passiamo ora alla comparazione con la nostra incredibile gigantesca stella, il Sole (post Il Sole 3/3), qui nell'immagine come sfera luminosa. La freccia rossa rozzamente disegnata è però fondamentale per identificare la nostra posizione visto che nel confronto siamo minuscoli....

































Questa bellissima fotografia e il fotomontaggio rende molto bene l'idea delle dimensioni colossali della nostra stella, e minuscole della Terra al suo confronto....




























Qui sotto abbiamo un'inversione di colori che è servito per evidenziare il gruppo di macchie solari AR2192 confrontato con le dimensioni del nostro pianeta.


























Eppure, come dicevo all'inizio qui nel cosmo è tutto relativo, dipende tutto dalle distanze e conseguentemente dai tempi (etichetta "guardare nel passato"), per cui il nostro Sole così gigante, se ci allontaniamo un po' di più, diciamo da Marte, non appare più così enorme.... eppure la potenza della sua massa e forza di gravità attira pianeti ben oltre questa distanza (non perdetevi il post sul Sistema Solare in scala né quello con il video sulla simulazione del viaggio del fotone).



























Torniamo un momento ai giganti gassosi, e vediamo il confronto di Giove col Sole. Risulta a mio parere comunque impressionante, sapendo che razza di gigante sia giove.




























Qui sotto un piccolo riassunto panoramico di comparazioni tra Giove e il Sole (addirittura 10 Giove servirebbero a coprire unicamente il diametro della stella), tra la Terra e Giove (notate che anche qui servono 10 Terre per coprire il suo diametro, ma nell'immagine uno spazio è stato lasciato per la famosa gigantesca macchia del gigante, così in realtà servirebbero 11 Terre) e infine tra la Luna e la Terra (3,5 lune servono a coprire il diametro del nostro pianeta, quindi la Luna è abbastanza piccola, ma ricordate all'inizio del post quanto è distante da noi, i famosi 384.000 km?!! Non perdetevi a questo proposito il video nel post Il Sistema Solare in scala)

























Ora ripresento in altra versione il Sole con i pianeti del Sistema Solare, ancora una volta per far notare la relatività delle dimensioni: dipende da che prospettiva guardi, se ciò che vedi ti sembra piccolo o grande.

























Ora il gigantesco Sole, così impressionante nella comparazione con Giove, comincia a perdere colpi
se paragonato alla stella Sirio (post Stelle Giganti 1 e Stelle Giganti 2)























Non parliamo poi se il confronto viene effettuato con una delle stelle super giganti che conosciamo, Canis Majoris, che fino a pochi anni fa deteneva il titolo della più grande; d'altra parte questo concetto di relatività risulta fin troppo evidente nelle comparazioni delle stelle Giganti (vedi post Stelle Giganti 1 e Stelle Giganti 2).
































Qui sotto abbiamo invece un'immagine molto efficace, che mi piace particolarmente perché tira in ballo il mondo del microscopico (microcosmo) per aiutare ad immaginare il mondo macroscopico (macrocosmo): se il Sole fosse rimpicciolito alle dimensioni di un globulo bianco (che generalmente nessuno di noi ha presente se non con vaghi ricordi dai libri di biologia delle superiori, e ovviamente non sto parlando di addetti ai lavori nei campi della biologia e della medicina...), la nostra Via Lattea avrebbe le dimensioni degli Stati Uniti d'America..... mi rendo conto che è difficile visualizzare gli USA ma di sicuro il paragone non lascia indifferenti.































Qui sotto sempre il Sole ma paragonato alle stelle che compongono la costellazione di Orione (già abbondantemente analizzata nel post Nebulose 2/3)



























Ora, se non l'avete già visto, torniamo nel "piccolo" e lasciatevi stupire dall'immagine di questa cometa (post Fasce asteroidi - sezione finale meteoriti - e post 3/4 alta atmosfera), che secondo me rende in modo impressionante le dimensioni colossali, altro che piccoli meteoriti....



































E per stupirvi ancora di più guardatela ora piazzata idealmente sulla città di Los Angeles.... questi sono i confronti che aiutano veramente a capire di cosa si sta parlando.



























Procediamo con le comparazioni efficaci e gustiamoci il Nord America disteso sulla superficie di Marte.

































E qui sotto invece, sempre per il concetto di relatività di dimensioni, vediamolo perdersi sulla superficie di Giove.































Divertiamoci ora con due paragoni che riguardano il Monte Olympus di Marte e la Luna Io di Giove, che vedete insieme qui sotto.





















Vediamoli singolarmente così da apprezzarli meglio. Il Monte Olympus di Marte è il vulcano più alto di tutto il Sistema Solare, e potrebbe coprire da solo, con i suoi 624 km di diametro, un'area grande quanto lo stato dell'Arizona, come vedete qui sotto.
































Vediamo ora il satellite Io di Giove. Io, con il suo diametro di 3.475 km, più o meno come la nostra Luna, potrebbe coprire interamente Stati Uniti e Canada. E' la prima delle 4 lune di Giove, molto piccola e coperta da vulcani in eruzione poiché la forte gravità di Giove la tira a se facendo sì che il suo interno sia fuso, con i fenomeni vulcanici noti.

Una affascinante curiosità su Io è che se i suoi vulcani si trovassero sulla Terra, il getto di lava e materiale vulcanico salirebbe oltre la Stazione Spaziale Internazionale (che si trova ad un'altitudine di circa 450-500 km sopra la superficie terrestre!!! post 4/4 viaggio nell'atmosfera).

































                                                                                                                                A questo proposito faccio una piccola parentesi su un fenomeno che è sicuramente interessante quanto poco conosciuto ai non addetti ai lavori,                                    le "forze mareali"
                                                                                                                              Perché Io è ricco di attività vulcanica, il cosiddetto "vulcanismo"? E perché la nostra Luna non è come Io?                                                                                                              
Il vulcanismo di Io è alimentato dal suo calore interno, e questo calore interno è causato dalla eccentricità della sua orbita che produce effetti mareali.
                                           
Traducendo, l'orbita di Io non è circolare bensì eccentrica e questa eccentricità causa una leggera differenza nella forza di attrazione gravitazionale esercitata da Giove tra il punto più vicino e il punto più lontano dell'orbita.                                                                        
Questa differenza nella forza di attrazione gravitazionale, nel punto più lontano minore e in quello mano a mano più vicino maggiore, provoca un rigonfiamento della crosta variabile, che determina l'insorgere di forze di attrito che alla fine provocano il riscaldamento interno. Senza questi effetti dinamici, Io si presenterebbe molto simile alla Luna: un corpo simile per massa e dimensioni, geologicamente inerte e butterato di crateri da impatto.                                                                                                                    
In questa immagine, a proposito di orbite eccentriche, si comprende che a seconda dell'orbita che ha un satellite attorno al suo pianeta, la "forma" dello stesso satellite cambia proprio in base a queste forze mareali: infatti se si muovesse verso il pianeta la forza di marea diventerebbe sempre più grande e potrebbe "sgretolare"il satellite.





La forza di gravità del pianeta attorno a cui orbita il satellite, ma anche degli altri satelliti che a turno interagiscono con le loro proprie forze gravitazionali fa sì che Io venga alternativamente attirato e poi allontanato, questo movimento provoca continui spostamenti interni creando energia e calore all'interno del satellite.                                                                                                                                  
A seconda della distanza dal pianeta varia anche la forma per effetto mareale. Ne consegue che la forma di Io passa da quasi sferica ad essere più allungata. E’ come se il satellite continuasse a comprimersi ed a stirarsi. Questo “tiramolla” causa dei forti attriti interni che portano al riscaldamento della materia.


Per fare un esempio più concreto, è come quando ci si strofina le mani una con l’altra e si sente subito caldo. Per concludere, l’interno di Io rimane fuso per gli effetti della forza di marea (variabile continuamente).                                                                                       

Ora, avvicinandoci alla conclusione del breve post, una piccola premessa su come è composta una stella di neutroni, come vedete qui nell'immagine.

Una massa incredibile, 1,5 volte il Sole, racchiusa in una sfera di soli 20 km di diametro, non si può neanche immaginare la densità interna.

Anche in questo caso qualcuno è venuto a darci una mano, aiutando la nostra fantasia e piazzando, come vedete nell'immagine successiva, la stella di neutroni in una parte specifica dell'Inghilterra, in questa immagine satellitare della Nasa. Il Nord-ovest, l'area compresa tra Liverpool e Warrington approssimativamente sarebbe pari a un astro di questo tipo.

L'incredibile curiosità riguarda la densità inimmaginabile di questa stella: se potessimo prenderne un cucchiaino peserebbe più di un miliardo di tonnellate.


























Ora ci spostiamo ad un confronto veramente galattico! La nostra Via Lattea, così immensa e sconfinata ai nostri occhi (post Via Lattea e post Vicinato 1/3), diventa qui un minuscolo puntino nel confronto con IC1011, la galassia più grande scoperta fino ad oggi, lontana ben 350 milioni di anni luce (post distanze).





















L'immagine sottostante parla da solo, con un po' d'intuito credo si riesca facilmente a tradurla: ci sono più stelle in cielo che granelli di sabbia su tutte le spiagge e i deserti della Terra. Direi che il paragone rende efficacemente l'idea.















Per finire consideriamo questa immagine. Abbiamo trovato immagini simili nel post Ammassi e SuperAmmassi di galassie 2/3. Solo in questa incredibile foto ripresa dal telescopio spaziale Hubble, decine di migliaia di galassie lontane da noi fino a milioni di anni luce, distanze e tempi al di là della nostra possibilità di concezione, se non tramite l'ausilio di sistemi informatici ad alta tecnologia. Eppure, tutte queste galassie sono racchiuse in questo quadrato. Ma quanto è grande questo quadrato? La risposta è sconvolgente...


































Il quadratino sopra non è che una frazione minuscola, insignificante del cielo sopra le nostre teste... una cosa da vertigini.































Qui sotto, tanto per farsi un'idea, sappiate che tra i tanti buchi neri esistenti (post buchi neri), e ce ne sono in ogni galassia, anche nella Via Lattea, non esistono solo quelli piccoli, ma anche i giganti inimmaginabili, come ad esempio questo confrontato con le orbite della Terra e di Nettuno e la cui dimensione è calcolata in giorni luce (post distanze e post TABELLE).































Concludo il post con questa immagine che trovo affascinante e che per la seconda volta introduce un elemento del mondo microscopico affiancandolo ad uno del mondo macroscopico. Prima di dare la soluzione però vi lascio riflettere; chi ha un po' di pratica con la biologia non ci metterà molto a riconoscere l'oggetto a sinistra.

















Ebbene, a sinistra abbiamo un ovocita e si vedono pure degli spermatozoi che stanno cercando di penetrare per fecondare la cellula, alla fine di un lungo, sfiancante e incredibile viaggio. A destra invece, con un'inversione di colori, il nostro meraviglio astro, il Sole. Non si può fare a meno, secondo me, di notare una certa rassomiglianza, per quanto si tratti di oggetti appartenenti a mondi distinti.

E' stato un piacere anche questa volta accompagnarvi in questo piccolo viaggio curioso. Di comparazioni veramente interessanti ne troveremo ancora e non mancherò di organizzare altri post.

Grazie di avermi seguito, a presto.

Comparazioni varie:
http://www.buzzfeed.com/daves4/the-universe-is-scary#.gwPdwMYO9

http://www.nextme.it/scienza/universo/sistema-solare/8499-terra-dimensioni-pianeti-lune-sistema-solare

Comparazione scrittore, artista e astrofilo americano Ron Miller:
http://www.focus.it/ambiente/e-se-al-posto-della-luna-ci-fosse?gimg=37912&gpath=#img37912




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