Su Nettuno piovono diamanti

Adrian Fartade

• Editore: RIZZOLI
• Anno: 2019
• ISBN:
  9788858696392
• Argomento: Biological Sciences
• Categoria: Science General

Questo libro narra la storia leggendaria di come una piccola, meravigliosa e complicata specie, nata su un puntino di roccia e acqua, intorno a una normalissima stella tra centinaia di miliardi di altre stelle, in una galassia tra centinaia di miliardi di altre galassie nell'universo, abbia alzato lo sguardo oltre l'orizzonte e abbia deciso di partire per scoprire ciò che aveva intorno. Senza pensare ai mille pericoli che avrebbe incontrato, senza avere idea di quali sfide avrebbe dovuto affrontare, ma con il cuore pieno di curiosità, passione, ingegno e tanto coraggio. Questa specie siamo noi umani (lo so, non è esattamente il colpo di scena del secolo!). In A piedi nudi su Marte vi accompagnerò alla scoperta della storia dell'esplorazione spaziale del Sistema solare e, in particolare, del Sole e dei pianeti rocciosi, partendo dalla nostra Terra. Giovane e brillante divulgatore, Adrian Fartade ha conquistato il pubblico del web con la sua passione contagiosa per l'astronomia. Scrivendo nel suo personalissimo linguaggio scoppiettante - che, per rendere accessibili rigorosi concetti scientifici, ci porta a immaginare gatti su Mercurio e calzini perduti su Marte -, Fartade in queste pagine ci fa innamorare dell'avventura dell'esplorazione spaziale. Il Sole, Mercurio, Venere, la Luna e Marte ci appariranno come scenari mozzafiato dove vorremmo andare in vacanza, con valli, mari e crateri meravigliosi, albe e tramonti da capogiro, e con mille fenomeni scientifici sorprendenti da studiare. E anche la Terra ci sembrerà diversa da quella che pensavamo di conoscere…

CRONACA DI UNA MORTE SPAZIALE

«Ora basta, davvero!» avevate detto convinti. «Basta libri nuovi finché non finisco quelli vecchi!»

Era questa l’esclamazione che avevate rivolto decisi alle pile di libri, comprati o regalati, ma mai aperti per mancanza di tempo. Eppure eccovi qui, con un nuovo libro in mano…

Se continuate così, accumulerete così tanti libri non letti che la massa della vostra libreria collasserà su se stessa creando un buco nero che inghiottirà la Terra! C’è un solo modo per salvare il mondo, ed è sacrificarvi. Serve una morte epica quanto definitiva e ho giusto il suggerimento perfetto per voi: un meraviglioso viaggio di sola andata dentro Giove!

Potrebbe sembrarvi una fregatura, visto che Giove è un gigante gassoso e quindi, in teoria, si potrebbe semplicemente entrare da una parte e uscire dall’altra. Ma non è così, sarà una morte sicura, non una di quelle in cui, lanciandoti da un balcone di tre metri, poi ti risvegli in ospedale con qualche amico già pronto a regalarti altri libri in vista della lunga degenza. Quella che sto per illustrarvi è la cronaca della vostra morte e, allo stesso tempo, il viaggio all’interno di uno dei mondi più straordinari, belli e complessi di tutto il Sistema solare!

PER GIOVE!

Dopo una partenza dalla Terra con un enorme razzo spaziale, la vostra navicella dovrà percorrere oltre 2,5 miliardi di km attraverso il Sistema solare, seguendo con cura le orbite dei pianeti in modo da arrivare nei pressi di Giove con abbastanza precisione da centrarlo, ma non così velocemente da disintegrarvi all’istante, perché deve essere una morte da vivere nei minimi dettagli!

Il primo vero indizio del fatto che siete arrivati nei pressi del gigante gassoso lo avete quando scoprite, guardando uno degli strumenti della navicella, che la quantità di particelle cariche per ogni centimetro cubo è drasticamente diminuita. Quelle particelle provengono dal vento solare e improvvisamente è come se avessero incontrato una barriera. Benvenuti nella magnetosfera di Giove! Avete appena attraversato l’onda d’urto della bolla magnetica intorno al pianeta, che spinge contro il vento solare un po’ come l’onda d’urto nell’acqua creata dal movimento di una barca. Le particelle torneranno di nuovo ad aumentare moltissimo nei pressi di Giove, dove rimangono intrappolate proprio dalle linee del suo campo magnetico.

Il campo magnetico gioviano è circa 20.000 volte più intenso di quello della Terra e, se fosse possibile osservarlo a occhio nudo, dal nostro pianeta sarebbe grande quanto la Luna piena! La sua coda è così lunga che arriva fino a Saturno, il corpo celeste che lo segue. Come riesca a dar vita a qualcosa del genere, non è ancora del tutto chiaro. Qualche teoria in merito esiste e la scoprirete quando arriveremo nelle profondità, ma per adesso non voglio rovinarvi la sorpresa. Vi dico soltanto che quanto vi ho raccontato finora, è stato vissuto davvero da una sonda spaziale chiamata Juno, di cui parleremo dopo, e se cercate online le parole chiave “Juno bowshock Jupiter” troverete il segnale dello strumento WAVES convertito in audio per sentire l’entrata nella magnetosfera gioviana con le vostre orecchie.

Arrivati nelle vicinanze del pianeta, davanti a voi appaiono ben 79 lune, di diverse dimensioni e colori, quasi un intero “mini Sistema solare” intorno a Giove. Ma non è il momento di distrarvi, alle lune ci penseremo dopo, e le schivate a massima velocità puntando verso il basso, lasciandovi alle spalle anche i sottili anelli di polvere e detriti. Non fate in tempo a chiedervi come mai non sapevate nulla degli anelli di Giove, che i vostri strumenti di bordo iniziano ad andare fuori uso per la radiazione e il continuo impatto di particelle cariche. Per fortuna voi indossate una tuta spaziale in adamantio (e chi non sa cosa sia si vergogni e vada a leggersi un po’ di fumetti Marvel!), così potrete sopravvivere almeno quel tanto che basta per “visitare” l’interno del pianeta.

La gravità di Giove inizia rapidamente a farsi sentire mentre la vostra velocità di discesa aumenta pericolosamente. Così la sonda si sgancia e, dopo esservi scattati un’ultima foto, accendete i propulsori e riuscite a evitare il pianeta per un soffio.

Davanti a voi Giove occupa buona parte dell’orizzonte: potete distinguere la struttura dell’atmosfera, con le bande scure più profonde intervallate dalle strisce chiare di ammoniaca, e nuvole soffici di ghiaccio che si stagliano sopra il grosso dell’atmosfera. Anche se state scendendo a migliaia di chilometri orari, Giove è così grande da apparire fermo all’orizzonte e non vi rendete conto che mancano ancora centinaia di migliaia di chilometri all’arrivo.

Anelli di Giove, ripresi dalla sonda Galileo nel 1999.

In lontananza vedete la Gigantesca Macchia Rossa, grande più dell’intero pianeta Terra e tinta di un misto di rossi e arancioni.

Iniziate a capire che state incontrando l’atmosfera quando il vostro termometro inizia a segnare temperature in rapido aumento: dai piacevoli -200 °C all’ombra cui eravate abituati prima, nei primi strati dell’atmosfera trovate una temperatura di -145 °C. Giove sta diventando sempre più grande e distinguete meglio anche la struttura tridimensionale delle nuvole. Questa è una delle cose più difficili da immaginare guardando le fotografie, perché tutte le bande e le tempeste sembrano alla stessa altitudine, mentre nella realtà non lo sono affatto (succede la medesima cosa quando si guardano le immagini della Terra ripresa dallo spazio: non si percepisce la distanza tra i mari, i rilievi e le nuvole). Mentre pensate assorti a queste sconvolgenti verità, accelerati da Giove a 2,5 volte la gravità della Terra raggiungete la cima delle nuvole. Qui avvertite circa la metà della pressione atmosferica terrestre a livello del mare. State scendendo rapidi e toccate il massimo della velocità con cui Giove vi può attrarre, escludendo quella che avevate all’arrivo con la vostra navicella: cioè circa 3200 km/h!

LA RICETTA DELLA NONNA PER CUCINARE UN GIGANTE GASSOSO

A questo punto vi chiederete: quando siamo arrivati di preciso dentro l’atmosfera di Giove? Dove inizia e dove finisce, visto che tutto il pianeta è gassoso? Non è facile spiegarlo, anche perché le parole che noi usiamo per descrivere i pianeti sono state inventate avendo come riferimento la Terra, ma Giove è del tutto diverso ed è difficile riferire a lui parole come “superficie” e “atmosfera”. Il modo più semplice è pensarlo in termini di densità. Immaginate una valanga di cioccolata: la parte più esterna sarà vapore e gas, ma poi man mano che scendete diventa sempre più densa, anche se rimane comunque fluida e non vi immaginereste un posto dove poter mettere piede come su una superficie ferma classica. Ecco, Giove è un po’ come una valanga di cioccolata. Comunque, per convenzione gli astronomi hanno stabilito che la “superficie” di Giove si trova dove la pressione è uguale a 1 Atmosfera, come quella che avvertiamo sulla superficie della Terra.

Tornando al vostro epico viaggio nelle profondità gioviane, a questo punto potreste vedere il cielo bluastro, come sulla Terra, per via della rifrazione della luce solare negli strati di gas sottile sopra di voi. A dominare la vista sotto di voi, invece, sarebbe un paesaggio fatto di canyon, montagne e vallate, ma tutte di gas e tempeste multicolori. È come essere nella casa della strega in cui si imbattono nel bosco Hansel e Gretel, con meno dolci e più idrogeno, elio, azoto, metano e del buon vecchio zolfo. La ricetta della nonna per cucinare un gigante gassoso.

Tenue e spettacolare atmosfera sopra le nuvole di Giove ripresa dalla sonda New Horisonz.

Su questo però ci torneremo dopo, ora riprendiamo la discesa, immaginando che la vostra tuta, in qualche modo, riesca a resistere all’attrito sempre più forte. Intorno a voi, dopo una decina di minuti di discesa, la temperatura è salita a -50 °C / -40 °C e la pressione atmosferica è quasi quattro volte quella terrestre. Siete ormai nel bel mezzo di tempeste grandi quanto interi continenti! Provate a immaginarlo: una singola nuvola grande come l’intera Europa, con forti fulmini e tuoni in grado di perforarvi i timpani e venti che soffiano a centinaia di chilometri orari. Intorno ci sono soffici nuvole bianchissime di ghiaccio, ammoniaca e acqua, e se siete particolarmente fortunati potreste vedere anche cristalli di ghiaccio portati via dal vento come neve!

COME PATATE GIOVIANE

Sotto di voi, invece, i colori sono scurissimi tra le lunghe colonne di nuvole deformate dai venti e illuminate appena da fulmini nelle profondità. Nulla di ciò che state osservando è mai stato visto da occhio umano. Ve l’avevo detto che vi avrei fatto morire in maniera spettacolare!

Questa è l’ultima volta che potete intravedere il Sole: dopo quindici minuti la pressione è già dieci volte superiore a quella terrestre e da qui in poi vi aspetta un’oscurità completa e un rapidissimo aumento della temperatura. Per darvi un’idea di quanto le cose stiano diventando estreme, in questa fase del viaggio attraversate uno strato in cui la temperatura arriva a quasi 6000 °C, più di quella sulla superficie del Sole! La pressione è quasi due milioni di volte superiore a quella sulla Terra a livello del mare e continua ad aumentare, mentre l’idrogeno è super-critico e inizia a comportarsi in modo assurdo per come siamo abituati a pensarlo qui sulla Terra, quasi come se fosse non solo liquido ma anche metallico. In altre parole, gli elettroni riescono a passare attraverso questo composto conducendo elettricità, come i metalli.

Ormai neppure la vostra super tuta in adamantio vi può più proteggere: per l’estrema pressione il vostro corpo sarà ridotto a una patata senza forma e completamente carbonizzata. L’acqua di cui siete composti è impossibile da comprimere ulteriormente, per cui resterete fermi in equilibrio, come una patata gioviana, per tutto il resto della storia di Giove e del Sistema solare, quindi per oltre 5 miliardi di anni almeno.

Non male, vero? Facciamo un gioco: scattate una foto di voi in questo momento, ovunque siate a leggere queste parole, e postatela sui vostri social con l’hashtag #patatagioviana.

LIQUIDO O GASSOSO?

Se, adesso che siete diventati una #patatagioviana, credete di aver fatto chissà che lungo viaggio al centro del pianeta, sappiate che in verità siete scesi per solo 15.500 km, poco più del diametro della Terra, e siete ancora a ben 71.500 km di distanza dal centro, con davanti ancora il 78% del pianeta. Quella in cui vi siete fermati è la regione dove pensiamo abbia inizio la transizione tra lo strano idrogeno super-critico di cui parlavamo prima, indeciso tra liquido e gassoso, e quello ancor più strano, che ha una crisi d’identità e si crede metallico. Questo composto forma la porzione maggiore del mantello del pianeta ed è qui che crediamo abbia origine il gigantesco campo magnetico di Giove.

Più in basso ancora, nel cuore del pianeta, non abbiamo idea di quali siano le condizioni. La pressione dovrebbe salire a decine di milioni di volte quella terrestre, con una temperatura di quasi 30.000 °C, ma se ci sia o meno un nucleo solido e di che cosa sia fatto resta ancora da scoprire. Fortunatamente però, come vedremo, proprio mentre sto scrivendo una sonda è in orbita intorno a Giove, con l’obiettivo di darci per la prima volta un quadro generale del suo nucleo e della sua composizione.

Per tornare al dubbio iniziale, cioè se sia possibile o meno attraversare Giove, la risposta è no. È più corretto definire questo pianeta come gigante fluido, più che gassoso, dato che non si tratta di una palla di nuvole ma di materiale in movimento, sempre più denso.

Molti anni fa, è stata lanciata per davvero una capsula dentro l’atmosfera di Giove per fare una parte del viaggio che vi ho descritto, ed è stato straordinario! Se non avete idea di quale sia la missione di cui parlo preparatevi, perché state per scoprire una delle perle più belle nella storia dell’esplorazione spaziale!

GIOVE PLUVIO

Per capire come siamo arrivati fino a questo punto, dobbiamo fare un lungo passo indietro. Già i nostri lontani antenati, da quando hanno iniziato a tenere traccia di quei puntini che si muovevano nel cielo in maniera ciclica, hanno raccolto dati riguardo a Giove. Essendo uno dei più luminosi e grandi, ha assunto un ruolo di leader in molte culture antiche: lo conoscete come Zeus nella mitologia greca o Thor in quella norrena, o appunto Giove per gli amici romani. Nella tradizione cinese, invece, nella quale i corpi celesti sono legati a una visione spirituale del mondo, Giove era la stella del legno.

Tra i primi a documentare in maniera dettagliata il suo movimento furono gli assiro-babilonesi, che, notandone la sua periodicità, riuscivano a prevedere con esattezza quando e come si sarebbe visto nel cielo anno dopo anno. Nibiru, che molti avranno sentito nominare intorno al 2012 come il misterioso pianeta sconosciuto che tornerà per distruggerci, in realtà è proprio il nome astronomico in scrittura cuneiforme che i sumeri e poi i babilonesi davano all’equinozio e agli oggetti associati nel cielo notturno. In particolare, molto spesso Giove viene menzionato con questo nome durante l’equinozio.

Durante i secoli successivi, grazie al lavoro di Tolomeo, diventiamo di gran lunga più bravi a prevedere il movimento di Giove nel cielo, ma non si va molto oltre fino a quando due dei più grandi astronomi di tutti i tempi non puntano i primi cannocchiali verso il cielo: Galileo Galilei e Simon Marius. Nei primi anni del Seicento, entrambi stanno lavorando su lenti e cannocchiali finendo per realizzare osservazioni simili, pur in maniera indipendente l’uno dall’altro: soprattutto scoprono che intorno a Giove ci sono quattro puntini di luce che ruotavano.

È davvero difficile riuscire a comprendere l’enorme impatto che ha avuto il Sidereus Nuncius di Galileo che, nel 1610, annuncia al mondo per la prima volta l’osservazione di questi quattro puntini di luce in orbita intorno a Giove, dichiarando implicitamente che non siamo noi l’ombelico del Sistema solare. E nel libro rivela altre scoperte, come le fasi di Venere e le ombre di montagne e valli sulla Luna, sconvolgendo ancor di più il pubblico dell’epoca. L’intero ruolo della Terra, e quindi dell’uomo, era cambiato e l’impalcatura concettuale di millenni sembrava rapidamente sbriciolarsi. L’impatto culturale, morale e ovviamente scientifico fu davvero epocale, tanto da essere ricordato come uno degli eventi più importanti ad aver plasmato il mondo in cui viviamo oggi.

Quando Galileo scoprì le lune di Giove le dedicò a Cosimo de Medici, chiamandole Astri di Cosimo. Al suggerimento di quest’ultimo, il nome fu poi cambiato in Astri Medici, e dedicate ai quattro fratelli Medici: Cosimo, Francesco, Carlo e Lorenzo. Mi piace immaginare un universo alternativo in cui sono ancora questi i nomi ufficiali delle lune, così da poter costruire una missione robotica per andare a esplorare Carlo, oppure scoprire se c’è vita su Francesco. Anche se non fu il primo, quando Simon Marius descrisse le quattro lune nel suo libro le chiamò con nomi legati alla figura di Giove nella mitologia greco-romana: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Non essendo legati ad alcuna potenza politica dell’epoca, questi nomi presto soppiantarono gli altri. Galileo brontolò e inventò un nuovo sistema neutro per indicare queste lune: Giove I, II, III e IV. Noioso, ma utile se si cerca una catalogazione ordinata.

L’invenzione del cannocchiale e del telescopio ha fatto tutta la differenza del mondo per gli studi astronomici e, infatti, già nella seco...

Indice dei contenuti

• Copertina
• Frontespizio
• INTRODUZIONE
• GIOVE
• SATURNO
• URANO
• NETTUNO
• PLUTONE, NEW HORIZONS E FASCIA DI KUIPER
• OLTRE PLUTONE E VERSO LO SPAZIO INTERSTELLARE
• CONCLUSIONE
• RINGRAZIAMENTI
• BIBLIOGRAFIA
• SITOGRAFIA
• CREDITI FOTOGRAFICI
• Copyright