dal Sistema solare all’Universo

dal Sistema solare all’Universo i pianeti e il Sole Oltre alla Terra con la Luna, altri pianeti con i loro satelliti (e innumerevoli asteroidi e comete) orbitano intorno al Sole formando il Sistema solare. Vicino al Sole ci sono i piccoli pianeti rocciosi: Mercurio, Venere, Terra e Marte. Più lontani sono invece i grandi pianeti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Tra l’orbita di Marte e quella di Giove c’è una fascia popolata da asteroidi, che sono oggetti rocciosi di forma varia, molto più piccoli dei pianeti.

Tutti i pianeti del Sistema solare orbitano intorno al Sole con un moto di rivoluzione che obbedisce alle tre leggi di Keplero. Il Sistema solare è tenuto insieme dall’attrazione gravitazionale tra i pianeti e il Sole, la cui massa è enormemente più grande. Le tre leggi di Keplero

1. L’orbita di ogni pianeta ha la forma di un’ellisse, con il Sole in uno dei fuochi. 2. Ogni pianeta è più veloce quando è vicino al Sole, più lento quando è lontano. 3. La velocità orbitale media diminuisce al crescere del diametro dell’orbita.

La figura a lato illustra le prime due leggi di Keplero che regolano il moto dei pianeti.

● Prima legge : l’orbita del pianeta ha forma ellittica e il Sole si trova in un fuoco.

● Seconda legge : in un dato intervallo di tempo, il raggio che congiunge il Sole al pianeta spazza sempre la medesima area; nella figura B per esempio le due aree colorate sono uguali, dunque il pianeta percorre i due archi di

ellisse in tempi uguali: quando è vicino al Sole (perielio) si muove più velocemente di quando è lontano (afelio).

● La terza legge di Keplero invece significa, per esempio, che Marte si muove lungo la sua orbita più lentamente di quanto non faccia la Terra (perché è più lontano di noi dal Sole), e Giove si muove ancora più lentamente di Marte; al contrario Mercurio si muove più velocemente della Terra.

1

dal Sistema solare all’Universo

Il Sole è una stella, cioè una gigantesca sfera di plasma che irraggia nello spazio energia prodotta da reazioni di fusione nucleare. Il Sole è nato più di cinque miliardi di anni fa, quando una nube di idrogeno, sotto l’effetto della propria gravità, si è addensata a formare una sfera caldissima. Così il gas è diventato un plasma: non più un insieme di atomi, ma un fluido fatto di nuclei ed elettroni indipendenti tra loro. A queste altissime temperature si innescano le reazioni di fusione nucleare: l’agitazione termica è così forte che i nuclei possono scontrarsi, vincendo la repulsione dovuta alla loro uguale carica elettrica, e allora si fondono. In questo modo dall’idrogeno si forma elio, e parte della massa m dei nuclei di partenza si trasforma in energia E , secondo la famosa formula di Einstein E= mc 2 . L’energia liberata nel nucleo del Sole emerge in superficie attraverso un moto convettivo, poi è emessa nello spazio insieme al vento solare. Come mostra la figura, il nucleo centrale dove avvengono le reazioni di fusione occupa una frazione molto piccola (meno del 2%) del volume del Sole. Le masse di plasma riscaldate dalla fusione salgono verso l’esterno, si raffreddano e poi ridiscendono con un moto convettivo simile a quello dell’acqua che bolle. I granuli caratteristici della fotosfera, la superficie esterna della stella, sono proprio le estremità di queste correnti convettive che trasportano il calore dall’interno del Sole alla superficie. La cromosfera è l’«atmosfera» del Sole, che emette luce rossa ma è sovrastata dalla luminosità della fotosfera. Da qui è emesso un flusso continuo di particelle energetiche, che formano il cosiddetto vento solare. Spesso inoltre si proiettano nello spazio le protuberanze, spettacolari getti di plasma curvati dal campo magnetico solare.

2

dal Sistema solare all’Universo

i pianeti rocciosi e i pianeti gassosi

Nella figura le dimensioni dei pianeti (e del Sole) sono disegnati sulla stessa scala ma non le loro distanze dal Sole, che sono enormemente più grandi: così si capisce bene perché Giove e gli altri pianeti gassosi sono chiamati anche pianeti giganti. Nelle tabelle sotto la figura le caratteristiche dei pianeti (distanza dal Sole, diametro e massa) sono espresse in rapporto ai valori della Terra. Per esempio, nella tabella Nettuno ha distanza pari a 30 perché è 30 volte più lontano dal Sole rispetto a noi. Mercurio è il pianeta più vicino al Sole; da Terra lo si può vedere perciò soltanto all’alba o subito dopo il tramonto. È ricoperto di crateri ed è privo di atmosfera, il che determina una fortissima escursione termica: durante il suo giorno Mercurio ha una temperatura di 400 °C, che precipita a –200 °C durante la sua notte. Venere per dimensioni è quasi un pianeta gemello della Terra, ma, nonostante il suo nome romantico, questo pianeta è un vero inferno. Fitte nubi di vapore acqueo e acido solforico lo

3

dal Sistema solare all’Universo

avvolgono completamente, e l’effetto serra genera una temperatura alla superficie di circa 460 °C: è il posto più caldo del Sistema solare. La Terra ha due caratteristiche fondamentali: è abbastanza grande, così la gravità le consente di tenere legata a sé un’atmosfera, e si trova alla giusta distanza dal Sole, con temperature che permettono la presenza di acqua allo stato liquido. Grazie a queste coincidenze, il nostro pianeta ospita la vita. Marte è un deserto ghiacciato e rossastro, perché ricoperto di polvere rugginosa. La gravità marziana è un terzo di quella terrestre e l’atmosfera perciò è assai tenue, ma con venti molto forti a causa della grande escursione termica (la temperatura infatti può passare da –100 °C di notte a +25 °C di giorno). Sul pianeta rosso ci sono anche tracce dell’antico flusso di grandi masse d’acqua. Giove è il pianeta gigante per eccellenza: la sua massa è due volte maggiore di quella di tutti gli altri corpi del Sistema solare messi insieme (escluso il Sole, beninteso, la cui massa è ancora mille volte più grande). Giove è formato principalmente da idrogeno ed elio. Forse è una stella mancata: se avesse avuto più gas a disposizione quando si è formato, avrebbe potuto accendersi innescando la fusione nucleare come il Sole. Giove ha decine di satelliti; i quattro maggiori apparvero per la prima volta a un occhio umano nel cannocchiale di Galileo, a Padova nel 1610. Saturno è un altro gigante gassoso, sebbene sia più piccolo di Giove. I suoi spettacolari anelli (formati da piccoli frammenti di roccia e ghiaccio) ne fanno uno dei corpi celesti più belli da osservare al telescopio. Saturno ha una trentina di satelliti; il più grande è Titano, dotato addirittura di una propria atmosfera. Urano , il terzo pianeta gassoso, è curioso perché ha l’asse di rotazione quasi perpendicolare a quello degli altri pianeti: anziché ruotare come una trottola, «rotola» lungo la propria orbita di rivoluzione. Urano ha una ventina di satelliti e anche un sistema di anelli, che però sono poco luminosi. Nettuno è stato scoperto intorno al 1850, quando gli astronomi notarono che l’orbita di Urano non era esattamente quella prevista da Newton. Essi ipotizzarono allora che vi fosse un altro pianeta, ancora sconosciuto, la cui gravità influenzava il moto di Urano. Calcolarono la posizione di quel nuovo pianeta, e Nettuno fu poi visto.

Asteroidi, comete e meteore Gli asteroidi o pianetini sono corpi rocciosi che orbitano intorno al Sole; di solito hanno forma irregolare, come l’asteroide Ida della figura qui accanto. Il più grande asteroide, Cerere, misura quasi 1000 chilometri; ma per lo più gli asteroidi sono minuscoli rispetto ai pianeti. Sono concentrati in una fascia sul piano dell’eclittica, tra le orbite di marte e di Giove, ma ne esistono anche nelle altre parti del Sistema solare. di tanto in tanto un asteroide colpisce la Terra. Forse proprio un impatto del genere ha provocato, 65 milioni di anni fa, la scomparsa di molte specie tra cui i dinosauri. Le comete

4

dal Sistema solare all’Universo

Le comete hanno un nucleo centrale fatto di roccia molto porosa e ghiaccio, e provengono dalle regioni più esterne del Sistema solare. Quando si avvicinano al Sole, la radiazione solare riscalda il nucleo e fa sublimare parte del ghiaccio, generando una brillante chioma di vapori e polvere (da cui il nome «cometa») che può estendersi a formare una lunghissima coda. Il fenomeno continua durante il moto di allontanamento: per questa ragione la coda delle comete è sempre rivolta dalla parte opposta rispetto al Sole. Meteore e meteoriti Durante il suo moto nello spazio la Terra incontra continuamente piccoli pezzi di roccia (residui di comete o di collisioni cosmiche) che entrando nell’atmosfera terrestre si riscaldano per attrito fino a bruciare ed emettono luce durante la caduta: sono le meteore che per tradizione chiamiamo «stelle cadenti». Le poche meteore che riescono a raggiungere la superficie terrestre prima di consumarsi del tutto sono chiamate meteoriti e sono oggetti preziosi e di grande interesse scientifico: si tratta infatti di frammenti di mondi extraterrestri che abbiamo la fortuna di poter studiare direttamente qui sulla Terra.

Le altre stelle Le altre stelle si trovano a distanze enormi dal Sole (e quindi dalla Terra).

Le stelle che di notte brillano nel cielo sono sfere di plasma incandescente. Come il Sole, esse sono nate quando grandi nubi di gas (o nebulose) si sono compresse, sotto l’azione della gravità, fino a innescare al proprio interno reazioni di fusione nucleare: tutte le stelle emettono perciò luce e altre radiazioni. Per misurare le distanze tra le stelle si usa l’unità chiamata anno-luce, cioè la distanza che la luce percorre in un anno viaggiando nello spazio vuoto : è una distanza gigantesca,

5

dal Sistema solare all’Universo

pari a quasi diecimila miliardi di chilometri. Per capire il significato di questo numero, immagina che la Terra sia grande quanto 1 globulo rosso del sangue: la distanza Terra-Sole allora si ridurrebbe a circa 9 centimetri, ma 1 anno-luce sarebbe più di 5 chilometri! Ebbene, la stella più vicina al Sole si trova a oltre 4 anni-luce di distanza da noi. Molte altre stelle che di notte vediamo a occhio nudo sono ancora più lontane: possono trovarsi anche a migliaia di anni-luce da noi. È a causa di questa lontananza che le stelle, anche quando sono molto più grandi del nostro Sole, ci appaiono come minuscoli puntini luminosi. La luminosità dipende dalla distanza: se due stelle identiche sono a distanze diverse da noi, quella più vicina ci appare più brillante di quella più lontana. La ragione è la stessa per cui un lampione vicino ci appare più brillante di un lampione identico, ma più lontano. Il colore delle stelle dipende dalla temperatura della loro superficie. Pensa a un oggetto metallico riscaldato in una fornace: al crescere della temperatura emette prima luce rossa, poi gialla e quindi bianca; e se il metallo non fondesse, a temperature ancora più alte diventerebbe azzurro. In modo simile, le stelle che hanno temperatura superficiale più alta appaiono di colore bianco o azzurro, mentre quelle meno calde appaiono rosse o gialle, come puoi vedere nella figura qui sotto. La stessa figura mostra anche che di solito le dimensioni delle stelle aumentano insieme alla loro temperatura (ma ci sono eccezioni, come le giganti rosse).

Le costellazioni non esistono davvero: sono soltanto un’illusione ottica. Il cielo notturno ci appare come un soffitto semisferico, la volta celeste, nel quale anticamente si pensava che fossero incastonate le stelle. Per dare un senso al cielo stellato i nostri progenitori cercarono, con molta fantasia, di riconoscere nella disposizione delle stelle figure e personaggi delle loro leggende: il Leone, l’Idra, i Gemelli, Orione e le altre costellazioni. Ma le stelle che compongono le figure riconosciute dagli antichi, in realtà, non sono vicine tra loro: a noi appaiono vicine soltanto perché le vediamo proiettate sulla volta celeste, dal particolare punto di vista della Terra. Gli alieni di un altro Sistema solare, lontano dal nostro, vedrebbero costellazioni dall’aspetto del tutto diverso. La figura, per esempio, mostra l’effettiva

6

dal Sistema solare all’Universo

disposizione nello spazio delle stelle della costellazione di Orione: sono lontanissime tra loro, separate da distanze di centinaia o migliaia di anni-luce.

la vita e la morte delle stelle Le stelle non sono eterne: come tutte le cose, hanno un inizio e una fine. Una stella nasce quando una nebulosa di gas si addensa e diventa un plasma in cui si accendono le reazioni di fusione nucleare. La stella poi rimane stabile fintantoché la pressione delle radiazioni che emette bilancia la gravità, ossia impedisce che il gas esterno crolli sulla parte centrale. Infine, quando esaurisce la sua scorta di combustibile nucleare, la stella muore spegnendosi. Gli astronomi hanno scoperto che il destino di una stella dipende dalla sua massa. Le stelle simili al Sole diventano giganti rosse e infine nane nere. Gran parte delle stelle ha una massa simile a quella del nostro Sole. Quando una stella di questo tipo ha bruciato tutto il proprio idrogeno, trasformandolo in elio, la sua parte centrale si contrae e raggiunge temperature ancora più alte. Si innescano allora nuove reazioni di fusione nucleare che trasformano l’elio in carbonio, e gli strati esterni di gas si espandono moltissimo: la stella diventa così una gigante rossa, che rimane stabile per circa un miliardo di anni.

Quando non c’è più materiale da bruciare, gli strati esterni sono proiettati nello spazio e rimane un nocciolo centrale caldissimo, in cui però non avvengono più reazioni di fusione: la stella è diventata una nana bianca, che gradualmente perde luminosità fino a spegnersi del tutto, diventando una nana nera. Il Sole si è formato circa 5 miliardi di anni fa, e durerà all’incirca per altri 5 miliardi di anni; quando diventerà una gigante rossa, ingloberà la Terra, distruggendola. Le stelle molto più massicce del Sole hanno una vita molto più breve. Una stella con massa pari a decine di masse solari brucia il proprio combustibile in fretta: soltanto così, infatti, può generare la pressione necessaria per mantenersi stabile, vincendo l’effetto della propria intensa gravità. La sua vita dura pochi milioni di anni; però, come mostra la figura, si conclude in modo spettacolare.

La supergigante rossa Betelgeuse, nella costellazione di Orione. Il diametro di questa stella è grande almeno 500 volte quello del Sole. Se si

7

dal Sistema solare all’Universo

trovasse al suo posto, occuperebbe tutto lo spazio fino all'orbita di Marte e oltre. Le stelle più grandi diventano supergiganti rosse e poi esplodono. Terminato l’idrogeno del nucleo, la stella diventa una supergigante rossa. Al termine di questa fase la stella crolla su se stessa con un improvviso collasso gravitazionale. Al centro si forma una densissima stella di neutroni, mentre una potentissima onda d’urto si propaga verso l’esterno e genera un’immane esplosione di supernova, che scaraventa nello spazio gli strati esterni della stella. Quasi mille anni fa, nel 1054, un’esplosione di supernova nella costellazione del Granchio rimase visibile per parecchie settimane anche in pieno giorno; oggi in quella posizione del cielo i telescopi permettono di osservare i resti di quell’antica esplosione, chiamati nebulosa del Granchio. L’esplosione di una supernova è così potente da generare una luminosità pari a quella di miliardi di stelle. Al di là della loro bellezza estetica, le supernove sono importanti perché sono gli eventi cosmici in cui si generano e si disperdono nello spazio i nuclei degli elementi chimici più pesanti . Il nostro pianeta e il nostro stesso corpo contengono atomi creati nel lontano passato da esplosioni di supernova: in questo senso si può dire che siamo veramente «figli delle stelle». Una stella che esplode come supernova può trasformarsi in un buco nero. Quando una stella supergigante rossa muore, se la sua massa è abbastanza grande, il collasso gravitazionale non si ferma allo stadio di stella di neutroni, ma continua fino a creare un buco nero. La stella in questo caso ha una tale forza gravitazionale che attrae tutta se stessa verso il proprio centro. Si crea allora una densità di materia così alta che la sua gravità attrae inesorabilmente tutti gli oggetti vicini, non lasciando sfuggire da sé più nulla, come un grande «aspirapolvere spaziale». Neanche la luce riesce più a sfuggire all’enorme attrazione gravitazionale, perciò la stella non emette più luce: è diventata perfettamente nera. Nella fotografia qui a fianco un pompelmo è posato su un lenzuolo e produce un avvallamento. Se si lancia sul telo una pallina, essa sarà «attratta» dall’avvallamento e girerà intorno al pompelmo, proprio come la Terra orbita intorno al Sole. Il lenzuolo in questa esperienza è un modello dello spazio cosmico e l’avvallamento simula l’effetto della gravità della stella-pompelmo. Ora immagina di appoggiare sul lenzuolo un oggetto piccolo, ma pesantissimo. Se la tela fosse infinitamente elastica, allora, sul lenzuolo si formerebbe una fossa molto profonda. In quella fossa cadrebbe tutto ciò che si trova a passare sul lenzuolo: è proprio così che si comporta un buco nero.

8

dal Sistema solare all’Universo

le galassie Le stelle non sono distribuite in modo uniforme nello spazio; sono invece raggruppate in enormi galassie, come la nostra Via Lattea. Quando la notte è molto limpida, puoi distinguere una striscia biancastra che attraversa tutto il cielo: gli antichi l’hanno chiamata Via Lattea o Galassia (dal greco galaxìas , che significa "di latte , latteo "). Osservata con i telescopi, questa fascia luminosa risulta formata da moltissime stelle, così deboli e così vicine tra loro da essere indistinguibili ad occhio nudo. La traccia luminosa della Via Lattea è ciò che vediamo, dall’interno, della galassia di cui fa parte il nostro Sole. Le galassie sono principalmente di due tipi, ellittiche (cioè a forma di pallone da rugby) oppure a disco, cioè piatte; queste ultime hanno in genere la forma di spirali. Gli astronomi hanno scoperto che anche la nostra Galassia è una spirale: la Via Lattea ha un diametro di 100.000 anni-luce, un nucleo centrale spesso 20.000 anni-luce, e ruota lentamente su se stessa. Il Sole è una stella come tante altre, di media grandezza, che (insieme ai suoi pianeti) orbita intorno al centro della Galassia, impiegando più di 200 milioni di anni per compiere una rivoluzione completa. La posizione del Sistema solare non è per niente speciale: si trova su un braccio della spirale, nella zona più esterna, dove il disco si assottiglia ed è spesso soltanto un migliaio di anni-luce. La nostra Galassia è soltanto una delle tantissime galassie sparse per l’universo, separate tra loro da enormi distese di spazio vuoto. Tra le grandi galassie, la più vicina alla Via Lattea è Andromeda, che dista da noi «soltanto» due milioni e mezzo di anni-luce. Andromeda (nella foto a lato ) è anche l’unica altra galassia che si può distinguere dal nostro emisfero a occhio nudo: ha l’aspetto di una piccola nube luminosa, poco sotto la caratteristica «W» della costellazione Cassiopea. Le galassie più lontane da noi sono anche le più antiche. Poiché la velocità della luce non è infinita, le enormi distanze che separano gli oggetti del cosmo hanno una conseguenza interessante: quando osserviamo il cielo notturno, ciò che vediamo è un collage di epoche passate. Se una stella si trova a 100 anni-luce di distanza da noi, per esempio, la sua luce che riceviamo oggi è stata emessa dalla stella 100 anni fa.

9

dal Sistema solare all’Universo

la teoria del Big Bang Gli astronomi hanno scoperto che tutte le altre galassie si stanno allontanando da noi, e quanto più sono distanti, tanto più velocemente si allontanano. Che cosa può significare questo fatto? Perché il resto dell’universo si allontana proprio da noi? Che cos’ha di speciale la nostra galassia? Per fare un modello della situazione, disegna su un palloncino alcuni puntini, più o meno alla stessa distanza uno dall’altro. Se ora gonfi il palloncino noterai che, mentre si espande, ciascun puntino si allontana da tutti gli altri. Ora immagina di essere uno dei puntini e di guardarti intorno mentre il palloncino si gonfia: vedresti che tutti gli altri puntini si allontanano da te sulla superficie del palloncino. e i puntini più lontani sembreranno allontanarsi più velocemente. In questo modello la superficie del palloncino rappresenta lo spazio in cui viviamo, e i puntini sono le galassie. ecco dunque come si può interpretare il fenomeno dell’allontanamento delle galassie: l’universo si sta espandendo, e durante l’espansione lo spazio «trascina con sé» le galassie. La nostra galassia dunque non è un luogo speciale: in realtà tutte le galassie si stanno allontanando simultaneamente le une dalle altre. Ma perché l’universo è in espansione? Secondo la teoria del Big Bang, ciò è conseguenza di una sorta di gigantesca esplosione avvenuta in un lontano passato (circa 14 miliardi di anni fa), quando tutta l’energia dell’attuale universo era concentrata in un punto. Questo evento iniziale però non è stato una normale esplosione, che avviene in un punto dello spazio e poi si propaga; infatti prima del Big Bang lo spazio e il tempo non esistevano affatto: sono stati creati dall’esplosione stessa. la radiazione fossile Secondo la teoria del Big Bang, l’esplosione iniziale ha liberato un’enorme quantità di energia. Gradualmente, con l’espansione dello spazio, la densità di quell’energia (e quindi la temperatura dell’universo) è diminuita e si è formata la materia. I nuclei più leggeri, idrogeno ed elio, sono apparsi nei primi 3 minuti; poi, dopo circa 400.000 anni, gli elettroni hanno potuto unirsi ai nuclei formando gli atomi. In seguito, nei grumi di materia che hanno dato origine alle galassie, si sono accese le prime stelle. La teoria prevede che ancora oggi una parte dell’energia iniziale sia diffusa in tutto lo spazio, come radiazione a bassissima temperatura (perché lo spazio nel frattempo si è espanso enormemente, facendo diluire l’energia della radiazione). Questa radiazione di fondo a –270 °C (appena tre gradi al di sopra dello zero assoluto, la minima temperatura possibile) è stata effettivamente misurata; è detta anche radiazione fossile, proprio perché è un residuo dell’esplosione iniziale. La radiazione fossile è diffusa in tutto il cielo e presenta piccole fluttuazioni di densità, che nella foto sono indicate dai colori; esse corrispondono ai grumi di materia che hanno dato

10

dal Sistema solare all’Universo

origine alle galassie. La teoria del Big Bang ha guadagnato grande credibilità perché è stata proposta prima della scoperta della radiazione fossile, e l’ha quindi prevista.

c’è vita altrove nel Sistema solare e nell’Universo? Fino a oggi non si sono trovati esseri viventi al di fuori della Terra. Nel Sistema solare ci sono però alcuni luoghi che in linea di principio potrebbero ospitare, o aver ospitato, qualche forma di vita. La scienza che si occupa della vita extraterrestre è l’esobiologia, nata negli Stati Uniti negli anni Cinquanta del XX secolo. L’uomo aveva appena lanciato i primi satelliti e si stava preparando allo sbarco sulla Luna e c’era il terrore che batteri alieni potessero contaminare la Terra. Anche se quegli anni sono ormai lontani, la scienza continua il suo percorso di osservazione e studio. Ma quali sono gli ingredienti necessari perché si sviluppi la vita? È molto difficile rispondere a questa domanda, perché non conosciamo nemmeno come sia comparsa la vita sulla Terra, comunque possiamo fare delle ipotesi ragionevoli. Essenziale sembra essere la presenza di acqua liquida, anche se sulla Terra esistono batteri che vivono sotto il ghiaccio dell’Antartide o nei terreni salati della Valle della Morte in California. La massa del pianeta non deve essere molto diversa da quella della Terra: se fosse troppo piccola la gravità sarebbe troppo debole per trattenere l’atmosfera, se fosse troppo grande la gravità sarebbe troppo forte. Fondamentale è anche la distanza dalla propria stella e la presenza di gas serra: infatti la temperatura sulla superficie deve oscillare tra i -20 °C e i +70 °C. Tenendo conto di queste caratteristiche e del fatto che nell’Universo esistono forse più di 100 miliardi di Galassie, si stima che i pianeti che potrebbero ospitare la vita siano forse cinque o sei milioni di miliardi. In vista di una possibile missione umana su Marte entro la metà del XXI secolo, gli scienziati hanno ripreso a studiare la possibilità che in un lontano passato la vita sia comparsa anche in altri luoghi del Sistema solare o che essa possa nascondersi sotto la superficie ghiacciata di alcuni satelliti di Giove e Saturno. Pochi anni fa si è scoperto che sulla Luna c’è acqua: in parte ai poli, dentro a crateri mai raggiunti dalla luce solare, e in parte all'interno delle rocce. Secondo l’ipotesi più probabile l’acqua sarebbe stata portata dagli asteroidi e dalle comete che bombardarono la Luna agli inizi della sua storia, comunque va detto che non si tratta di acqua allo stato liquido o solido, ma bloccata all'interno dei minerali. Questa scoperta non significa che sulla Luna esista o sia esistita la vita, ma dimostra che uno degli ingredienti fondamentali della vita così come la conosciamo si trova anche al di fuori della Terra. le ricerche su Marte

Marte è un possibile candidato perché vi sono indizi che in passato abbia avuto un clima più mite dell’attuale, con temperature più alte e acqua allo stato liquido. Le osservazioni delle sonde automatiche indicano che la superficie del pianeta rosso è stata solcata, in ere geologiche passate, da grandi masse d’acqua. La foto per esempio mostra canali ramificati sulla superficie marziana che sono molto simili

ai bacini fluviali sulla Terra. Inoltre da più di 10 anni su Marte ci sono veicoli semoventi della

11

dal Sistema solare all’Universo

NASA dotati di numerosi strumenti scientifici. Questi robot hanno tra l’altro scoperto rocce di tipo sedimentario, che con tutta probabilità si sono formate in passato sul fondo di un lago o di un oceano. Titano, una Terra primordiale?

Titano, il maggior satellite di Saturno, ha una propria atmosfera e potrebbe avere condizioni ambientali simili, per certi versi, a quelle che esistevano sulla Terra miliardi di anni fa. Per studiare questo ambiente primordiale la sonda Huygens dell’ESA, trasportata dalla navicella Cassini della NASA, è scesa nel 2005 sul suolo di Titano dopo un lunghissimo viaggio nello spazio. Durante la discesa Huygens ha

scattato le fotografie raccolte nel collage della foto qui a fianco, che sembra mostrare un bacino fluviale. Su Titano però la temperatura media è di circa −180 °C sotto lo zero: perciò non può esistere acqua allo stato liquido, e l’erosione dei rilievi è causata probabilmente da piogge di idrocarburi come il metano. un oceano su Europa e su Encelado?

Un satellite di Giove, Europa, e uno di Saturno, Encelado (nella foto) , sono ricoperti di ghiaccio che appare segnato da grandi «linee di saldatura». Queste fratture sono simili a quelle che si osservano sulla Terra nel pack artico, dove il ghiaccio in estate fonde e poi si riforma d’inverno. Su Encelado inoltre sono stati osservati geyser attivi, che emettono vapore acqueo nello spazio. al di sotto della superficie ghiacciata di questi satelliti, dunque, esiste probabilmente un oceano

liquido, forse adatto allo sviluppo della vita. i pianeti extrasolari Tra le scoperte astronomiche più importanti degli ultimi anni c’è l’osservazione di pianeti extrasolari, in orbita cioè intorno ad altre stelle, diverse dal Sole. Da molto tempo si sa che il Sole non è «speciale»: è una stella come tante, perciò si è sempre ritenuto possibile − anzi probabile − che anche altre stelle potessero avere un proprio «Sistema solare». Questa però era rimasta soltanto un’ipotesi, fino a quando gli scienziati non hanno trovato metodi ingegnosi per verificarla. Fino a oggi non si sono ancora trovati pianeti extrasolari con caratteristiche simili a quelle della Terra, e perciò potenzialmente adatte per ospitare la vita; ma è probabile che anche questa scoperta ormai sia imminente. Ciò non significa che potremo andare a controllare se veramente vi siano esseri viventi: i pianeti che orbitano intorno ad altre stelle sono lontanissimi, e la nostra tecnologia odierna non permette di raggiungerli con una missione spaziale.

12