Le sonde spaziali STEREO…in 3D! – parte 2

Dopo aver studiato nella prima parte il complicato meccanismo delle orbite appaiate delle due sonde STEREO-A e STEREO-B, ecco che stavolta vedremo dove si trovano queste due sonde e che cosa hanno l’occasione di cercare, per la prima volta in assoluto!

Permettetemi di iniziare questa seconda parte con delle foto e filmati strepitosi, forse addirittura più belli di quelli che la sonda Cassini ci propone di Saturno e del suo ricchissimo mini-sistema anular-satellitario.

Tra le foto che le due sonde trasmettono al centro di controllo della NASA a Terra ne ho scelte alcune che non “raccontano” direttamente il Sole e la sua dinamica attività (scopo principale delle due sonde) ma degli oggetti ben noti del Sistema Solare.

Iniziamo dal filmato della STEREO-B che ha ripreso Giove (ringrazio Enzo che aveva dato la segnalazione in un commento ad un altro articolo) nel momento in cui il pianeta e la sua corte di satelliti medicei si apprestavano a passare dietro al Sole, raggiungendo quindi la congiunzione superiore, ma non rispetto alla Terra, bensì rispetto alla sonda stessa!!!

Un’altra situazione spettacolare è stata quella in cui sempre la sonda STEREO-B ha visto la Luna transitare davanti al Sole! Non si trattava di un’eclissi di Sole, come siamo abituati a vedere dalla superficie della Terra, bensì del transito vero e proprio della Luna davanti al Sole, proprio perchè dal punto di vista della ripresa, la Luna risultava molto più piccola rispetto alla nostra stella.

Vesta

Invece la sonda STEREO-A ha immortalato l’asteroide Vesta mentre stava per arrivare alla congiunzione con il Sole, ma ancora una volta rispetto alla sonda! Ribadisco che si tratta di foto e filmati straordinari, unici, mai visti finora e che indicano quanto geniali siano i responsabili della missione STEREO e di quali e quante possibilità si ottengano con i computer moderni, ottenendo risultati una volta inimmaginabili…

Chiudo questa bellissima parentesi sottolineando che l’osservazione del transito della Luna sul Sole non è ovviamente avvenuto per caso, ma era stato pianificato in anticipo ed è stato ottenuto grazie ad una sapiente correzione orbitale ad hoc per la sonda STEREO-B! Visto che sarebbe capitata l’occasione, perchè non sfruttarla?

Geometria della posizione delle sonde

Torniamo ora alle due sonde e a dove si trovano attualmente. Ci siamo lasciati nella prima parte dell’articolo con la considerazione che in questi giorni le due sonde si trovano nei pressi dei punti Lagrangiani L4 ed L5 dell’orbita terrestre, rispettivamente i punti identificati anche con “A3” e “B3” della figura che per comodità riporto anche in questa puntata.

Ricordo che è possibile simulare il tutto grazie all’aiuto del nostro software, seguendo queste piccole accortezze.

Il mistero di Theia

Il punti L4 ed L5, come quelli di qualunque altro pianeta intorno al Sole o satellite intorno ad un pianeta, sono in realtà delle zone in cui l’attrazione gravitazionale combinata del Sole e del pianeta oppure del Pianeta e di un satellite generano un’area di gravità, un cosiddetto pozzo gravitazionale e cioè una zona in cui oggetti di piccola grandezza possono mantenersi in un’orbita stabile, magari “cadendoci” dentro proveniendo dall’esterno. In realtà è solo una visione approssimata di quanto succede veramente, ma è molto utile per rendersi conto di quanto accade.

Il fatto che i punti lagrangiani possano accogliere materiale proveniente dalle zone circostanti è alla base di una teoria riguardante la formazione della Luna: partiamo intanto dall’ipotesi che la Luna si sia formata a causa del forte impatto di un grosso asteroide con la Terra, qualcosa come circa 4 miliardi e mezzo di anni fa, quando ancora era in fase di formazione. Due scienziati di Princeton, Belbruno e Gott, hanno rielaborato questa teoria ipotizzando che questo protopianeta, dalle dimensioni di Marte e denominato Theia, provenisse proprio da uno dei punti lagrangiani dell’orbita terrestre.

Secondo la teoria, è stato proprio l’effetto calamita dei punti lagrangiani ad aver dapprima raccolto materiale su materiale, che poi in un lungo intervallo di tempo avrebbe dato origine ad un protopianeta di dimensioni importanti. Proprio queste dimensioni gli avrebbero permesso infine di sfuggire al pozzo gravitazionale stesso, aiutato in particolare dall’attrazione da parte di un altro pianeta in formazione, quale Venere.

Ed è così che probabilmente il protopianeta Theia sarebbe inesorabilemnte entrato in rotta di collisione con la Terra, dato che questa si trovava nelle immediate vicinanze (sempre a livello cosmico!). L’impatto inesorabile avrebbe successivamente dato origine ad una reciprocra frammentazione di parti dei due pianeti con formazione di un gran numero di detriti, che con l’andare del tempo si sarebbero di nuovo riuniti a formare la nostra Luna: è questo un complicato meccanismo di oggetti che prima si formano, poi si scontrano, si distruggono in parti alla fine si ricompongono, in una specie di danza cosmica di oggetti che si fanno e si disfano. In tutto questo, chi ne ha fatto le spese maggiori è stato l’ipotetico planetoide Theia, che sarebbe rimasto completamente distrutto o, aggiungo, trasformato nella Luna e qualche altra montagna di detriti che poi si sono sparsi qua e là per il cielo…

I due scienziati poi ipotizzano (e sperano) che all’atto della formazione di Theia, qualche detrito sia rimasto al suo posto nel punto lagrangiano e pensano che la loro teoria potrebbe essere verificata se in questi pozzi gravitazionali venissero trovati dei piccoli asteroidi composti degli stessi materiali di cui è composta la Terra e la Luna. Fin qui la teoria e l’ipotesi…

Ecco dunque dove entrano in ballo le sonde STEREO: trovandosi per la prima volta in assoluto in vicinanza di entrambi i punti lagrangiani, ecco che si trovano in un punto di osservazione favorevole per cercare eventuali asteroidi, rimanenza di quelli che avrebbero potuto accrescere Theia e che finora non sono stati mai scoperti. Questo tipo di ricerca è dunque iniziato da un mese, quando le due sonde sono state fatte ruotare su se stesse per analizzare le due zone intorno ad L4 ed L5.

C’è un piccolo particolare però: le sonde forniscono un grande quantitativo di immagini non in diretta (a causa di complessi meccanismi di elaborazione dati a bordo delle sonde prima della trasmissione a Terra) e quindi questa mole di foto può essere analizzata solo successivamente, per ritrovare eventualmente corpi celesti conosciuti (come abbiamo visto prima, Giove, la Luna, Vesta, comete, asteroidi) e non ancora noti (soprattutto nuove comete o asteroidi), considerando il fatto che tutte le foto sono realizzate da punti di osservazione differenti e spostati rispetto alla Terra, per cui si risente degli effetti della parallasse e solo grazie ai computer moderni è possibile ricalcolare la posizione di oggetti del sistema solare visti dal punto in cui si trovano le due sonde.

Il fatto dunque di analizzare tutta questa enorme mole di dati è un compito non facile, che richiede l’intervento di tutti gli astrofili interessato: basta recarsi nel sito http://sungrazer.nrl.navy.mil e lì si possono leggere e seguire le istruzioni per dare il proprio contributo alla scienza e magari alla scoperta di qualche nuovo oggetto del sistema solare ed in particolare gli “asteroidi di Theia”, già soprannominati “Theiasteroids”. Si tratta dunque di controllare migliaia di foto alla ricerca di puntini, tracce non direttamente riconducibili ad oggetti noti: in mezzo a tutte queste la maggioranza sono invece quelle scattate al Sole, che in questo frangente sembrerebbe messo in disparte.

Tornando a quello che potrà accadere nei prossimi mesi, se per una fortunata ipotesi venissero scoperti oggetti in L4 o L5, ecco che si aprirebbe sicuramente la strada ad un’altra missione che andrebbe in situ ad analizzare gli asteroidi scoperti: e se un domani la composizione di tali oggetti risulterà simile a quella della Terra e della Luna allora potrebbe a maggior ragione risultare verificata l’ipotesi dei due scienziati: si tratta dunque di un progetto ad ampio respiro.

Considerato pure che i due punti lagrangiani in realtà sono delle zone estese la bellezza di 50 milioni di km, ecco che già la ricerca fotografica può durare anche parecchi mesi da ora, considerato che il massimo avvicinamento avverrà tra settembre ed ottobre del 2009. Non si può dire, ma c’è una buona possibilità che uno o più Theiasteroid possa essere finalmente scoperto.

Per finire, una curiosità. Il nome “Theia” deriva da una importante Titanessa della mitologia Greca, sorella e moglie (boh, misteri della mitologia!) di Iperione, nientemeno madre di Elio (il Sole), di Selene (proprio la Luna) e di Eos (l’alba). E dato che il suo nome significa semplicemente “Dea”, ecco che spesso veniva chiamata “Eurifessa”, con il significato di splendida e magnifica, ma che viceversa non sembra essere un gran ben nome!

I commenti di questo post sono in sola lettura poichè precedenti al restyling del 2012. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

18 Commenti

  1. Devo dire che i video iniziali sono fantastici!!!
    Ho un paio di domande:
    1) il video nel quale si ha Giove in congiunzione con la sonda, la vera durata del video qual’è? Cioè, il video dura 11 secondi, ma nella realtà la scena quanto è durata?
    2) Le sonde STEREO stanno per arrivare nei punti lagrangiani, ma la loro orbita non verrà perturbata proprio in quei punti?

  2. @Simone
    non sono riuscito a trovare la durata del filmato: ricordo solo che tali filmati in genere vengono elaborati sulla terra (in postelaborazione) assemblando una serie di foto consecutive, prese dalla sonda e poi scaricate al centro di raccolta dati. Per farmi perdonare 😉 ecco l’ingrandimento di giove e i suoi satelliti, immortalati il 29 novembre 2007
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/stereoimages/preview/jupiter.gif
    e visto che ci sono ecco anche una parte della Luna …
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/stereoimages/preview/moon1206.png
    ripresa nel dicembre 2006 dalla “A”, quando ancora era in orbita intermedia ed è passata in vicinanza della Luna per ottenere un effetto gravitazionale, il gravity assist.
    Veniamo ora al discorso delle perturbazioni: in realtà in ogni punto dell’orbita le due sonde subiscono la perturbazione della Terra (che è il corpo più vicino nel loro viaggio), ma comunque procedono nella loro orbita che solo in primissima approssimazione è del tipo di quella mostrata sia nei disegni che nel programma. Infatti i responsabili della NASA hanno il loro bel da fare per verificare la posizione delle sonde lungo il loro cammino…

  3. @tutti,
    vi siete accorti che in fondo l’uomo sta imitando in qualche modo il moto dei satelliti di Saturno …. senza scambio di orbita? La natura insegna sempre …
    Aspettando Theia … occhio a Belbruno. E’ uno scienziato d’assalto! Lo conosco bene in quanto aveva proposto anni fa una sonda che arrivava alla fascia degli asteroidi andando nei punti lagrangiani e poi spostandosi in modo strano fino a quelli di marte (non mi ricordo più bene…). Tuttavia, a parole e formule tutto sembrava fattibile, ma poi in realtà era una bufala… E l’ESA (che aveva messo i soldi per lo studio di fattibilità) l’aveva redarguito non poco … E’ un tipo un po’ strano, bravissimo, ma leggermente inaffidabile… Consiglio: prendiamo con i guanti i primi risultati che ci darà … 😉

  4. @Pierluigi
    Per avere questa precisione e per avere giustamente un bel da fare gli scienziati della NASA a tenere a bada le perturbazioni impresse in gran parte da noi stessi (la Terra), quale è, approssimativamente al momento, il tempo di invio dei segnali alla sonda per eventuali correzioni (che presumo vengano fatte)?
    @Enzo
    Belbruno è, per caso, un “cervellone” italiano che, per una volta, ha fatto meglio ad emigrare? O forse ha solo origini italiane e purtroppo non possiamo avere questa soddisfazione?
    Comunque i grandi sono rimasti anche qui e tu ne sei l’esempio.
    A presto.

  5. @Mario,
    direi che ha origine molto lontane … ma la furbizia è rimasta … e poi ti prego di non adularmi…ho fatto solo il mio mestiere … comunque grazie!! 😳

  6. @Mario
    con il mio programma possiamo permetterci il lusso di fare un po’ di calcoli: le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce e quindi tra noi e una delle due sonde ci mettono un tempo calcolabile (approssimativamente) con una semplice proporzione
    1 UA : 8.33 secondi = distanza : x secondi
    dove 8.33 secondi è il tempo che ci mette la luce a percorrere 1 Unità Astronomica: il mio programma dà per ogni istante la distanza da ognuna delle sonde della terra , quindi “x” si fa presto a calcolarlo!
    In questi giorni siamo a 0.8 UA quindi un impulso radio ci mette quasi 7 minuti: tutto sommato però oramai le sonde sono sempre automatizzate e non hanno bisogno di continue modifiche di rotta… Dovrebbero essere in grado di controllarsi automaticamente…
    Ho cercato una foto di Belbruno, per vedere se per caso fosse capellone… 🙄 ma non lo è…

  7. @Pierluigi
    Grazie della spiegazione e perdonami se a volte mi sfugge qualcosa, il tempo non è molto per seguire le cose.
    @Enzo
    Peccato che Belbruno non sia uno che ci ha liberato della sua presenza.
    Non voglio adularti, per carità, sarebbe come offenderti, perchè considero l’adulazione qualcosa di viscido.
    Dico che, aldilà della fama più o meno accentuata (anche se a te non mi sembra manchi), l’intelligenza, le capacità tecniche, la passione per qualcosa, le capacità comunicative (quelle vere non quelle che spesso prendono campo adesso), l’umanità che traspare da quello che uno pensa, sono tutte caratteristiche che fanno grande comunque un essere umano; se poi ci mettiamo appunto che uno è conosciuto, bravo ed ha fatto, come si dice, il suo, tutto viene da se. Comunque chiudo e non dico più nulla in merito: non vorrei che Jackob (magari in ascolto), leggendo qua e là, pensi che parlo di lui….mammina aiutaci tu!

  8. @Mario,
    grazie di cuore e attenti al lupo … Jakob. Comunque non voglio demonizzare belbruno, mente sicuramente eccezionale, ma forse troppo incline alla furbizia. poi magari si è ravveduto e sta facendo un gran lavoro, come penso sia in grado di fare. Attendiamo …. 🙄

  9. @tutti
    parlando di “STEREO”, avete presenti quegli occhialini che permettono di vedere fotografie in 3 dimensioni?! Quelli con una lente rossa per l’occhio sinistro e una blu per l’occhio destro?!
    Beh rimediatene un paio, oppure costruitevelo da soli…
    Guardate che meraviglia questa foto del Sole
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/kaddison3dsun_195.jpg
    oppure questa di Giapeto, il satellite di Saturno con questa strana cordigliera alta 10km…
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/Iapetus_Pava.jpg
    ed infine lo shuttle…
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/PaVashuttle.jpg
    foto di questo genere possono essere realizzate molto facilmente a partire da foto già esistenti oppure riprese con una fotocamera digitale e poi elaborandole con programmi tipo PhotoShop.

  10. @tutti
    Ne volete altre?
    Laddove compare la lentina con “+” cliccate, per avere la foto nelle sue dimensioni originali!
    Ecco una stupenda Luna: guardatela per una decina di secondi e vi sembrerà davvero uscire fuori dallo schermo! fantastica!
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/moon-aj1_jennings.jpg

    stessa cosa per la luna durante un’eclissi
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/eclipse3d_jennings.jpg

    ed infine il mitico Saturno!!
    http://stereo.gsfc.nasa.gov/img/showcase/saturnajcol_jennings.jpg

    veramente simpatiche, non trovate?

  11. L’articolo è lungo e i commenti sono tanti, leggerò con calma. Ma intanto fatemi dire che i due filmati mi hanno lasciato senza parole!!! 😯
    Forse lo avete già scritto, ma… esiste un sito dove ce ne sono altri del genere, magari che si possano salvare sul pc?

  12. @francesca
    non ho idea dove si possano comprare: la cosa più semplice è costruirseli da soli con due dischetti di plastica trasparente, uno rosso e uno blu, ritagliati da fogli che probabilmente si comprano in negozi di articoli di cancelleria, disegno, arte in genere. Mi suona in testa il termine “fogli in acetato” …
    Poi i due dischetti , quello rosso va sull’occhio sinistro (facile da ricordarsi… 😆 ) e quello blu sul destro…
    Chissà magari in negozi di giocattoli forse ce l’hanno o ti sanno dire…
    Io ho un paio di occhialetti ma non ricordo assolutamente da dove provengano… da una rivista… ma quale?… e poi di parecchi anni fa!!!
    Non so se sono stato d’aiuto… l’importante è trovare questi fogli di plastica colorata da cui ricavare due specie di lenti! 😉

  13. @ pier
    eccomi finalmente… meglio tardi che mai! allora ho finalmente fatto girare il tuo programmino decisamente eccezionale… la cosa che al momento mi intriga di più è fissare al centro ogni volta un pianeta diverso… dico al momento perchè… colpa del tempo che non vuole dilatarsi per allungare le mie giornate… non sono riuscita a smanettarci ancora a sufficienza… vedrò… stupendi i filmati di queesto articolo…. ma spiegami perchè mi devi sempre complicare la vita? 😥 adesso anche gli occhialini! SCHERZO NATURALMENTE! 😉 è solo che chissà quando riuscirò a farmi gli occhialini… ma troverò il tempo prima o poi garantito! sono troppo curiosa di guardare le immagini che ci hai proposto! grazieeeeeeeeeeeee e adesso mi “fiondo” sul tuo ultimo articolo

  14. @pierluigi
    aiuto sicuro. non avevo pensato ai fogli di plastica!!! thanks. 😆 😆