Le applicazioni possono essere interessantissime ed inoltre è anche un piccolo omaggio al carissimo protone di Francesca. Lei capirà…
La Luna è simile ad un’enorme spugna che assorbe le particelle elettricamente cariche che provengono dal Sole attraverso il vento solare. Queste particelle interagiscono con l’ossigeno presente in alcuni granuli della superficie e producono … acqua! Molto semplice ed efficace. Non aspettiamoci però laghi o mari e nemmeno… vasche da bagno. La scoperta è stata fatta dallo strumento SARA dell’ESO, a bordo dell’orbiter lunare indiano Chandrayaan-1. Tuttavia il processo è estremamente interessante anche per altri motivi, in quanto può trasformarsi in un modo ingegnoso per prendere immagini della stessa Luna e di qualsiasi altro corpo privo di atmosfera del Sistema Solare. Cerchiamo di vedere come.
La superficie lunare è composta da una distesa di granuli irregolari di polvere, conosciuta come regolite. Le particelle (protoni essenzialmente) provenienti dal Sole dovrebbero essere intrappolate in questi granelli e, una volta assorbiti, formare appunto idrossili ed acqua, come dimostrato dalla sonda. Tuttavia, non tutti i protoni vengono inglobati nella regolite. Uno su cinque rimbalza e cattura un elettrone libero trasformandosi in idrogeno. L’idrogeno viene scaraventato verso lo spazio ad una velocità di circa 200 km/sec e prosegue senza essere catturato dalla gravità lunare. Inoltre, essendo elettricamente neutro, non subisce alcun effetto da parte di campi magnetici. In questo modo gli atomi proseguono in linea retta, in modo simili ai fotoni della luce. Teoricamente (e si spera anche praticamente) per ogni atomo scappato è possibile risalire al punto in cui si è originato e permettere di costruire un’immagine della superficie. L’area di emissione apparirebbe più luminosa. D’altra parte, benché la Luna non abbia un suo $campo$ magnetico, molte delle sue rocce sono magnetizzate. Queste zone “anomale”, deflettendo i protoni che arrivano sulla Luna, apparirebbero più scure nella mappa costruita con gli atomi di idrogeno.
Ma se questo vale per la Luna, deve valere per tutti i corpi planetari privi di atmosfera, la cui presenza fermerebbe le particelle solari. E’ quindi valido sia per gli asteroidi che per Mercurio. Il team di SARA si aspetta che anche su questi oggetti molti protoni rimbalzerebbero nello spazio sottoforma di atomi di idrogeno. Un bell’avvertimento per la missione BepiColombo verso Mercurio, che porta con sé due strumenti molto simili a SARA e che potrebbero scoprire e “mappare” molto più idrogeno riflesso di quello lunare, in quanto Mercurio riceve un flusso di vento solare molto più concentrato data la sua vicinanza alla nostra stella. Sarà veramente interessante vedere cosa succederà. Evviva i protoni!!
Non riesco a capire, rilevando gli idrogeni che si formano da protoni rimbalzati sulla superficie lunare riusciamo a ricostruire una mappa di tutti i punti nei quali un protone è rimbalzato…e quindi? Che mappa ricostruisco? Una mappa delle zone magnetizzate (che appariranno + scure)?
Mi sa che mi son perso qualcosa…
Concordo con lampo sul non comprendere l’utilità di una mappa di dove si generino gli atomi di idrogeno (a meno di non volerli sfruttare per altro).
@Lampo,
direi di si… probabilmente con differenti gradi di luminosità. Direi molto importante per le zone magnetizzate. Staremo a vedere i risultati…
@lampo e Ansimo,
ribadisco che si vorrebbe ottenere una mappa delle anomalie magnetiche di oggetti privi di atmosfera e la distribuzione del regolite sulla superficie.
Sono appassionato di astronomia e comunque molto curioso.
Vorrei sapere l’origine di tanta acqua sulla terra e cioè se dovuta al continuo bombardamento di asteroidi e comete sature di giaccio (e poi perchè non continua aumentando il volume di acqua?) oppure al vapore acqueo proveniente dai vulcani nel corso di miliardi di anni, ovvero se già alle sue origini la terra potesse essere composta soprattutto da ghiaccio, in gran parte liquefattosi in seguito con l’avvicinarsi della sua orbita al sole? Grazie per la risposta.
@Paolo,
la teoria più accreditata al momento dice che probabilmente l’acqua sulla Terra è arrivata in tempi primordiali, scaricata dalla caduta di miriadi di comete (gli asterodi non hanno ghiaccio o almeno troppo poco). Tutto ciò però è successo nelle prime fasi di formazione, quando il bombardamento era veramente parossistico. Oggi, malgrado ancora possa “cadere” qualcosa, non siamo più a quei livelli. E poi abbiamo costruito un’atmosfera che ci para dei piccoli urti. I vulcani sono arrivati in un secondo tempo e hanno rimpiazzato la mancanza di un’atmosfera fatta di solo idrogeno ed elio (strappataci dal vento solare a causa della nostra piccola massa) da una più pesante di CO2, trasformata poi dall’azione della vita in ossigeno. Il vapor d’acqua verrebbe dopo che l’acqua si è formata. D’altra parte la Terra si è formata dov’è adesso e non si è allontanata o avvicinata al Sole.