In questa sezione affronteremo un viaggio immaginario su un’ipotetica navicella spaziale per conoscere il nostro universo, esplorandone le bellezze, i pericoli, i misteri che nasconde e anche il suo passato e il suo futuro.
Partiamo dal nostro pianeta Terra, un piccolo puntino in mezzo a tanti. Se osserviamo il cielo notturno, possiamo infatti vedere un’infinità di stelle che ci fanno capire quanti pianeti, stelle e galassie ci possono essere la fuori.
Allacciamo quindi le cinture di sicurezza e partiamo per questo nostro viaggio!
Dopo un’ora di viaggio, a 100 km di distanza, usciamo dall’atmosfera terrestre e ci dirigiamo verso lo spazio.
Partiamo attraversando il nostro sistema solare.
Siamo a 3 giorni di viaggio, a circa a 380.000 km dalla Terra, dove incontriamo la Luna, il nostro satellite naturale, meta già raggiunta dagli astronauti, di cui possiamo identificare ancora le impronte sulla sua superficie.
In confronto al viaggio che dovremmo affrontare, la Luna è talmente vicina che ci sembra di aver fatto un solo passo e da qui il nostro pianeta è ancora ben visibile.
Ci spostiamo poi a circa 50 milioni di km dalla Terra, verso il pianeta più vicino, Venere.
Venere è un pianeta molto luminoso perché è ricoperto di nubi che riflettono i raggi del Sole.
Gli studiosi che lo hanno studiato inviando delle sonde sulla sua superficie lo hanno classificato un pianeta infernale perché su di esso è presente un’atmosfera di biossido di carbonio e acido solforico, l’aria è nociva, le temperature sono attorno ai 500 °C e la pressione è un centinaio di volte maggiore di quella terrestre: la vita qui sarebbe impossibile. Il biossido di carbonio trattiene i raggi del Sole e il pianeta è diventato rovente.
Poi troviamo Mercurio, a circa 80 milioni di km dalla Terra.
E’ un pianeta bruciato dal Sole in cui le temperature sono molto variabili, dai -250 °C di notte oltre ai 400 °C di giorno.
Ci dirigiamo ora verso la parte del sistema solare più pericolosa ma più attraente, il Sole, che si trova a 150 milioni di km dalla Terra, (in aereo impiegheremo 120 anni per raggiungerlo).
Vista la sua maestosità, nell’antichità era considerato come un Dio.
In effetti il Sole è da considerarsi la fonte della nostra vita, senza il suo calore e la sua luce la vita non sarebbe possibile.
E’ grande almeno un milione di volte il nostro pianeta ed è così lontano che la sua luce arriva a noi in 8 minuti. La sua massa costituisce il 99% del sistema solare e la sua gravità influenza tutti i pianeti.
E’ un ribollire di gas incandescenti con temperature altissime che nel nucleo arrivano fino a 15 milioni di gradi e scatenano reazioni nucleari che producono immense quantità di energia: in un secondo ne produce una quantità maggiore di quella mai prodotta dall’uomo sulla Terra.
L’energia prodotta arriva poi a noi sotto forma di luce e calore.
Questa energia genera un forte campo magnetico e le interazioni di questo ultimo generano le macchie solari (che possono avere un diametro fino a 50mila km), zone molto magnetiche e un po’ più fredde rispetto alla superficie, da cui scaturiscono potenti eruzioni di plasma incandescente detti “brillamenti o flare”.
Tra quasi 5 miliardi di anni il Sole esaurirà il suo combustibile e a poco a poco si spegnerà.
Se avessimo bisogno di una nuova casa andremmo probabilmente a cercarla su Marte, il pianeta Rosso, che dista da noi mediamente 79 milioni di km.
Marte è un pianeta molto simile al nostro, possiede una debole atmosfera ma ricca di biossido di carbonio e troppo debole per favorire la vita.
Le temperature sono molto basse (mediamente attorno ai -80 °C) e manca l’ossigeno necessario per la sopravvivenza. Non è detto però che organismi complessi che si adattano ad ambienti ostili non possano vivere a queste condizioni. Persino sulla Terra infatti abbiamo trovato organismi che vivevano in condizioni estreme, detti appunto “estremofili”. Saranno le sonde nei prossimi anni a rivelarci se su Marte c’è vita e se un giorno potremmo mai chiamarlo “casa”.
Procediamo oltre e ci imbattiamo nella fascia degli asteroidi, alcuni larghi centinaia di km, che viaggiano a 80 km/h.
Sono detriti che non si sono aggregati e non sono riusciti a formare un pianeta come è successo per gli altri.
4,5 miliardi di anni fa, dopo la formazione del Sole, i detriti che vagavano attorno alla nuova stella si sono aggregati per formare gli attuali pianeti che conosciamo.
In questa zona però i detriti non sono riusciti ad aggregarsi perché un mostro gassoso, con la sua forza di gravità enorme ha influito sulla forza di gravità degli asteroidi.
Questo mostro è Giove, talmente enorme che potrebbe contenere tutti gli altri pianeti del sistema solare e avanzerebbe ancora dello spazio.
E’ composto da gas, ruota ad una velocità molto elevata e crea perturbazioni molto potenti, come la grande macchia rossa, l’uragano più esteso del sistema solare che infuria da 300 anni e che è grande 3 volte la Terra.
Sorvoliamo anche questo gigante gassoso e incontriamo Saturno, lo spettacolare pianeta ad anelli, il pianeta più bello e magico del sistema solare. Come Giove, è composto interamente da gas e potrebbe galleggiare sull’acqua vista la sua leggerezza.
I suoi stupendi anelli sono formati da rocce e ghiaccio di varie dimensioni che si scontrano in continuazione.
Dirigiamoci ora verso la periferia del nostro sistema solare, a 2.570 milioni di km, dove incontriamo il pianeta Urano, con la sua colorazione verde-mare dovuta ad ammoniaca e metano e con i suoi caratteristici anelli posti in verticale.
A 4 miliardi e 350 milioni di km dalla Terra ci troviamo di fronte a Nettuno, di color blu-azzurro, composto da idrogeno, elio e metano su cui vi è una grande tempesta di dimensioni della Terra.
Lontani dal Sole e dalla sua gravità ci sono tanti mondi ghiacciati, come Plutone, considerato pianeta fino al 2006.
Sono scoperte molto recenti e quindi essi non hanno nomi ben precisi, vengono in gergo definiti “Plutini” o “Plutoidi“, o meglio ancora: pianeti nani.
E’ evidente che la struttura del nostro sistema solare è molto più complessa di quello che crediamo e sono tante le sorprese che ci aspettano durante il nostro viaggio!
A 16 miliardi di km dalla Terra troviamo le sonde spaziali Voyager 1 e 2 che ci hanno fornito tutte le informazioni sui pianeti giganti, inviano dati in continuazione e su un loro lato è applicato un disco d’oro con un messaggio di saluto in diverse lingue e una mappa che indica come raggiungere il nostro sistema solare.
Speriamo che se qualcuno leggerà mai il messaggio e decida di venirci a trovare abbia intenzioni pacifiche!
A 8 mila miliardi di km dalla Terra troviamo moltissime comete nella Nube di Oort, corpi ghiacciati che forse sono entrati in collisione con la nostra Terra e hanno portato l’acqua favorendo così la nascita della vita.
Ora è arrivato il momento di uscire dal nostro sistema solare e raggiungere i confini dell’universo.
All’infuori del nostro sistema solare troviamo altri miliardi di sistemi solari, con pianeti e satelliti.
Ora il nostro viaggio si svolgerà indietro nel tempo, ebbene sì, l’universo è un’enorme macchina del tempo!
Vi faccio un esempio: se guardiamo una stella la luce che vediamo non è quella che sta emettendo in questo momento ma quella che ha emanato molto tempo fa, questo tempo dipende dalla sua distanza.
La luce infatti non è immediata, viaggia a 300 mila km al secondo e percorre circa 10 mila miliardi di km in un anno.
Questa distanza viene chiamata anno luce ed è la misura che useremo da adesso in poi per evitare di usare cifre… come si suol dire… astronomiche!
Il primo sistema solare che incontriamo si trova a 40 mila miliardi di km dalla Terra (4 anni luce), lo Space Shuttle impiegherebbe 150 mila anni a raggiungerlo.
Si tratta di Alpha Centauri composto da 3 soli che ruotano attorno allo stesso baricentro.
Non si è ancora scoperto se queste stelle ospitino dei pianeti attorno alle loro orbite, ma sarebbe una scoperta sensazionale perché vorrebbe dire che qui potrebbero trovarsi i nostri più prossimi vicini di casa.
A 20 anni luce dalla Terra troviamo la stella Gliese 581, ha circa la stessa età del nostro Sole e attorno a lei c’è un pianeta che si trova ad una distanza perfetta per lo sviluppo della vita, né troppo né poco vicino alla sua stella, proprio come si trova la Terra rispetto al Sole.
Se ci fosse qui qualche forma di vita intelligente potrebbero captare le nostre trasmissioni andate in onda 20 anni fa.
A 65 anni luce dalla Terra, dove è possibile ascoltare i messaggi di Hitler, troviamo la stella doppia Algol.
Questa stella è composta da due stelle binarie molto vicine, quando una passa davanti all’altra dalla Terra sembra che Algol lampeggi (in passato era chiamata “stella del diavolo” proprio perché non si capiva perché avesse questo strano comportamento).
Questo succede perché una delle due stelle si è espansa sotto la forza gravitazionale dell’altra che la sta risucchiando.
A circa 100 anni luce dalla Terra è possibile ascoltare uno dei primi messaggi inviati via radio, poi il silenzio, da questo punto dell’universo è come se il nostro pianeta non fosse mai esistito.
A circa 400 anni luce troviamo l’ammasso stellare delle Pleiadi, per la mitologia greca sette sorelle figlie di Atlante e Pleione che furono trasformate in stelle da Zeus.
Incontriamo poi, a 640 anni luce dalla Terra, Betelgeuse, una stella gigante, grande almeno 700 volte il nostro Sole.
A 1300 anni luce dalla Terra ci imbattiamo nella nebulosa oscura di Orione dove i gas e le polveri sono così densi da oscurare tutto quello che c’è oltre.
Nelle viscere di questa nebbia c’è una sfera infuocata che attrae i gas e le polveri e le incendia, da qui si formano tante stelle.
La nebulosa di Orione è chiamata anche “nursery stellare” perché appunto è la culla di future stelle.
Accanto alla nebulosa di Orione troviamo anche la stupenda Nebulosa Fiamma e la nebulosa testa di cavallo.
Le stelle nascono, evolvono e poi terminano la loro vita quando esauriscono il loro carburante.
I processi finali di una stella dipendono dalla massa della stessa.
Stelle medio/piccole tipo il nostro Sole bruciano l’idrogeno convertendolo in elio durante il processo di fusione nucleare.
Quando l’idrogeno finisce la stella inizia a bruciare l’elio ingigantendosi e perdendo piano piano energia e massa.
A questo punto i gas attorno alla stella si disperdono formando una nebulosa planetaria e tutto ciò che resta è una piccola stella centrale molto fredda e densa che viene chiamata “nana bianca” che a poco a poco si raffredderà diventando una nana nera, una stella spenta.
Le stelle più massicce, almeno 3-4 volte più grandi del nostro Sole hanno un processo di evoluzione diverso, quando il loro idrogeno finisce bruciano sì anche l’elio ma poi la loro fusione continua bruciando materiali più pesanti fino ad arrivare al ferro.
Il ferro non permette più la fusione quindi la stella implode su sé stessa rilasciando gas e polveri attorno a sé (supernova) e concentrando tutta l’energia e la massa in un punto centrale che può poi diventare un buco nero oppure una stella di neutroni.
A 4000 anni luce da noi troviamo una nebulosa planetaria.
I colori di queste stelle morenti sono stupendi e gli scienziati, grazie ad essi sono riusciti ad individuare le composizioni dei gas espulsi dalla stella:
Verde e viola= idrogeno e elio
Rosso e blu= azoto e ossigeno
Non vi sembrano elementi familiari?
Sono proprio gli elementi che rendono possibile la vita, il nostro albero genealogico inizia quindi da qui!
Questo ci fa capire che tutto l’universo è un continuo riciclo e nulla muore realmente ma si trasforma in qualcosa di altro.
A 6000 anni luce dalla Terra incontriamo la Nebulosa del Granchio, i resti di una supernova.
Fu osservata per la prima volta nel 1054 da astronomi cinesi che la videro brillare nel cielo per ben 2 anni.
Al suo interno troviamo una pulsar, una stella a grandissima densità di 20 km di diametro. A seguito della contrazione la stella ha iniziato a ruotare sempre velocemente, arrivando a 30 giri al secondo, emettendo fortissime radiazioni e raggi gamma, letali per tutto ciò che gli sta attorno.
Andiamo oltre e incontriamo un terribile buco nero, i resti di una stella gigante estinta dopo il collasso gravitazionale.
Ha una densità elevatissima, se entrassimo nel suo raggio di azione il suo forte campo gravitazionale ci risucchierebbe e allungherebbe come degli spaghetti e saremmo spacciati.
Il campo gravitazionale è talmente potente che nemmeno la luce riesce a scappare, per questo al suo centro c’è un’enorme massa scura.
La Via Lattea è un concentrato di stelle, è impossibile contarle ma si stima ce ne siano circa 200 miliardi.
A 7000 anni luce dalla Terra siamo ancora nelle viscere della nostra galassia, come in una fitta vegetazione è difficile farci largo per raggiungere i suoi confini.
Qui troviamo i Pilastri della creazione, nubi di gas e di polveri, che sembrano proprio colonne d’Ercole della galassia, e qui troviamo anche protuberanze con embrioni di sistemi solari.
Guardando la nostra galassia dall’alto ci accorgiamo di quanto sia grande, (circa 100 mila anni luce) e ci viene proprio da pensare a quante possibilità ci siano che possano esistere pianeti come il nostro.
Secondo un equazione (detta appunto equazione di Drake) lo studioso Drake calcolò che potrebbero esserci milioni di civiltà come la nostra solo nella nostra galassia.
Ci troviamo ora a 160 mila anni luce dalla Via Lattea, ai confini del suo campo gravitazionale.
Vediamo una stupenda supernova, osservata per la prima volta nel 1987, non sembra una collana di perle?
Raggiungiamo ora la galassia a noi più vicina, la galassia di Andromeda, a 2 milioni e mezzo di anni luce dalla nostra galassia. Viaggia a un milione di km/h.
La galassia di Adromeda e La Via Lattea fanno parte del “gruppo locale“, ovvero di circa una trentina di galassie abbastanza vicine le une alle altre.
Per raggiungere altri guppi di galassie dobbiamo percorrere milioni di anni luce di distanza, sembra di viaggiare attraverso il nulla, il vuoto.
Ma siamo sicuri che sia realmente così?
Quello che non vediamo si chiama materia ed energia oscura che costituiscono il 95% del nostro universo. Ebbene si! Noi conosciamo solo il 5% di ciò che costituisce l’universo, ovvero la materia che riusciamo a vedere.
Questa materia ed energia oscura sono ovunque e mentre la materia oscura tende ad aggregare l’energia oscura al contrario tende ad espandere, questa infatti contribuisce all’espansione del nostro universo (come se gonfiassimo un palloncino con sopra disegnata delle galassie, vedremmo che queste galassie si allontanano) e si è studiato che l’universo si espande molto più velocemente.
C’è ancora molto da studiare al riguardo.
Raggiungiamo poi altre galassie e osserviamo curiosi che alcune di esse si scontrano e si muovono, come in una danza cosmica le une verso le altre per formare poi galassie più grandi.
Si pensa che questo succederà anche alla galassia di Andromeda che andrà a scontrarsi con la Via Lattea.
A 2 miliardi di anni luce dalla Terra troviamo un accecante fascio di energia che si propaga per migliaia di miliardi di km, di una potenza enorme.
È un quasar, l’oggetto più temibile dell’universo. E’ un mostro composto da gas bollenti più luminoso di centinaia di galassie. Al suo centro c’è un buco nero pesante come un miliardo di soli, distrugge stelle e inghiotte tutto quello che c’è attorno.
Dal buco nero scaturisce un distruttivo fascio di raggi gamma che si propagano per migliaia di miliardi di km.
Siamo molto vicini all’inizio del tutto, a 8 miliardi di anni luce dalla Terra. Troviamo galassie irregolari, piccole e vicine, molto giovani.
A 12 miliardi di anni luce troviamo nubi di gas e polveri, elementi che andranno a formare i primi nuclei delle galassie. Ora siamo giunti al punto in cui le stelle non sono ancora nate, ritroviamo solo polveri e gas.
Siamo ora 13 miliardi e mezzo di anni luce.
Da un minuscolo punto nasce il tutto, lo spazio, il tempo, la materia, questo punto, è l’origine del tutto, il big bang. L’esplosione più violenta che il nostro universo abbia mai visto.
Gli scienziati non sanno come e perché esso sia avvenuto ma è certo che la sua impronta ancora si sente, è chiamata radiazione di fondo.
E’ il rumore che possiamo ascoltare anche noi da una radio o una televisione male sintonizzata.