12 Dic BIG DRIVERS RISPONDE (7/12/2017)
1. Antonio: Se la Luna si allontana dalla Terra di circa 4 cm l’anno conseguentemente le maree dovrebbero diminuire d’intensità e frequenza nel tempo. Questo processo avrebbe effetti sulla velocità di rotazione terrestre?
La Luna si sta allontanando di 3,8 centimetri l’anno. A questo ritmo (38 km in un milione di anni), ci vorrà 1 miliardo di anni perché la sua orbita aumenti del 10%. Per la conservazione del momento angolare, la rotazione della Terra dovrà rallentare man mano che la Luna si sposta verso l’esterno. Ciò significa che la durata della giornata andrà leggermente aumentando. Un altro effetto dell’allontanamento della Luna sarà la diminuzione dell’intensità delle maree anche se una parte rimarrà comunque, per effetto dell’attrazione gravitazionale del Sole. Inoltre, nel lontano futuro non saranno più visibili le eclissi solari totali, perché il diametro apparente della Luna andrà gradualmente diminuendo e non corrisponderà più a quello del Sole.
2. Aida: Come si calcola l’evoluzione dell’atmosfera?
L’evoluzione dell’atmosfera è descritta da leggi ben note della meccanica e della termodinamica. Purtroppo, a causa della complessità dei fenomeni atmosferici, le equazioni sono di difficile risoluzione. Per questo si utilizzano metodi di approssimazione e codici software per descrivere l’evoluzione futura a partire da un determinato gruppo di parametri iniziali misurati. L’insieme delle approssimazioni, fisiche e matematiche, impiegate per risolvere tali equazioni, costituisce il cosiddetto modello fisico-matematico. Dunque il calcolo dell’evoluzione dell’atmosfera si basa sulla conoscenza del suo stato ad un dato istante (istante iniziale) e poi si utilizza il modello per andare avanti nel tempo (previsione). L’importanza di una accurata e dettagliata conoscenza delle condizioni iniziali sta nel fatto che l’atmosfera è un sistema “caotico”, e quindi indeterminazioni anche impercettibili nelle condizioni iniziali (ad esempio piccoli errori di misura della temperatura o della velocità dei venti rispetto ai dati reali) possono amplificarsi e portare a errori significativi nelle previsioni delle reali condizioni meteo che si vengono a determinare nel futuro. Anche un modello meteorologico ben costruito e affidabile ha comunque i suoi limiti. La percentuale di errore aumenta man mano che si va in là nel tempo e una previsione per i prossimi 10 giorni è meno affidabile di una previsione per l’indomani. Attualmente i migliori modelli sono attendibili al 70% entro 5 giorni.
3. Francesco: Come si fa a dire con certezza che è avvenuto uno scontro con Teia? È una teoria o è dimostrato?
La Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa e si ritiene che, poco dopo la sua formazione, abbia subito un gigantesco impatto con un proto-pianeta che ha dato origine alla Luna. L’oggetto che ha colpito la Terra, mentre era ancora in fase di formazione, doveva avere le dimensioni di Marte ed è noto come Theia (madre di Selene, la dea della luna nella mitologia greca). La violenta collisione avrebbe liquefatto sia Theia che la Terra, espellendo contemporaneamente un’enorme quantità di materiale. Nel corso del tempo, la Terra si è raffreddata di nuovo ed è divenuta rocciosa, mentre l’enorme ammasso di roccia espulsa è andata a formare la Luna. Questa teoria spiega perché la Luna è meno densa della Terra, visto che è composta prevalentemente da elementi più leggeri, provenienti dalla crosta (l’impatto ha lasciato praticamente intatto il nucleo roccioso del nostro pianeta). Inoltre il materiale si sarebbe riunito attorno a ciò che restava del nucleo di Theia, sul piano dell’eclittica terrestre, proprio dove si trova oggi il nostro satellite. Tuttavia, la teoria dell’impatto non è l’unica. In base alla teoria della co-formazione, la Luna potrebbe essersi formata nello stesso momento della Terra, con la gravità che ha attratto il materiale primitivo del sistema solare, come è avvenuto per la nascita del nostro pianeta. Questo spiegherebbe la composizione molto simile e la posizione attuale della Luna. Tuttavia, se è vero che la Terra e la Luna condividono gli stessi materiali, il satellite è molto meno denso del pianeta, il che è difficile da spiegare se entrambi hanno gli stessi elementi pesanti nel loro nucleo. Un’altra ipotesi è che la gravità della Terra abbia catturato un corpo di passaggio, come è successo con le lune marziane Phobos e Deimos. La teoria della cattura potrebbe spiegare la diversa densità della Terra rispetto alla sua luna. Tuttavia, gli oggetti catturati sono spesso di forma strana, piuttosto che corpi sferici e le loro traiettorie non si allineano con l’eclittica del loro pianeta madre, come accade per la Luna. Sebbene la teoria della co-formazione e quella della cattura possono spiegare alcuni aspetti della nascita della Luna, lasciano però molte domande senza risposta. Al momento, l’ipotesi dell’impatto con Theia sembra il modello migliore, capace di spiegare gran parte delle evidenze scientifiche finora raccolte.
