04 Dic BIG DRIVERS RISPONDE (30/11/2017)

1. Luca: quando potremo tornare ancora su Encelado con satelliti e strumenti nuovi?

La missione Enceladus Life Finder (ELF) è stata proposta nel 2017, nell’ambito del programma New Frontiers della NASA. Se venisse selezionata, come appare molto probabile, potrebbe essere lanciata nel 2024. Si tratta di una missione che porterà una sonda intorno alla luna di Saturno, per analizzare da vicino i geyser di acqua, scoperti da Cassini. Questa volta a bordo ci saranno strumenti molto più sofisticati e moderni in grado di identificare un’ampia varietà di molecole, inclusi gli amminoacidi – gli elementi costitutivi delle proteine ​​- che, se fossero presenti, sarebbero una chiara indicazione della presenza di vita nelle profondità degli oceani che si trovano sotto la coltre gelata di Encelado.

2. Antonio: Perché i rover che vengono spediti su altri pianeti (Marte per il momento) non sono stati equipaggiati con strumenti di misura geofisici? A cosa è dovuta la forma perfettamente esagonale della tempesta al polo di Saturno?

Le sonde che sono atterrate su Marte finora erano dirette a svolgere diverse funzioni e non avevano strumenti specifici per studiarne gli aspetti geofisici. La prossima sonda destinata a scendere sul suolo marziano, però, sarà mirata proprio a questo. InSight (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) è una missione che prevede l’atterraggio di un “lander” attrezzato per effettuare una serie di misure geofisiche. Usando diversi strumenti, InSight analizzerà il sottosuolo di Marte, per misurare quelli che possiamo chiamare i “segni vitali” del pianeta: il “battito” (attività sismica) o la “temperatura” (flussi di calore dall’interno). Non si tratta solo di un’altra missione marziana, InSight affronterà uno dei problemi fondamentali della planetologia: comprendere i meccanismi che hanno plasmato i pianeti rocciosi del sistema solare interno (inclusa la Terra) più di quattro miliardi di anni fa. La curiosa forma esagonale della tempesta del polo di Saturno fu scoperta nel 1988, analizzando le foto scattate anni prima dalla sonda Voyager, e confermata successivamente dalle immagini di Cassini. Non c’è una spiegazione conclusiva, ma i ricercatori hanno sviluppato diverse  simulazioni al computer per spiegare le caratteristiche dell’esagono. Uno dei modelli più recenti utilizza un getto d’aria che soffia verso est e che scorre in un percorso curvilineo vicino al polo nord di Saturno. Bastano piccole perturbazioni nel getto – prodotte dallo scontro con altre correnti d’aria – per far assumere al vortice una forma esagonale. E’ interessante che il modello fornisce una velocità di rotazione prossima a quella reale.

3. Tiziana: Perché si è scelto questo destino per #Cassini così diverso da altre sonde tipo #Huygens?

La sonda Cassini-Huygens è stata lanciata esattamente 20 anni fa e realizzata con le tecnologie e le conoscenze dei 20 anni precedenti. Quaranta anni fa, si conosceva assai poco di Saturno e delle sue lune e le poche informazioni indicavano che Titano era la luna più interessante perché aveva un’atmosfera formata per il 94% di azoto, (l’atmosfera più ricca di questo gas nel sistema solare a parte la Terra). L’atterraggio di Huygens sulla superficie era il modo per conoscere meglio le caratteristiche di questo corpo celeste, che rimaneva celato dietro la spessa coltre atmosferica. Nel corso della missione, Cassini ci ha fornito una gran quantità di dati su Encelado e sulla possibilità che possano esistere oceani di acqua salata sotto la superficie coperta di ghiaccio. La preoccupazione di non contaminare questo mondo, che presenta condizioni potenzialmente adatte alla vita, ha spinto alla decisione di far precipitare Cassini su Saturno. Va aggiunto che la sonda era alimentata da un generatore a radioisotopi, che utilizzava il calore della radioattività per produrre l’energia elettrica. Nella malaugurata ipotesi di uno schianto sulla superficie della luna, avrebbe potuto sciogliere la calotta di ghiaccio e contaminare le acque sottostanti. Quindi la maggiore pericolosità di Cassini rispetto a quella di Huygens (alimentata a batterie) da un lato,  la maggiore consapevolezza delle conseguenze potenziali su eventuali forme di vita extraterrestre, dall’altro, hanno determinato il destino di Cassini. La maggiore conoscenza implica una maggiore responsabilità e per continuare l’affascinante esplorazione del sistema solare dobbiamo essere più attenti a rispettare i delicati equilibri della vita.

4. Luca: Come è possibile che su Cassini l’antenna, uno strumento così sensibile, funga anche da scudo? Grazie

La maggior parte dell’antenna è formata dal piatto metallico mentre la parte più delicata è protetta da un cono, dove è alloggiata anche l’antenna a basso guadagno. Il fatto che sia stato utilizzato il disco dell’antenna (4 metri di diametro) per schermare i delicati strumenti della sonda non deve quindi sorprendere, specialmente se si pensa che si tratta della fine della missione e che si è provata una manovra mai tentata prima: passare tra Saturno e i suoi anelli. Tra l’altro i dati hanno confermato che la regione era relativamente priva di polvere.

5. Aida: Che cosa è l’idrogeno meccanico liquido? Sulla terra c’è? ma quanto è poi lungo il giorno su Saturno?

L’idrogeno metallico è una fase dell’idrogeno, oltre quella liquida e gassosa,  in cui l’elemento si comporta come un conduttore elettrico allo stato liquido. Questa fase fu prevista teoricamente nel 1935 ma non è mai stata osservata direttamente. Si pensa che l’idrogeno metallico possa essere presente all’interno di Giove, Saturno e di alcuni pianeti extrasolari, prodotto dalle enormi pressioni e delle altissime temperature che si riscontrano all’interno di questi giganti gassosi. Recentemente alcuni ricercatori hanno riportato di avere osservato le proprietà dell’idrogeno metallico in laboratorio, riscaldando il gas di idrogeno e comprimendolo a pressioni inimmaginabili: poco meno di 5 milioni di atmosfere. Ma non tutti sono convinti che si sia trattato davvero di idrogeno metallico. La sonda Voyager2 (1981) ha misurato un periodo di rotazione di 10 ore e 30 min. La prima misura di Cassini (2004) ha riportato un valore di 10 ore e 47 minuti, con valori leggermente diversi ad ogni misura successiva. In verità, non siamo ancora in grado di determinare esattamente la durata del giorno di Saturno, ma gli scienziati ci stanno lavorando.

6. Sara: che odore potrebbe avere Saturno?

Non abbiamo modo di saperlo, ma possiamo provare ad indovinare l’odore di una delle sue lune: Titano. Sappiamo che Titano ha un’atmosfera composta prevalentemente di azoto, come la Terra, ma ci sono anche composti come metano e benzene. L’odore su Titano potrebbe esser simile a quello di un impianto di raffinazione sulla Terra.

7. LAURA: da cosa è generato il campo magnetico di Saturno?

Dai dati raccolti dagli strumenti di Cassini, il campo magnetico di Saturno risulta molto ben allineato con l’asse di rotazione del pianeta e questa è una novità. Finora gli scienziati avevano ritenuto che, per garantire la presenza di un campo magnetico intorno al pianeta, ci dovesse essere una certa inclinazione tra l’asse di rotazione e quello del campo generato (come nel caso della Terra e di Giove).  L’inclinazione era considerata necessaria per sostenere le correnti che scorrono negli strati conduttori che si trovano nelle profondità dei pianeti (nel caso di Saturno, dovrebbero essere composti di idrogeno metallico liquido). Senza inclinazione, le correnti avrebbero progressivamente diminuire e il campo magnetico dovrebbe scomparire. È possibile che le particolari condizioni presenti nell’enorme atmosfera di Saturno possano mascherare il vero campo magnetico interno.