I "fantasmi" del cielo

Se guardiamo il Sole, in realtà vediamo la sua luce come era 8 minuti fa. Infatti per percorrere la distanza dal Sole alla Terra, la luce impiega 8 minuti. La luce ha una sua velocità di 299.792,458 km/s.  Per le grandi distanze usiamo quindi l'anno luce vale a dire circa 9461 x 4 miliardi di chilometri o circa 63241 x 4 volte la distanza tra la Terra e il Sole (nota come unità astronomica). L'anno luce è quindi una distanza enorme su scala umana. 

Sappiamo che guardando la luce di una stella in realtà guardiamo indietro nel tempo. Se per esempio osserviamo la galassia di Andromeda che si trova a circa 2,538 milioni di anni luce dalla Terra, stiamo osservando la sua luce come era in passato. 

Cosa sono i fantasmi del cielo? Semplice!
Guardare lontano, quasi agli inizi dell’Universo e vedere un “fantasma” del cielo significa osservare la luce di una stella ormai morta. La sua luce è così lontana che quando arriva fino a noi la stella ormai non esiste più.

I ricercatori infatti, vogliono capire quali erano le reali percentuali degli elementi che si formavano all’atto dell’esplosione delle prime stelle e per questo vogliono avere tanti campioni di riferimento ed essere certi di osservare nubi di gas che non sono contaminate da stelle di generazione successiva. Un lavoro possibile solo con i più potenti telescopi dei nostri giorni in grado di portarci vicino alla nascita dello spazio e del tempo.

Cos'è la zona abitabile dell'Universo?

La zona abitabile, studiata dagli astronomi negli ultimi 20 anni, è una regione dello spazio le cui condizioni favoriscono la presenza della vita. Anzitutto, affinché una zona del cosmo sia abitabile, deve rispettare delle importanti condizioni spaziali: deve infatti avere una certa posizione nella galassia (zona galattica abitabile), e un'altra determinata posizione all'interno di un sistema solare (zona circumstellare abitabile). I pianeti e le lune che rispettano queste prime condizioni sono i migliori candidati al sostentamento della vita. Nello specifico, il termine "zona abitabile" può anche riferirsi alla fascia del nostro Sistema Solare, che comprende, ovviamente, anche la Terra, estendendosi da una distanza dal Sole di 0,95 UA a una di 1,37 UA. Il modello per il calcolo della zona abitabile di ogni possibile tipologia di stella osservata è un semplice modello climatico monodimensionale dove a partire da considerazioni varie sui gas si propongono equazioni termodinamiche da cui andare a determinare la grandezza e l'evoluzione della zona abitabile. Infatti la zona abitabile varia, e non potrebbe essere diversamente visto che la stessa stella varia nel tempo. La nostra zona abitabile per esempio fra qualche miliardo di anni sarà molto più lontana perchè il Sole prima di esaurire la sua energia si espanderà facendo aumentare le temperature e spostando di conseguenza la Terra più lontano nello spazio cosmico. 

Che cosa succederebbe se non ci fosse la Luna?

Vi siete mai chiesti come sarebbe la Terra senza la Luna? Il ruolo del nostro satellite nell’esistenza della Terra è molto più importante di quanto non si pensi. La Terra è legata alla Luna da un vincolo di milioni di anni che inizia dal momento della loro formazione. Quando la Terra aveva ancora poche decine di milioni di anni, lo spazio circostante era cicondato da roccie e meteore fino a corpi molto massicci, che erano attratti dal Sole e dai vari pianeti in formazione. Le collisioni erano pertanto molto frequenti, a volte destinate a cambiare drasticamente la conformazione dei corpi celesti. Tra questi un grosso protopianeta, della massa di Marte,  invece di accasarsi in orbita attorno al Sole, finì con il precipitare sopra la giovanissima Terra. L’impatto fu violentissimo, e scagliò una enorme nube di materiale nello spazio. La materia espulsa inizialmente formò un anello attorno alla Terra, che poi rapidamente si aggregò, dando origine a un unico corpo celeste in orbita  attorno al pianeta da cui si era generato. La Luna è quindi composta di materiale terrestre; analogamente, anche la Terra ha inglobato parte dell’impattore. Terra e Luna quindi sono parenti molto stretti, e condividono la stessa composizione. Più precisamente, la composizione della Luna è molto simile a quella degli strati terrestri superficiali, costituiti prevalentemente da elementi leggeri.

Proviamo a pensare adesso a come sarebbe la Terra senza Luna.

Al nostro satellite dobbiamo la relativa stabilità climatica di cui godiamo, che ha permesso alla vita di prosperare. Nonostante periodici e inevitabili sbalzi climatici, la Terra è un luogo accogliente. Ciò avviene grazie al regolare alternarsi delle stagioni. Le stagioni si verificano perché l’asse di rotazione della Terra non è perpendicolare al suo piano orbitale, ma forma con esso un angolo di circa 23°. Questo angolo davvero ideale è stato prodotto al momento dell’impatto che formò la Luna. Ed è sempre la Luna che, dopo averla creata, mantiene invariata questa propizia inclinazione anche oggi, esercitando sull’orbita terrestre un effetto di stabilizzazione, evitando cambiamenti orbitali che risulterebbero dannosi per il mantenimento della vita. Come ulteriore conseguenza ci sarebbero giornate cortissime, un calendario fatto di anni (e non di mesi) e violenti cambiamenti climatici. 

Il giorno durerebbe 6 ore perchè in assenza della Luna il giorno sarebbe più breve.

Senza Luna, l’asse di rotazione terrestre sarebbe molto più sensibile ai piccoli disturbi causati dalla gravità dei pianeti e del Sole. Di conseguenza anche il clima sarebbe molto più instabile, con periodi di freddo glaciale alternati a punte di grande caldo. Le maree, che sono dovute in gran parte alla Luna (ma anche al Sole), sarebbero meno intense. Rivoluzionando l’aspetto (e la fauna) delle zone costiere e delle foci dei fiumi, soprattutto gli estuari. 

Le stagioni sarebbero sparite: il clima sarebbe rimasto uguale nell’arco dell’anno, eliminando i cicli dell’agricoltura. Il calendario non sarebbe stato suddiviso in mesi, ma in anni. 

Anche la Grande barriera corallina australiana non ci sarebbe: per riprodursi tutti insieme, questi coralli si sincronizzano con la Luna piena nella tarda primavera. 
Senza Luna, il cielo notturno sarebbe più buio. Si vedrebbero però molto meglio le stelle. 

Altra cosa importante nessuno scrittore o poeta potrebbe parlare della Luna e gli innamorati non godrebbero della sua incredibile luce durante la notte.

Cosa sono le supernove?

L’esplosione di una supernova è cosi potente che la sua luminosità è tipicamente un milione di volte superiore a quella del Sole. Una supernova è una stella che esplode, diventando milioni di volte più luminosa e genera radiazioni energetiche e luminose per periodi di tempo variabili, durante i quali può sprigionare un’energia paragonabile a quella che il Sole emette nell’arco della sua intera esistenza, con temperature che possono raggiungere anche cento miliardi di gradi. Qualunque pianeta orbitasse attorno ad una supernova verrebbe subito carbonizzato.

Ma come si crea una supernova? Una supernova è l'esplosione di una stella che ha esaurito il suo carburante e quindi sta arrivando alla termine della sua esistenza. Infatti una stella nasce da ammassi di gas particolarmente densi, l'azoto, l'elio, e alcuni elementi più pesanti si uniscono e collassano formando un aggregato densissimo. Inizia così la vita di un astro. Quando si giunge a valori di pressione molto elevata, nella stella si innescano dei processi termonucleari che ne mantengono stabile la struttura. Gli elettroni stessi, quindi, sono costretti a rimanere a distanza l'uno dall'altro. Inizia cosi una guerra titanica tra forza di gravità che cerca di comprimenre la stella, e forze di degenerazione, che impediscono una ulteriore compressione.
L'idrogeno viene convertito in elio, mentre la stella produce energia e diminuisce la propria massa.
Una stella non dura in eterno, ma la sua morte può avvenire in silenzio, senza che nessuno se ne accorga, ma le supernove quando si spengono, lanciano un grido disperato e rabbioso, che scuote l'Universo. Quando i processi termonucleari per continuare, necessitano di produrre ferro, questo segna la fine. Il processo di creazione del ferro è il primo che richiede energia, invece di liberarne, la stella smette di resistere alla gravità, e come un pugile stremato, si accascia. L'esplosione di una supernova arriva a generare energie pari a quella di 2,5 triliardi di bombe atomiche!  L'esplosione delle supernove è  quindi un passaggio fondamentale nell'evoluzione del cosmo: questi eventi producono infatti gli elementi pesanti dai quali nasceranno le future generazioni di stelle e pianeti.

Gli astronomi dell’Università dell’Illinois hanno simulato al computer l’esplosione in una supernova di una stella distante soltanto 30 anni luce dalla Terra. In pochi giorni l’onda d’urto raggiungerebbe il nostro sistema solare. Il vento solare e l’eliosfera che frenano i raggi cosmici e così “proteggono” la Terra, verrebbero spazzati via. E il bombardamento di raggi cosmici e particelle sul nostro Pianeta spazzerebbe via lo strato di ozono che ci ripara dai raggi ultravioletti: la vita sparirebbe in poco tempo.