Dalle pulsar al metano di Titano: l'universo in dettaglio.

Animazione di una pulsar "mangiando" materiale di una stella vicina
7 Marzo 2006

INTERVISTA 09-2006. L’esplorazione di Marte, di Titano, immagini sempre più dettagliate di galassie lontane: la nostra visione dell’universo è sempre più dettagliata. XMM-Newton, uno dei telescopi spaziali dell’ESA, sembra aver chiarito alcune proprietà delle pulsar, veri e propri mostri del cielo. Che cosa è una pulsar?

Le pulsar sono sorgenti astronomiche che emettono onde elettromagnetiche con una periodicità che può andare da pochi secondi a pochi millesimi di secondo. Furono scoperte per la prima volta nel 1967, quando una giovane fisica inglese, S. Jocelyn Bell Burnell, rivelò un segnale radio che si ripeteva con estrema regolarità. Inizialmente la scoperta destò diverse perplessità: non mancò chi, sottolineando la regolarità del segnale radio, non esitò a parlare di messaggi extraterrestri, tanto che la sorgente fu denominata scherzosamente dai suoi stessi scopritori LGM-1, ovvero Little Green Man-1.

La verità venne a galla quasi subito e rispetto all’ipotesi degli extraterrestri fu insieme deludente e bellissima: una pulsar è il nucleo centrale di una stella che ha terminato la propria vita e che sta ruotando vorticosamente intorno a se stesso. Presto si comprese che queste “ceneri” stellari sono di una materia che ci è totalmente sconosciuta e che ancora oggi non sappiamo spiegare in dettaglio: si tratta di stelle di neutroni. Sono corpi così densi da racchiudere una massa equivalente a 2-3 volte quella del Sole in una sfera di 20-30 chilometri di raggio.

XMM-Newton sta dando un contributo decisivo per capire alcuni aspetti di queste sorgenti cosmiche che sono, al tempo stesso, spaventose per quanto sono estreme e, per la stessa ragione, estremamente affascinanti.

La Pulsar 1259-63

Quanto si investe ogni anno per scoperte del genere?

Decisamente poco: il budget per il 2006 dell’intera ESA è di circa 2900 milioni di euro, che corrisponde a qualche euro per ciascun cittadino degli stati membri. La NASA investe circa 4 volte di più. E in questo budget rientrano l’astronomia come l’astronautica, le telecomunicazioni come la meteorologia, l’osservazione della Terra come la navigazione guidata da satellite. È davvero un piccolo investimento per un ritorno grandioso non solo in termini applicativi ma in termini molto più generali di conoscenza della Natura. Le grandi rivoluzioni tecnologiche, del resto, scaturiscono direttamente da grandi conoscenze di base.

Lago di idrocarburo nel polo sud di Titano

Novità arrivano anche da Titano, che lo scorso anno è stata visitato da Huygens, la sonda dell’ESA che nel gennaio 2005 è riuscita a raggiungere la superficie di questa luna di Saturno. Che mondo è Titano?

Titano è un mondo dominato dalla presenza di metano. In particolare ne è ricca l’atmosfera. Ma questo pone un problema, perché il metano esposto ai raggi ultravioletti del Sole viene scisso e distrutto nel giro di qualche decina di milioni di anni. Dunque la presenza di metano in atmosfera ci dice che deve esistere su Titano una sorgente di questa sostanza che è stata attiva non più tardi di qualche decina di milioni di anni fa.

Le immagini raccolte da Huygens nel corso del suo “folle volo” nell’atmosfera di Titano mostrano dei sistemi di canali naturali che ricordano molto chiaramente quelle aree fluviali o le valli plasmate dai ghiacciai che ci sono ben note sulla Terra. Dunque il metano liquido deve essere stato presente in grande abbondanza sulla superficie di Titano. Solo che oggi non ce n’è. Quale è la sorgente del metano atmosferico, allora? I dati raccolti dalla sonda Cassini e da Huygens, la sonda dell’ESA, ci stanno dando un’idea della storia di questa luna: qualche miliardo di anni fa deve essersi formata una crosta ghiacciata ricca di metano, che ha ricoperto un oceano liquido formato da acqua e ammoniaca. Circa 500 milioni – 1 miliardo di anni fa, all’interno di questa crosta ci sono state delle anomalie termiche causate dal raffreddamento crescente del pianeta. All’interno della crosta, cioè, deve aver avuto luogo una cristallizzazione che ha liberato energia, la quale ha prodotto il degassamento di metano, che sembra essere ancora in corso. E questa appare la sorgente di metano atmosferico che stavamo cercando.

Non solo: secondo gli autori di questa ricerca, lo strato ghiacciato ricco di metano deve esistere ancora oggi a qualche chilometro al di sotto della superficie di questa luna di Saturno. È possibile che si verifichino anche dei fenomeni di vulcanismo che sciolgono parzialmente il ghiaccio e che producono flussi di metano liquido in superficie, che dà luogo a quelle strutture fluviali a cui si faceva riferimento prima.

Mosaic of river channel and ridge area on Titan
Le immagini raccolte da Huygens nel corso del suo "folle volo" nell'atmosfera di Titano mostrano dei sistemi di canali naturali

Supponendo che ci siano vaste sorgenti di metano, sarebbe possibile sfruttarle a fini energetici sulla Terra?

Naturalmente non è possibile pensare a uno sfruttamento immediato. Però occorre avere una visione a lungo termine: il Sole è conosciuto dall’uomo da sempre, ma l’utilizzo dell’energia solare per produrre corrente elettrica è recentissimo.

In un futuro saremo certamente in grado di sfruttare le risorse energetiche di corpi del sistema solare diversi dalla Terra. La corsa alla Luna che è stata lanciata dall’amministrazione Bush ha anche questo scopo; ma anche gli asteroidi potrebbero essere utilizzati per il loro contenuto metallico. Insomma: il sistema solare è ricco di materia prima. Il problema è come procurarsela. La risposta, al momento, è di un solo tipo: conoscere, capire, approfondire.

Nota:

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

Il giornalista della Rai, Lorenzo di Las Plassas, passa cinque minuti con il rappresentante dell'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Simonetta.Cheli@esa.int.

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