17/03/15

Non era ancor di là Nesso arrivato… **

 

Un richiamo a Dante non fa mai male. Siamo all’inizio del Canto XIII della Divina Commedia e i due poeti vedono allontanarsi il centauro Nesso che li ha accompagnati. Nel canto precedente hanno discusso a lungo con Chirone il più saggio delle creature metà uomo e metà cavallo. Proprio di Chirone e dei centauri voglio parlarvi e di una recentissima scoperta sul loro "capo". Centauri astronomici, però…

Il primo centauro, Chirone appunto, è stato scoperto nel 1977 dal bravo e simpatico Kowal e per un breve periodo è stato perfino indicato come un nuovo mini-pianeta. La sua posizione era del tutto anomala, orbitando tra Saturno e Urano, dove non ci si aspettava di trovare niente. Un oggetto di tipo asteroidale, a prima vista, con un diametro che è infine stato stabilito intorno ai 230 km.

L'orbita di Chirone
L'orbita di Chirone

Come successo per gli asteroidi di fascia principale, ben presto si sono aggiunti molti altri centauri (oggi se ne stimano circa 45 000) e la loro “duplice” natura è stata sempre meglio definita. Proprio come le creature della mitologia greca, anch’essi sembrano essere metà asteroidi e metà comete, mostrando segni di attività durante il loro avvicinamento al Sole. Chirone, in particolare, ha mostrato lo sviluppo di una possibile vera e propria chioma: un "cometone" decisamente grande!

L’evoluzione dinamica dei centauri è oggi compresa abbastanza bene. Essi provengono dalla fascia di Kuiper e sono trasportati verso zone più interne dalle varie perturbazioni planetarie. Non hanno, quindi, orbite molto stabili e formano un gruppo temporaneo, un momento di passaggio verso Giove per finire come comete a corto periodo o essere magari scacciati dal Sistema Solare. Una fase del lungo viaggio dalla regione  trans nettuniana alle zone più interne del Sistema Solare.

Nessuna sonda li ha mai avvicinati, ma si pensa che ne esista uno ben visibile (circa 200 km di diametro) parcheggiato attorno a Saturno: il satellite Phoebe, catturato in tempi più o meno remoti.

Il satellite "centauriano" di Saturno Phoebe ripreso da Cassini. Fonte: NASA
Il satellite "centauriano" di Saturno, Phoebe, ripreso da Cassini. Fonte: NASA

A parte questa loro duplice e movimentata natura, i centauri detengono un primato: dopo i quattro pianeti gassosi solo due di loro presentano probabilmente un sistema di anelli.

Il primo a essere scoperto è stato quello di Chariklo nel 2013. La scoperta è avvenuta attraverso l’occultazione di una stella, notando una brevissima sparizione dell’astro prima e dopo l’occultazione vera e propria del corpo principale. Anelli sottilissimi (due almeno) che dovrebbero comportare la presenza di una o due lune capaci di confinarli.  Le dimensioni di Chariklo sono stimate in circa 250 km (sarebbe il più grande tra i centauri) e gli anelli distano circa 400 km dal piccolo pianeta (le loro dimensioni sono di pochi chilometri).

Visione artistica di Chariklo e dei suoi due anelli. Fonte: ESO
Visione artistica di Chariklo e dei suoi due anelli. Fonte: ESO

Poteva Chirone stare a guardare? Ed ecco che anche lui ha mostrato -forse- un sistema di anelli. La loro storia è, però, molto travagliata. Occultazioni stellari del 1993  e 1994 avevano mostrato caratteristiche strane, dovute probabilmente a getti di materia gassosa. Chirone meritava studi più dettagliati e si è selezionata un’occultazione nel 2011, osservata da due grandi telescopi alle Hawaii.

Prima e dopo l’occultazione vera e propria, una breve e debole perdita di luce aveva creato i presupposti per pensare a un anello. Esso doveva distare 300 km dal corpo principale. Forse non erano getti di materia quelli osservati negli anni ’90, ma proprio gli anelli. O magari entrambe le cose. Insomma, solo oggi i dati sono stati elaborati e studiati veramente a fondo portando alla nuova ipotesi anelliforme.

La loro origine è probabilmente dovuta a una collisione che ha sollevato polvere inseritasi in orbita, in modo non molto diverso da quanto può essere successo alla Terra e alla Luna. Ma potrebbe anche legarsi a un'attività cometaria sporadica che abbia inviato grani polverosi a una certa distanza da Chirone  e  creato una struttura ad anello.

Per avere una risposta decisiva sulla reale esistenza del sistema di anelli è necessario estendere la zona di osservazione di una futura occultazione, in modo da avere la prova di una struttura continua attorno al piccolo pianeta.

Quanto prima i “veri” astrofili potrebbero giocare un ruolo importante…

Non era ancor di là Nesso arrivato, quando noi ci mettemmo per un anello che da neun sentiero era segnato… (scusate la piccola “variazione” poetica).

 

Questo articolo è stato inserito in "Asteroidi, comete o... asterocometoidi?"

 

16 commenti

  1. Alvermag

    ... anche poeta!

    Rimango sempre stupito della capacità che ha la gravità di creare certi sistemi (anelli, nel caso specifico) anche quando è minima la massa in gioco.

    Nell'ipotesi (sicuramente errata) che il Centauro e la Terra abbiano la stessa densità, ottengo che l'accelerazione di gravità alla superficie del Centauro è il 2,5% di quella alla superficie della Terra.

    Io peserei (pancia compresa), circa 2 kg!, sempre escludendo la forza centrifuga che potrebbe essere tutt'altro che trascurabile.

    Mi sembra miracoloso il fatto che si sia formata (stabilmente?) una tale aureola.

  2. occhio allo "stabilmente"... probabilmente ci vogliono dei "pastori" come per l'anello f...

    Inoltre, da un punto di vista quantistico, perché non dargli una probabilità?

  3. Alvermag

    Questa "traslazione" della MQ alla realtà macroscopica mi sembra un pò forzata Enzo.
    E' vero che c'è continuità tra Realtà Macroscopica Umana-Relatività-Meccanica Quantistica, però mi sembra che oltre un certo limite i collegamenti si perdano, almeno quantitativamente.

    In omaggio alla MQ possiamo pensare di far rimbalzare una pallina contro una parete aspettando che, prima o poi, la configurazione microscopica istantanea della pallina e della parete si combinino in modo tale da consentire alla pallina di ... oltrepassare la parete stessa! Dal punto di vista statistico, nessuna obiezione. L'impossibilità (non l'improbabilità) di un tale evento è legata alle dimensioni degli oggetti in gioco: bisognerebbe che TUTTI gli atomi di ENTRAMBI gli oggetti, in quello STESSO istante .... mentre nel caso della singola particella una probabilità, anche molto piccola, "peserebbe" maggiormente perchè più "fattibile".

    Naturalmente potresti rispondere che una probabilità è una probabilità, quale che sia l'oggetto dell'indagine.
    Mi chiedo allora, se, applicate a situazioni diverse, le probabilità hanno lo stesso peso.
    Qual'è la probabilità di essere coivolti in un incidente aereo? diciamo l'X%. Bene, ma questo è un valore medio che significa ben poco se applicato al generico individuo (che magari non ha mai visto un aereo!); acquista maggior valore se applicato a chi l'aereo l'ha preso almeno una volta nella vita; ancora meglio se applicato a chi viaggia normalmente con quel mezzo; e poi tutte le compagnie sono ugualmente affidabili?

    Forse si può uscire dall'impasse introducendo la variabile tempo. mmmm, questa mi sembra un'idea interessante!
    Diciamo quindi che due fenomeni, uno relativo al microcosmo e l'altro al macrocosmo, abbiano entrambi l'1% di probabilità di verificarsi. Sappaimo che questi argomenti hanno senso se ci si riferisce ai grandi numeri (vedi l'esperimento del pi-greco che hai appena presentato); ma grandi numeri non è una misura! Quanti tentativi occorrono? Dieci, cento, mille, un miliardo?

    Può essere Enzo, che i grandi numeri del microcosmo siano un pò ... meno grandi di quelli del macrocosmo? E che quindi nel macrocosmo occorra molto più tempo (un tempo forse infinito) perchè si manifesti quell'1%?

    Ho farneticato? :roll:

  4. ma io stavo scherzando... 8-O

  5. Alvermag

    Ma io no!

    Forse la questione si può affrontare in modo più corretto, comunque collegato al precedente, pensando che un oggetto macroscopico è una struttura complessa, formata da miriadi di particelle elementari.

    Allora, se la probabilità che la singola particella si "sistemi" in una data configurazione è dell'1%, ipotizzando che l'oggetto macroscopico sia composto da 100 particelle, otterremo che:

    - la probabilità della singola particella (microcosmo) è dell'1% ;
    - la probabilità del sistema complesso (macrocosmo) è del [(0,01)^100] % ergo, a parità di condizioni, molto ma moooooolto inferiore.

    Corretto Enzone?

  6. mmmm Alvy,
    discorso troppo semplicistico che ci permetterebbe di trasferire i principi della MQ al macrocosmo. Ogni particella può mantenere un certo stato quantico ma molte particelle possono disturbarsi e fare collassare il tutto. E' un po' come il celebre gatto... Il tuo è un discorso puramente probabilistico non quantistico... La pallina non passerebbe attraverso il muro comunque, dato che il sistema non è isolato...

  7. Paolo

    A mio modesto avviso bisogna vedere come si combinano le varie probabilità, che possono annullarsi l'un l'altra oppure rafforzarsi, aumentando l'ampiezza di probabilità...

    In sintesi, il discorso di Alvy, mi sembra troppo lineare, più di natura statistica che non probabilistica (intesa come interazione tra probabilità diverse).

    Paolo

  8. Alvermag

    Si, ho indubbiamente semplificato all'eccesso la questione.

    Più che la combinazione delle mutue interazioni, che è ovviamente presente e contribuisce ad indirizzare la sorte del sistema, mi interessava però l'aspetto concettuale.

    Diciamo allora, seguendo Enzo, che la sottile differenza (mica tanto sottile!) stà nel fatto che il macrosistema E' GIA' un pacchetto d'onda collassato e non un pacchetto d'onda con un picco di probabilità molto molto alto in corrispondenza di un particolare stato.
    Forse, dal punto di vista pratico cambierebbe poco, ma la differenza concettuale è evidente!

    Così va meglio Enzo?
    Il fatto è che mi confondi le idee (ne ho poche ed abbastanza confuse) con i tuoi continui richiami alla MQ! :evil: :evil:

  9. Paolo

    Alvy in attesa che Enzo risponda, io la vedo così.

    Ammettiamo che una certa porzione spaziotemporale di universo sia composta solo da un pallina ed un muro.
    Prima o poi finirebbe per determinarsi anche la possibilità della pallina che attraversa il muro.

    Al contrario, sia la pallina sia il muro devono fare i conti con altrettante probabilità determinate dalle interazione tra muro/pallina materia/energia e spazio tempo circostanti.

    La possibilità della pallina di attraversare il muro si perde tra le infinite altre possibilità, per cui forse occorrerebbe un tempo infinito perché anche tale possibilità possa determinarsi.

    Sbaglio?

    Paolo

  10. Alvermag

    Mi sembra che la tua posizione somigli però alla mia, già bocciata da Enzo.
    Considerare infinito (statisticamente!) il tempo in cui potrebbe presentarsi un certo evento non significa escluderlo del tutto ma solo renderlo altamente improbabile.

    Il nocciolo della questione è: dato per scontato che la pallina (macrosistema) non oltrepasserà il muro, dobbiamo attribuire questa conclusione ad un valore di probabilità strordinariamente basso oppure ad una impossibilità fisica?
    Dal mio punto di vista la confusione nasce dal fatto che la MQ è applicabile anche al macrocosmo, così come la RR ad oggetti molto lenti, e quindi sono portato a considerarne valide le conclusioni probabilistiche anche nel nostro mondo (ovviamente le conclusioni sono quelle che sono).

    Mi sembra che Enzo abbia invece tracciato un confine netto tra i due mondi (macro e microcosmo). Questa distinzione peraltro non inficia la visione unitaria dei sistemi naturali. Anche una microparticella può vedere ridotto a zero il suo pacchetto d'onde: la pallina ha, per così dire, già raggiunto quella condizione.

  11. cari amici,
    mettiamola così:

    la pallina che sbatte contro al muro è un macrosistema in cui le particelle sono in continua interazione tra loro, così come lo sono quelle del muro. La particella che vuole entrare nell'atomo è un sistema chiuso definito dalla sua onda di probabilità (il muro è una barriera energetica... ricordiamocelo, insieme al solito Heisenberg....).

    Posso solo dire che alcune molecole sembrerebbero poter soddisfare alle caratteristiche del microcosmo, ma per dimensioni così grandi la stessa MQ perde di significato ed è inutile cercare di poterla applicare. Leggendo il discorso di Feynman si evince molto bene che passando dal micro al macro bisogna cambiare leggi e sistemi... e se lo dice Richard... :wink:

  12. Paolo

    Caro Enzo è sbagliato un simile ragionamento:

    Ho usato l'esempio della pallina un po' impropriamente, poiché la pallina ed il muro sono già composte da una quantità enorme di particelle subatomiche.

    Provo a spiegarmi meglio, perché amio avviso il problema è proprio la scala.

    Se si parte da una porzione di spaziotempo molto piccola, devi metter d'accordo una quantità limitata di particelle subatomiche che hanno una certa probabilità di trovarsi in un certo posto in un dato istante (per esempio al di qua di una barriera - molto probabile- o al di là di una barriera - poco probabile).

    Se allarghi la scala devi metter d'accordo molte più particelle che devono tutte simultaneamente veder determinarsi la stesso tipo di probabilità... più allarghi la scala più i rari eventi in cui la particella si trova di là sono diluiti dai più probabili eventi in cui le particelle si trovano di qui.

    Alla fine la pallina non attraversa il muro, poiché è assai improbabile che tutte le rare probabilità di esser di là si determinino per tutte la particelle nel medesimo istante.

    Paolo

  13. Alvermag

    Grazie Rich ... ehm ... Enzo .... :mrgreen:

  14. Paolo, tu tratti un macrosistema come un insieme di microsistemi non interagenti tra loro. Se fosse vero, e si potesse ottenere, avresti applicato la MQ ai macrosistemi. Basterebbe solo avere più fortuna e invece sono proprio le leggi della MQ che non possono più applicarsi.

    Alvy... SIMPATICONE!!!! :twisted:

  15. Paolo

    Eh si hai ragione.... già mi vedo la pallina che rimane per tre quarti di qua e per un quarto al di là del muro. 8-O

    Grazie.

    Paolo

  16. caro Paolo... poi magari un giorno si dimostrerà che la pallina passa tranquillamente... se le condizioni sono quelle giuste. Con la MQ mai dire mai... :mrgreen:

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