04/06/23

Scoperto il pianeta più vicino a noi ! *

Questo articolo è inserito in Astronomia Classica, in Pianeta Terra e in Record Cosmici

Una notizia che ha del fantastico! Oltretutto non ci si riferisce a un pianeta di un'altra stella, ma proprio della stessa "mamma" Sole! Esiste proprio Vulcano? No, no, tranquilli...

Partiamo da... lontano, anzi, da vicino? Nella figura che segue ho rappresentato il sottoscritto (con meno pancia...) e, ovviamente, due gatti.

Il gatto B spende un'ora a percorrere il tracciato rosso, mentre il gatto C percorre, nello stesso tempo, il percorso nero. Vi chiedo:

Quale dei due gatti mi è stato più vicino in questo intervallo di tempo?

Beh... penso che tutti voi diciate che è stato il gatto grigio. E direste bene, come direi anch'io. Ciò che potremmo aggiungere è che il gatto rosso pur restando mediamente più lontano è quello che mi si è avvicinato di più.

Bene... ma cosa c'entra con la nuova scoperta? C'entra, c'entra. Consideriamo il sistema solare più interno:

Adesso, ditemi: "Qual è il pianeta più vicino alla Terra?". Forse qualcuno potrebbe dire Marte, ma la maggior parte dei lettori sono sicuro che direbbe Venere. Dico la verità: fino a quattro anni fa l'avrei detto anch'io. E, invece, è una risposta completamente errata!

Attenzione alla domanda che ho fatto... "... il pianeta più vicino alla Terra ...". Quando parliamo di pianeta intendiamo un corpo celeste che si muove continuamente attorno al Sole, come fa anche la Terra. Non ho parlato di "orbita", ma di pianeta! Possiamo essere d'accordo sul fatto che l'orbita di Venere è quella con dimensioni più vicine a quella terrestre, ma non certo che la distanza di Venere sia la minore. Al limite, potremmo dire (giustamente) che Venere è il pianeta che si spinge più vicino alla Terra, ma non certo che è MEDIAMENTE il più vicino. Ricordiamoci dei due gatti... Chi mi arrivava più vicino era il gatto rosso, ma MEDIAMENTE quello più vicino è stato quello grigio.

E così capita per i pianeti. Il pianeta che mediamente sta più vicino alla Terra è Mercurio!

L'affermazione sembra assurda, ma è proprio questa la risposta esatta. Infatti, se è vero che Venere arriva quasi a sfiorarci, è anche vero che il tempo più lungo lo passa ben più lontano da noi di quanto non faccia Mercurio. Il valore medio della distanza è un qualcosa che va misurato su un certo intervallo di tempo. Inoltre, ricordiamo anche che Mercurio gira più velocemente attorno al Sole di quanto non faccia Venere e questo fatto aiuta ad averlo mediamente più vicino.

Perché, allora, si è sempre commesso un errore così grave? Presto detto... si considerava la distanza media di un pianeta nel seguente modo: "Calcoliamo la distanza media tra il pianeta e il Sole e quella media tra la Terra e il Sole. Togliamo dalla prima distanza quella terrestre ed ecco pronta la distanza media di Venere!". Mamma mia, quasi quasi mi vergogno di aver commesso anch'io per anni e anni questo macroscopico errore!

Cosa deve, invece, essere fatto? Istante per istante si devono calcolare le distanze di Mercurio e Venere da noi. Poi si calcola il valor medio della prima distanza e della seconda su un periodo di tempo sufficientemente lungo per essere sicuri di aver coperto anche le più piccole variazioni  orbitali. Solo, dopo aver fatto ciò, possiamo confrontare i valori medi così ottenuti. Provate a farlo e vedrete che Mercurio vince nettamente.

Questa "scoperta" che sembra proprio un uovo di Colombo è stata proposta (e poi accettata) da tre astronomi americani solo nel marzo del 2019. Un calcolo non banale come sembra, dato che si deve introdurre nella formula risolvente un integrale ellittico, ma a prova di bomba. Il periodo coperto dalla simulazione è stato di 10 000 anni e conferma in pieno il risultato. Alla fine si è ottenuto che la distanza media di Mercurio risulta essere di 1.038 UA (contro il valore "antico" di 0.61 UA), mentre quella di Venere si limita a 1.136 UA (contro il "vecchio" 0.23 UA).

Ovviamente, non è un errore di calcolo, ma concettuale. Ossia, mentre prima si intendeva la distanza medie tra le orbite (che poco ha di fisico), oggi si intende proprio la distanza media tra corpi celesti, su un certo periodo di tempo sufficiente a far sì che i due pianeti compiano un notevole numero di orbite attorno al Sole.

La figura che segue dà un'immagine qualitativa di quanto detto.

Si sono disegnate le distanze di Venere (rossa) e Mercurio (blu) in funzione del tempo. La parte rosa è quella in cui Venere è più distante di Mercurio, quella azzurra dove Venere è più vicina. Si noti come i tempi in cui si resta nelle parti azzurre è sempre minore di quelli in cui si sta nelle parti rosa.

A questo punto, sorge spontanea un'altra domanda... "Qual è il corpo celeste (Luna e qualche mini asteroide esclusi) che è mediamente quello più vicino alla Terra?". Sì, proprio lui, il nostro Sole che ha una distanza media proprio uguale a 1 Unità Astronomica.

6 commenti

  1. Cesco

    Era un dubbio dalla terza liceo, quando il professore di matematica e fisica ci spiegava i sistemi di riferimento relativi e ci mostrò una bella illustrazione (artistica) con il confronto delle orbite dei pianeti rispetto al Sole (ellissi sì, ma molto vicine a delle circonferenze) e quelle viste dalla Terra. Il compagno più sveglio ci sorprese tutti affermando: "allora Mercurio è più vicino alla Terra di quanto lo sia Venere!"

    Noi lo guardammo tutti male, avendo in mente le orbite intorno al Sole, ma quando il prof gli fece i complimenti, ci venne il dubbio. Il professore ci spiegò cosa intendeva il nostro compagno, senza calcoli ma soltanto con quella bellissima immagine davanti.

    Ci assicurò anche che non avevamo ancora gli strumenti matematici per calcolarlo, ma chi avesse proseguito, avrebbe potuto cimentarsi: lui non l'aveva fatto, disse che avrebbe aspettato la pensione

    Non riesco a trovare un video in rete, ma potrebbe essere interessante

  2. caro Cesco,

    la difficoltà non è concettuale, ma solo pratica. La distanza è conosciuta giorno per giorno, ma il problema è che bisogna calcolarne la media su un certo intervallo di tempo. In poche parole, abbiamo una funzione (distanza Terra-pianeta) e dobbiamo integrarla per calcolarne la media. E gli integrali di questo tipo sono piuttosto antipatici...

  3. Alberto Salvagno

    Davvero incredibile, complimenti al compagno di Cesco, é un dubbio che non mi ha mai nemmeno sfiorato. Non si finisce mai di imparare, eppure è così evidente!

  4. Frank

    Bravo Enzo questa è una lezione di Fisica del primo anno. Domanda: a che temperatura bolle l'acqua? A 100 gradi C. professore. Il prof: questa è una risposta da bar Frank, a 100 ed a 1 atmosfera di pressione. Naturalmente incassai in silenzio anche se volevo ribattere: dove prof? Stranamente riuscii a mordermi la lingua.  La domanda  "... il pianeta più vicino alla Terra ..." è generica e incondizionata. Quando? per quanto tempo? per fare cosa? Ahahahaah. Probabilmente chi si occupa di navigazione planetaria, avrà pensato " han scoperto l'acqua calda". Però una cosa mi ha stupito e che non avevo mai considerato cioè che il Sole ha valore 1. Bene, ora quali sarebbero le conseguenze di questa "scoperta" a parte il valore matematico della dimostrazione?

  5. caro Frank,

    ovviamente è la scoperta dell'acqua calda, ma permette di stabilire alcune regole elementari come hai accennato tu. A cosa serve? Beh, direi a niente, in fondo, tranne che a far riflettere e pensare a cosa vuol dire "mediamente" e cose del genere.

  6. Frank

    Ah ecco quindi ci ho beccato, ahahaha. Sai metto le mani avanti perché ormai ti conosco. Ahahahahahahaahah.

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