Da una lezione del professor Antonio Loiacono
La sonda New Horizon ha realizzato nuove scoperte cancellando quanto gli scienziati avevano ipotizzato. Anche confermando, però, alcune intuizioni che erano state proposte riguardo la possibilità di vita extraterrestre (segue dal precedente articolo).
Le scoperte di New Horizon
La sonda ci ha comunicato le diverse tipologie di elementi e di costituenti grazie ai sofisticati strumenti della sonda. Ricordiamo che è stato un flyby: la sonda non si è messa in orbita. Ha potuto solamente sorvolargli vicino a grande velocità facendo tutte le foto e tutte le osservazioni che poteva fare mentre gli stava vicino.
Una cosa interessante che ha osservato è lo zucchero. Lo zucchero è una molecola organica e sulla Terra costituisce molecole come l’RNA e il DNA. È stato osservato sulla superficie di questo oggetto dello zucchero. Quindi abbiamo avuto ulteriori prove della presenza di materia. Pertanto, presenza di molecole organiche, le stesse che sulla Terra costituiscono gli esseri viventi. Queste molecole organiche si sono formate con l’interazione tra il metano e la radiazione solare. Il metanoche è un volatile (gas), che costituisce gli oggetti minori del sistema solare, (quelli della fascia di Kuiper). Queste reazioni fotochimiche hanno dato origine a molecole complesse come lo zucchero.
Cosa farà adesso New Horizon?
Si stima che la New Horizon avrà ancora a disposizione una grande quantità di kbo che potrà osservare lungo la sua traiettoria, almeno fino a 100 unità astronomiche dal Sole. Infatti, prima della New Horizon si pensava che la Kuiper Belt (fascia di Kuiper) finisse intorno alle 50 U. A., ma la sonda ha superato questo limite e continua a trovare le prove dell’esistenza di molti oggetti. La conseguenza è che questa fascia prosegue per molto oltre le 50 U.A.. Con le condizioni attuali potrà continuare a lavorare ed essere pilotata fino ad una distanza di 100 U.A.. Si tratta di una zona talmente remota e buia che i telescopi da Terra non riescono ad osservare. Quindi la New Horizon diventa l’unico strumento che ci permette di poter esplorare quest’area.
Prossimamente saranno pronti i nuovi telescopi come Vera Rubin Observatory e il Roman Space Telescope che entreranno in funzione ne 2027. Essi permetteranno di osservare da Terra queste regioni così oscure alla ricerca di kbo interessanti verso cui inviare una sonda per un flyby. Infatti, come già detto, la sonda ha ancora abbastanza carburante per poter operare e quindi poter essere pilotata fino al 2050.
Gli scienziati dicono che se i nuovi telescopi scopriranno oggetti molto interessanti in prossimità della sonda, che possano essere raggiunti con una piccola deviazione, si potrebbe deviare la sonda consumando un po’ di carburante e riducendo la sua autonomia fino all’anno 2040/2041.
Le altre sonde a confronto
Ricordiamo che questa non è la prima sonda che raggiunge distanze così lontane dal nostro pianeta, ci sono le Voyager che sono ancora più lontane, ma questa è la prima sonda del XXI secolo con a bordo una strumentazione sofisticatissima e, nonostante sia la terza sonda a raggiungere la fascia di Kuiper, la tecnologia molto più progredita della sua strumentazione permette studi e misurazioni nettamente migliori.
Le sonde Voyager erano state progettate per poter osservare in dettaglio i giganti gassosi. Nessuno pensava che avrebbero continuato a funzionare per decenni e che ancora oggi avrebbero trasmesso le lor informazioni da distanze così lontane addirittura negli anni 70 nessuno sapeva cosa dover misurare fuori dal sistema solare. Oggi, invece, lo sappiamo e questa sonda è stata dotata di una grande quantità di strumenti che vengono utilizzati per poter fare osservazioni che dal sistema solare interno, anche con telescopi spaziali, non si possono fare. Vediamone il perché.
Ad esempio gli spettrometri di particella a plasma hanno qualità di misurazioni con ordini di grandezza di molto superiori alle vecchie sonde degli anni 70. Attualmente la missione sta studiando tre campi scientifici principali. Infatti, vengono investigati la scienza planetaria, la scienza astrofisica e la scienza dell’eliofisica.
Scienza planetaria
Nell’ambito della scienza planetaria i suoi flyby ravvicinati al kbo, se non permette di studiare bene la geologia o la struttura interna di questi oggetti, può studiare abbastanza bene le caratteristiche superficiali e la presenza di eventuali satelliti. Già oggi, oltre a Plutone e Arokoth, la sonda ha scoperto almeno 36 nuovi kbo con il suo long range reconnaissance imager che è un telescopio da 8,2 pollici molto simile a tanti telescopi presenti qui sulla Terra, ma la differenza è che quel telescopio è lassù e che può vedere questi oggetti così lontani e così bui in dettaglio, anche da angolazioni impossibili.
Scienza astrofisica
Per la scienza astrofisica i pianeti interni del sistema solare, Terra compresa, sono immersi in una sottile nube di materiale interplanetario che filtra la luce più debole delle stelle. Anche la Terra è immersa in questa nube di particelle piccolissime che riflettono la luce del sole e creano una certa luminosità nel cielo notturno, specialmente all’orizzonte dove lo spessore dell’atmosfera è maggiore che allo zenith e questo impedisce la visione delle sorgenti deboli in quella direzione.
La New Horizon si trova oltre questa nube e non esiste allora questo problema di opacizzazione e/o di schermatura e quindi c’è la possibilità reale di osservare queste fonti luminose molto deboli che da Terra è impossibile osservare.
Interessante è il discorso del fondo cosmico ottico: la radiazione cosmica di fondo è una radiazione cosmica nell’infrarosso, ma esiste anche un fondo cosmico ottico che rappresenta tutta la luce visibile emessa dalle stelle di tutte le galassie oltre la Via Lattea, oltre ad altre sorgenti luminose (buchi neri e altro).
Questa luce che da Terra è impossibile osservare perché viene assorbita da questa polvere interplanetaria è ben visibile fuori dal sistema solare e la sonda New Horizon sta già scoprendo una grande quantità di sorgenti.
I ricercatori utilizzano anche filtri all’ultravioletto e contano di trovare quante galassie sono nell’universo oltre a quelle che possiamo vedere singolarmente.
La New Horizon ci potrà aiutare a stimare la reale quantità di galassie presente nell’universo.
Scienza eliosfera
Per la scienza eliosfera, la sonda sta attraversando una regione particolare del sistema solare: il bordo esterno dell’eliosfera. Questa è una zona in cui l’atmosfera estesa del sole interagisce con il mezzo interstellare generando fenomeni interessanti. Già le sonde Voyager avevano compiuto questo attraversamento, però lo hanno fatto e/o lo stanno facendo con gli strumenti degli anni 70. Nei prossimi anni la New Horizon raggiungerà questa zona, in particolare il suo terminal shock, a circa 90 U.A. dal Sole (90 volte la distanza Terra-Sole). Potendo fare misurazioni con strumenti digitali e tecnologici del XXI secolo il terminal shock segna il punto in cui le particelle del vento solare iniziano a rallentare perché interagiscono con il mezzo interstellare circostante.
Le sonde Voyager hanno già superato questo limite a circa 90 U.A., ma, come detto, gli strumenti erano degli anni 70, strumenti analogici e non progettati per poter fare misurazioni di questi fenomeni fisici e chimici. Oggi le sonde Voyager si trovano a oltre 120 U.A., ma purtroppo non hanno potuto fare misurazione che si aspettiamo, invece, dalla New Horizon.
Le ultime osservazioni, comunque, mostrano una forma molto complessa dell’eliosfera. Questa è modellata sia dal campo magnetico solare che da quello galattico o interstellare.
L’eliopausa rappresenta il confine tra il mezzo interstellare e la regione di spazio di influenza solare. La New Horizon raggiungerà l’eliopausa nel 2040, quando ancora ci sarà sufficiente carburante per poterla manovrare. Gli strumenti della sonda potranno misurare il flusso di particelle nella regione, rilevando come l’eliosfera interagisca con il flusso del mezzo interstellare.
Dobbiamo solo aspettare ed essere vivi!