GAT - Gruppo Astronomico Tradatese
Lettera n°89
Zambia 2001 e Viking 2001

Sommario:


Introduzione
Figura 1
La sonda DeepSpace 1 visita la cometa 19P/Borrelly il 23 settembre 2001.
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Nonostante la solita indifferenza dei MEDIA, alle 0,30 (ora italiana) dello scorso 23 Settembre la piccola sonda DS-1 (Deep Space 1), lanciata il 24 Ottobre 1998, ha sfiorato a circa 2000 km il nucleo della cometa 19P/Borelly, una delle più attive tra quelle a corto periodo (6,9 anni) . L'importanza della missione è grande se si pensa che finora l' occhio umano aveva scrutato da vicino solo un'altra cometa ( la Halley nel Marzo 1986 con la sonda Giotto) : ecco perché vi dedicheremo una intera conferenza nella serata del prossimo 19 Novembre. Ma a proposito di comete anche la LINEAR 2001A2 non ha mancato di regalarci grosse sorprese: tutto questo è spiegato nella rubrica CCD News (con nostre foto realizzate in Zambia e alla Stazione Astronomica di Sozzago).
Per quanto riguarda la presente lettera, argomento obbligato è naturalmente un resoconto pur sintetico sulla nostra spedizione in  Zambia in occasione dell' eclisse totale di Sole dello scorso 21 Giugno. Grazie a condizioni climatiche PERFETTE abbiamo potuto acquisire in Africa eccezionali immagini ed eccellenti risultati scientifici : presenteremo il tutto in anteprima in una grande conferenza pubblica programmata per la serata del prossimo 22 Ottobre al CineTeatro P.GRASSI di Tradate.
L'estate ci ha riservato importanti novità anche da Marte.
In Giugno il pianeta, in opposizione a 68 milioni di km dalla Terra, ha sviluppato una delle maggiori tempeste di sabbia dai tempi del Mariner 9(1971). In luglio, in coincidenza  col  25° anniversario  dell'atterraggio del Viking 1, è stata diffusa una clamorosa notizia : quella secondo cui in uno degli esperimenti del Viking c'erano chiari segni biologici che solo con le conoscenze odierne sono emersi come tali. Inevitabile che vi dedicassimo una parte di questa lettera e che vi programmassimo una intera conferenza (quella del prossimo 5 Novembre).

Per finire, prima di sintetizzare le nostre prossime iniziative, due impegni da ricordare :
- L' ASTRON 2001 (Milano-Novegro 27-28 Ottobre) : vi spettiamo numerosi al nostro Stand !
- Il  CONCORSO ANNUALE IN MEMORIA DI EROS BENATTI dedicato quest'anno a proposte per un nuovo autoadesivo :  chiusura definitiva  il 10 Dicembre ( con premiazione del vincitore 2001 il 21 Gennaio 2002)


ZAMBIA 2001: FANTASTICA CORONA!

Rispetto alle altre due cromosfere molto attive che avevamo studiato in passato (Messico 91 e Turchia 99) l'eclisse 'africana' dello scorso 21 Giugno ha mostrato un paragonabile numero di protuberanze ma una dimensione media delle stesse nettamente inferiore: ne sono apparse una mezza dozzina in corrispondenza del polo sud solare (parte superiore del disco solare visto dallo Zambia) ma erano piccole e poco dettagliate; alcune altre di taglia anche inferiore erano evidenti sul semicerchio cromosferico in uscita. D'altra parte, la presenza di protuberanze cromosferiche durante un'eclisse è un evento molto casuale e fortunato che prescinde spesso dal grado di attività solare in quel momento. Tanto per dar l'idea: se il grande gruppo di macchie che stava transitando sul disco solare in quei giorni si fosse trovato su uno dei bordi al momento dell'eclisse, ne avremmo letteralmente viste delle belle.....
Ma non c'è dubbio che l'interesse scientifico principale dell'eclisse africana risiedeva ancora una volta nello studio della corona solare più interna, dove risultano magnificamente evidenziate tutte le principali manifestazioni del campo magnetismo generale, cui il Sole va soggetto durante il suo ciclo undecennale. La più vistosa tra queste modificazioni è una rotazione/inversione del campo dipolare generale del Sole sincrona con il procedere del ciclo undecennale.
Da qui, come noto, la nostra decisione di seguire le modificazioni del campo magnetico solare durante un INTERO ciclo undecennale di attività (il 23°) a partire dall'eclisse dell' 11 luglio '91, in Messico, col Sole al massimo del 22° Ciclo. Il nostro intento era quello di verificare sperimentalmente le previsioni di alcuni lavori ormai classici pubblicati negli anni 70 da T.Saito (Universita' di Tohoku) e J. Akasofu (Universita' dell'Alaska) secondo cui, col progredire dell'attività solare, il campo magnetico generale del Sole ruota invertendosi in 11 anni e riprende l'allineamento iniziale dopo 22 anni: in altre parole, la 'calamita solare' si inclina fino ad adagiarsi sull'equatore nei periodi di massima attività, mentre risulta parallela all'asse di rotazione quando l'attività è al minimo. Su queste basi, le immagini della corona 'europea' che avevamo realizzato l' 11 Agosto '99, con il Sole ormai prossimo al massimo del 23° ciclo, ci avevano lasciato molto perplessi: essa infatti era costituita da una moltitudine di sottili pennacchi emergenti in direzione radiale dall'intera superficie solare senza nessun indizio di dove fosse posizionato il campo magnetico solare. Era quindi indispensabile, riosservare al più presto quello stesso tipo di corona solare in condizioni climatiche perfette. Esattamente quanto è avvenuto in Zambia lo scorso 21 Giugno.
Per le immagini, abbiamo utilizzato due tecniche ormai ben sperimentate in passato: riprese fotografiche (C.GUAITA) al fuoco diretto di un riflettore catadiottrico con focale di 1000 mm (pellicola da 100 ASA con pose crescenti e decrescenti da 1/1000 a 3 secondi) e riprese elettroniche (R.CRIPPA) con una camera CCD applicata ad un teleobiettivo da 300mm (e pose continuative di 0,1 sec). In entrambi i casi la somma elettronica delle immagini
migliori (L.COMOLLI) ha fornito un risultato molto simile (confermandone quindi la validità OGGETTIVA) ed ha permesso di arrivare ad una rappresentazione molto prossima alla fantastica visione che solo il binocolo riusciva ad offrire quando veniva puntato direttamente verso il Sole nero:
Figura 2
La corona solare ripresa in Zambia 2001 e per confronto ai Caraibi 1998.
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Sta di fatto che sia le immagini fotografiche che quelle elettroniche della corona 'africana' sembrano quasi la fotocopia della corona 'europea' del '99, nel senso che ancora una volta tutta la circonferenza solare è apparsa disseminata in maniera omogenea da sottili pennacchi radiali estesi per almeno 2-3 raggi solari. Individuare con sicurezza la posizione del dipolo magnetico solare è di nuovo risultato praticamente impossibile non solo dalle immagini fotografiche ma, questa volta, anche da un'accuratissima ispezione binoculare diretta cui abbiamo deciso di dedicare un intero preziosissimo minuto di totalità. D'altra parte che i pennacchi radiali costituissero effettivamente l' essenza dell' intera corona 'africana' è dimostrato dalle immagini che la sonda SOHO ha ripreso alla corona media (LASCO C2) ed alla corona più esterna (LASCO C3) nel momento stesso in cui l'eclisse si verificava: anche qui infatti a dominare sono lunghi filamenti radiali di plasma che trovano nelle immagini della corona interna riprese da Terra la loro naturale continuità.
Due corone strutturalmente molto simili come quella 'europea' dell' Agosto '99 e quella 'africana' del Giugno 2001 non possono ovviamente essere casuali. E' chiaro a questo punto che il legame tra di esse è l'elevata attività solare conseguente al massimo del 23° ciclo. C' è a questo punto da chiedersi come mai questo non si verificò in Messico nel Luglio '91, quando, con il Sole in piena attivita', la corona mostrò lunghi pennacchi solo lungo la direzione Nord-Sud lasciando intravedere in maniera magnifica (visualmente ancor più che fotograficamente) le linee di forza del campo magnetico quasi adagiate sull'equatore. Proprio il caso della corona messicana ha stimolato i già citati T.Saito e J. Akasofu a ricercare una risposta in un lavoro pubblicato alla fine del 1993: per brevità non possiamo addentrarci su questo punto ma, per chi fosse interessato, tutti i dettagli sono stati da noi riassunti sul numero di Agosto-Settembre 2001 della rivista L'ASTRONOMIA.


ZAMBIA 2001: CLIMA ED ECLISSE.

Gli effetti micro-climatici (luminosità, temperatura, umidità%, vento) indotti sulla superficie terrestre dal velocissimo passaggio attraverso l'atmosfera del freddo cono d'ombra della Luna sono sempre di difficile interpretazione a causa del sovrapporsi, per ogni eclisse, di fattori locali sempre diversi. Così, dopo 10 anni di eclissi, molti erano i dubbi che ci erano rimasti. Ebbene, le condizioni assolutamente ideali che abbiamo sperimentato lo scorso 21 Giugno in Africa hanno contribuito a chiarirci definitivamente le idee: questo grazie allo splendido lavoro fatto da Anna e Lucia Guaita e da Martina Bonacina sia nella giornata dell'eclisse sia (per avere un preciso riferimento) nella giornata immediatamente precedente.
Iniziamo dalla misura di quello che, forse, è il parametro emotivamente più coinvolgente di ogni eclisse totale di Sole, vale a dire la diminuzione globale della luminosità ambiente. Conviene ribadire che MAI queste misure vennero ottenute con un cielo completamente sgombro da nuvole o da leggera foschia. Da questo punto di vista l'eclisse che abbiamo seguito lo scorso 21 Giugno in Zambia è stata davvero speciale: essa si è infatti verificata sotto un cielo PERFETTO da ogni punto di vista, grazie alla quota di osservazione di circa 1.200 metri ed al clima assolutamente secco dell'incipiente inverno australe. Il valore di 0,9 Volt in uscita in piena totalità dal pannello solare che ci portiamo al seguito fin dai tempi di Messico 91, contro un valore di 5,23 Volt alla stessa ora del giorno precedente indica che l'eclisse africana è stata oggettivamente molto SCURA, con un calo dell'energia solare che ha sfiorato l' 85% e che questo, probabilmente, è il valore medio standard per ogni eclisse:
Figura 3
Grafico dell'energia solare durante l'eclisse.
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Quanto è successo in un grosso stagno, situato nelle immediate vicinanze del nostro sito di osservazione è molto indicativo al riguardo: le numerosissime ninfee che emergevano dall'acqua sono state fotografate da S.Cagliani ormai completamente chiuse durante la fase massima della totalità!
Oltre che la più SCURA l'eclisse africana è stata anche la più FREDDA che ci sia capitato di osservare. Martina Bonacina, assieme a Lucia ed Anna Guaita hanno misurato un minimo di temperatura in ombra di 15,8°C circa 10 minuti dopo la totalità, laddove il giorno precedente, alla stessa ora, la temperatura era di 22,4 °C: se ne deduce un calo reale di temperatura in ombra dovuto all'eclisse di 6,6°C. Molto profondo è stato anche l'effetto termico sulla temperatura ambiente in luce solare. Dieci minuti dopo la totalità la temperatura al Sole era calata a 15,9°C: siccome il giorno precedente, alla stessa ora, la temperatura in luce solare era di 24°C, il puro effetto dovuto all'eclisse è risultato al sole di - 8,1°C, un valore davvero notevole, che giustifica appieno la netta sensazione di freddo che ha spinto molti di noi a rimettere gli indumenti più pesanti con cui avevamo iniziato la giornata:
Figura 4
Grafico della temperatura durante l'eclisse.
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L'abbassamento di temperatura ha prodotto un incremento netto dell'umidità del 20% (dal 31 al 37%) e un leggero vento da Ovest verso Est che ha controbilanciato il vento locale in direzione opposta.
Per quanto riguarda le 'OMBRE VOLANTI' un ottimo lavoro è effettuato in Zambia da Lucia Guaita. In sostanza è stato approntato un lenzuolo bianco di 2x1 metri con disegnata lungo tutto il perimetro una scala graduata, che testimoniasse immediatamente, da un confronto diretto, le dimensioni delle bande chiare e scure. Era inoltre pronto un pennarello per disegnare sul telo forma e direzione delle eventuali ombre. Le 'ombre' sono comparse regolarmente due minuti prima e dopo la totalità con direzione di propagazione da Est verso Ovest a circa 1 m/sec (quindi in senso contrario allo spostamento della Luna): si trattava di BANDE SCURE molto intense dello spessore di circa 1 cm, intervallate da spazi chiari della larghezza di 6-7 cm. La loro formazione per interferenza su cammini leggermente diversi dell'ultimo spicchio di luce solare (la teoria di Codona) risulta a questo punto altamente probabile (vedi per maggiori dettagli ancora L'ASTRONOMIA di Agosto-Settembre 2001).


VIKING 2001: C'E' VITA SU MARTE!

Clamorosa scoperta annunciata lo scorso 24 luglio a San Diego, in California, in occasione del 26° Congresso annuale della Società americana di Ingegneria e strumentazione ottica(SPIE ossia Society of Photo-Optical Instrumentation Enginees). L'autore, Joseph D. Miller, un neuro-biologo dell' UCS (Università della California del Sud), ha infatti portato serie prove secondi cui in uno degli esperimenti biologici effettuati dal Viking su Marte 25 anni fa (il cosiddetto esperimento di 'rilascio di anidride carbonica marcata', più succintamente definito LR=Labeled Release) ci sarebbero chiare tracce di attività microbica. Questo in base a conoscenze biologiche che ai tempi dei Viking non esistevano neppure e che lo stesso Miller ha contribuito ad approfondire nei passati 25 anni: più particolarmente lo scienziato dell'UCS è un biologo specializzato nello studio dei cosiddetti ritmi circadiani, vale a dire in tutta quella serie di risposte biochimiche e comportamentali con cui gli organismi terrestri inferiori e superiori sembrano reagire al succedersi periodico del giorno e della notte. J.Miller è andato a riguardarsi alcuni grafici relativi alle misure LR che i due Viking hanno condotto durante i loro 5 anni di permanenza su Marte rimanendo immediatamente colpito da un dettaglio cui nessuno, 25 anni fa, aveva dato importanza. Per capire di che si tratta dobbiamo però fare una descrizione seppur sommaria del citato esperimento di rilascio di anidride carbonica marcata. L' idea alla base è il fatto ben noto che tutti i micro-organismi terrestri metabolizzano le sostanze organiche liberando CO2. Venne così progettata una cella ermetica entro cui il braccio meccanico del Viking doveva deporre circa 1 grammo di suolo marziano. A questo punto veniva aggiunta una soluzione nutritiva acquosa contenente 7 composti organici a base di carbonio marcato con C14 radioattivo. L' assimilazione di questi composti organici da parte di eventuali microorganismi marziani avrebbe dovuto provocare emissione di anidride carbonica (CO2) il cui Carbonio (provenendo da sostanze a base di 14C) avrebbe dovuto essere a sua volta radioattivo (quindi 14CO2) e quindi facilmente analizzabile da un apposito rivelatore di radioattività collocato nella parte superiore della cella. Proprio questo, effettivamente successe su Marte, con l'aggiunta che l'emissione di 14CO2 si azzerava se il campione di suolo veniva prima sterilizzato a 160°C!
Figura 5
I ritmi circadiani nei dati del Viking, rielaborati da Miller nel 2001.
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A frenare di vita su Marte' venne il risultato di un altro esperimento denominato GCMS: il suo compito era di ricercare direttamente molecole organiche nel suolo marziano ma il suo risultato fu assolutamente NEGATIVO. Chiaro che senza la presenza di composti organici non si poteva parlare di vita su Marte. Da qui tutta una lunga serie di esperimenti di laboratorio che sembrarono dimostrare come la liberazione di14CO2 nell'esperimento LR fosse in realtà un processo puramente chimico legato all ' esistenza nel suolo marziano di materiali altamente ossidanti ('superossidi') in grado di decomporre i composti organici delle soluzioni nutritive e quindi di simulare una risposta biologica. Adesso invece, con i nuovi studi di J.Miller, le cose sono state clamorosamente rimesse in discussione. Quello che tanto ha colpito Miller è il fatto che l'emissione di 14CO2 non era continua, ma mostrava un andamento regolarmente oscillante, con incrementi nelle ore diurne e diminuzioni nelle ore notturne. Per un esperto, come lui, di ritmi circadiani la cosa andava immediatamente approfondita alla eventuale ricerca di un qualche tipo di periodicità. Con un risultato assolutamente imprevisto: quello secondo cui la 14CO2 veniva emessa con fluttuazioni periodiche di 24,66 ore, perfettamente coincidenti con il giorno marziano!
Figura 6
I dati grezzi del Viking acquisiti nel 1976.
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