Spazio: giallo sulle sonde Pioneer anni ’70,
rallentano ma non si sa perche’
(Fonte Adnkronos 28/10/07 – Focus 9/4/07)
rallentano ma non si sa perche’
(Fonte Adnkronos 28/10/07 – Focus 9/4/07)
Roma, 9 apr. (Adnkronos) - Sono state lanciate agli inizi degli anni '70. E tutti si aspettavano che le sonde Pioneer avrebbero rivoluzionato le nostre conoscenze sul sistema solare e oltre, lanciandosi nel cuore del misterioso spazio interstellare. Al loro interno fu perfino inserito un disco placcato in oro, sul quale era inciso un messaggio di saluto per un'eventuale civiltà extraterrestre che avessero incontrato. Ma nessuno immaginava che, oltre 30 anni dopo, le stesse sonde sarebbero state al centro di un mistero, un vero e proprio giallo scientifico che rischia di mettere in discussione perfino teorie ormai ben consolidate, come la Relatività di Einstein.
Man mano che avanzano, entrambe le sonde Pioneer 10 e 11 perdono lentamente terreno, frenate da una forza misteriosa. Della Pioneer 11, in realtà, dal 1990 non si hanno notizie. La Pioneer 10, invece, in circa 35 anni ha accumulato un ''ritardo'', rispetto a quanto calcolato, di oltre 400 mila km, cioè più o meno la distanza tra la Terra e la Luna. Certo pochissimo, se pensiamo che ha percorso una distanza 40 mila volte maggiore, cioè pari a circa 100 volte la distanza tra la Terra e il Sole (150 milioni di km). Ma abbastanza da mettere in crisi gli scienziati. A rivelare il nuovo giallo che si sta consumando nello spazio è "Focus", diretto da Sandro Boeri, appena arrivato in edicola. Ecco cosa racconta l'indagine del prestigio mensile scientifico.
Le Pioneer, ricorda Andrea Parlangeli sul magazine scientifico, sono una generazione di sonde lanciate a partire dal 1958 per l'esplorazione spaziale. Le più famose sono le ultime due: Pioneer 10 e 11, lanciate il 2 marzo 1972 e il 5 aprile 1973. Hanno studiato con successo Giove e Saturno, per poi spingersi nello spazio interstellare. La Pioneer 10 ha lasciato per prima il sistema solare, e ora si muove in direzione della costellazione del Toro. Già nel 1980, però, John Anderson, astronomo della Nasa al laboratorio Jpl di Pasadena (Usa), si è accorto che una misteriosa accelerazione ne alterava il movimento.
L'accelerazione era diretta più o meno verso il Sole, quindi in realtà si trattava di una decelerazione. Ed era incredibilmente piccola, 10 miliardi di volte inferiore all'accelerazione di gravità terrestre. Il problema, da allora, è stato: qual’è la causa di questa anomalia?
Il primo dubbio è che la decelerazione sia dovuta a un malfunzionamento dei motori. "Ma i propulsori principali sono fuori uso da tempo" dice a “Focus” Michael Martin Nieto, uno scienziato di Los Alamos (Usa) che studia l'anomalia dei Pioneer da anni, in collaborazione con lo stesso Anderson. "Tutto quel che è rimasto – continua - sono i propulsori per le manovre. Per spiegare l'anomalia, però, ci dovrebbe essere una perdita costante di combustibile (idrazina) in una direzione, e non è così che di solito funzionano le perdite". Per di più i numerosi sensori a bordo non hanno registrato traccia di un guasto simile.
Un'ipotesi più realistica, secondo Nieto, è che il problema sia dovuto al calore generato nei reattori nucleari che servono per la produzione dell'elettricità necessaria. Il calore produce, infatti, raggi infrarossi. E questi raggi, rimbalzando sull'antenna (che serve alle comunicazioni radio con la Terra), producono una spinta in direzione opposta, proprio come farebbero tante palline lanciate contro una parete.
Un'altra possibilità, riferisce ancora “Focus”' è che il rallentamento sia dovuto a qualche fattore esterno imprevisto, come potrebbe essere, a prima vista, il vento solare (composto da particelle e radiazioni espulse dal Sole). "Ma la spinta del vento solare sulle sonde si può calcolare ed è trascurabile nelle zone più esterne del sistema solare" spiega Nieto. Allora è forse possibile che ci siano, in quelle regioni così lontane, planetoidi o pianeti sconosciuti, che facciano ''da freno'' con la loro attrazione gravitazionale.
"Ma le osservazioni astronomiche suggeriscono che la quantità di materia presente in questa zona sia troppo bassa per avere un effetto di questo tipo" sostiene Nieto. E anche la presenza di un ipotetico pianeta gigante ancora sconosciuto è da escludere, anche perchè l'anomalia è stata registrata da entrambe le sonde, in direzioni diametralmente opposte del sistema solare. Una volta esclusi tutti i fenomeni fisici noti, si aprono le porte per quelli sconosciuti.
"La causa potrebbe essere la “materia oscura”, che costituisce il 90% della materia presente nel cosmo" dice a “Focus” Mario Di Martino, astronomo all'Osservatorio di Torino. Gli astronomi sono convinti che questa forma di materia esista, perchè quella visibile non basta a spiegare i movimenti delle galassie e la struttura dell'intero universo.
Un'ipotesi alternativa è che la materia oscura non esista e che invece sia la gravità a comportarsi in modo anomalo, cioè non conforme alla Relatività di Einstein, per l'effetto, sulla gravità, di dimensioni nascosto. Ma c'è chi preferisce le ''teorie di dinamica modificata'' (dette anche ''Mond''), secondo le quali nello spazio vuoto, lontano da stelle e pianeti, l'accelerazione di un qualsiasi oggetto non si annulla mai del tutto, ma raggiunge un minimo ben definito.
L'idea fu concepita dal fisico israeliano Mordehai Milgrom, circa 25 anni fa. Ma non ha mai convinto i fisici, perchè contraddice il ''principio di equivalenza'', alla base della Relatività generale. Secondo tale principio, anche oggetti diversissimi tra loro, come una mela e una piuma, in assenza d'aria cadrebbero esattamente nello stesso modo. Altri scienziati hanno cercato di correggere la teoria Mond per evitare queste discrepanze, ma ancora non c'è una soluzione definitiva. Gli scienziati sono perciò alla ricerca di nuovi dati da analizzare.
Purtroppo le altre sonde in giro per lo spazio non sono d'aiuto: sono troppo vicine ai pianeti o al Sole, e sono ''disturbate'' dal loro campo gravitazionale; tutte tranne le Voyager, che però, per come sono costruite, non consentono di determinare in modo preciso la loro posizione.
Proprio per le sue eventuali conseguenze sulle teorie di Einstein, il mistero appassiona gli scienziati, che stanno studiando i vecchi dati inviati dalle Pioneer, a caccia di preziose indicazioni sull'entità e sulla direzione della forza ignota quando le sonde erano più vicine al Sole. C'è anche chi propone di studiare in dettaglio le orbite di corpi celesti remoti, simili a Plutone ma ancora più lontani, per mettere in evidenza eventuali discrepanze con la legge di gravitazione universale. E c'è, infine, l'idea di lanciare una nuova sonda europea per studiare l'''effetto Pioneer''. "E' ancora un'idea prematura - conclude Nieto - ma c'e' un discreto interesse per questa proposta".
Man mano che avanzano, entrambe le sonde Pioneer 10 e 11 perdono lentamente terreno, frenate da una forza misteriosa. Della Pioneer 11, in realtà, dal 1990 non si hanno notizie. La Pioneer 10, invece, in circa 35 anni ha accumulato un ''ritardo'', rispetto a quanto calcolato, di oltre 400 mila km, cioè più o meno la distanza tra la Terra e la Luna. Certo pochissimo, se pensiamo che ha percorso una distanza 40 mila volte maggiore, cioè pari a circa 100 volte la distanza tra la Terra e il Sole (150 milioni di km). Ma abbastanza da mettere in crisi gli scienziati. A rivelare il nuovo giallo che si sta consumando nello spazio è "Focus", diretto da Sandro Boeri, appena arrivato in edicola. Ecco cosa racconta l'indagine del prestigio mensile scientifico.
Le Pioneer, ricorda Andrea Parlangeli sul magazine scientifico, sono una generazione di sonde lanciate a partire dal 1958 per l'esplorazione spaziale. Le più famose sono le ultime due: Pioneer 10 e 11, lanciate il 2 marzo 1972 e il 5 aprile 1973. Hanno studiato con successo Giove e Saturno, per poi spingersi nello spazio interstellare. La Pioneer 10 ha lasciato per prima il sistema solare, e ora si muove in direzione della costellazione del Toro. Già nel 1980, però, John Anderson, astronomo della Nasa al laboratorio Jpl di Pasadena (Usa), si è accorto che una misteriosa accelerazione ne alterava il movimento.
L'accelerazione era diretta più o meno verso il Sole, quindi in realtà si trattava di una decelerazione. Ed era incredibilmente piccola, 10 miliardi di volte inferiore all'accelerazione di gravità terrestre. Il problema, da allora, è stato: qual’è la causa di questa anomalia?
Il primo dubbio è che la decelerazione sia dovuta a un malfunzionamento dei motori. "Ma i propulsori principali sono fuori uso da tempo" dice a “Focus” Michael Martin Nieto, uno scienziato di Los Alamos (Usa) che studia l'anomalia dei Pioneer da anni, in collaborazione con lo stesso Anderson. "Tutto quel che è rimasto – continua - sono i propulsori per le manovre. Per spiegare l'anomalia, però, ci dovrebbe essere una perdita costante di combustibile (idrazina) in una direzione, e non è così che di solito funzionano le perdite". Per di più i numerosi sensori a bordo non hanno registrato traccia di un guasto simile.
Un'ipotesi più realistica, secondo Nieto, è che il problema sia dovuto al calore generato nei reattori nucleari che servono per la produzione dell'elettricità necessaria. Il calore produce, infatti, raggi infrarossi. E questi raggi, rimbalzando sull'antenna (che serve alle comunicazioni radio con la Terra), producono una spinta in direzione opposta, proprio come farebbero tante palline lanciate contro una parete.
Un'altra possibilità, riferisce ancora “Focus”' è che il rallentamento sia dovuto a qualche fattore esterno imprevisto, come potrebbe essere, a prima vista, il vento solare (composto da particelle e radiazioni espulse dal Sole). "Ma la spinta del vento solare sulle sonde si può calcolare ed è trascurabile nelle zone più esterne del sistema solare" spiega Nieto. Allora è forse possibile che ci siano, in quelle regioni così lontane, planetoidi o pianeti sconosciuti, che facciano ''da freno'' con la loro attrazione gravitazionale.
"Ma le osservazioni astronomiche suggeriscono che la quantità di materia presente in questa zona sia troppo bassa per avere un effetto di questo tipo" sostiene Nieto. E anche la presenza di un ipotetico pianeta gigante ancora sconosciuto è da escludere, anche perchè l'anomalia è stata registrata da entrambe le sonde, in direzioni diametralmente opposte del sistema solare. Una volta esclusi tutti i fenomeni fisici noti, si aprono le porte per quelli sconosciuti.
"La causa potrebbe essere la “materia oscura”, che costituisce il 90% della materia presente nel cosmo" dice a “Focus” Mario Di Martino, astronomo all'Osservatorio di Torino. Gli astronomi sono convinti che questa forma di materia esista, perchè quella visibile non basta a spiegare i movimenti delle galassie e la struttura dell'intero universo.
Un'ipotesi alternativa è che la materia oscura non esista e che invece sia la gravità a comportarsi in modo anomalo, cioè non conforme alla Relatività di Einstein, per l'effetto, sulla gravità, di dimensioni nascosto. Ma c'è chi preferisce le ''teorie di dinamica modificata'' (dette anche ''Mond''), secondo le quali nello spazio vuoto, lontano da stelle e pianeti, l'accelerazione di un qualsiasi oggetto non si annulla mai del tutto, ma raggiunge un minimo ben definito.
L'idea fu concepita dal fisico israeliano Mordehai Milgrom, circa 25 anni fa. Ma non ha mai convinto i fisici, perchè contraddice il ''principio di equivalenza'', alla base della Relatività generale. Secondo tale principio, anche oggetti diversissimi tra loro, come una mela e una piuma, in assenza d'aria cadrebbero esattamente nello stesso modo. Altri scienziati hanno cercato di correggere la teoria Mond per evitare queste discrepanze, ma ancora non c'è una soluzione definitiva. Gli scienziati sono perciò alla ricerca di nuovi dati da analizzare.
Purtroppo le altre sonde in giro per lo spazio non sono d'aiuto: sono troppo vicine ai pianeti o al Sole, e sono ''disturbate'' dal loro campo gravitazionale; tutte tranne le Voyager, che però, per come sono costruite, non consentono di determinare in modo preciso la loro posizione.
Proprio per le sue eventuali conseguenze sulle teorie di Einstein, il mistero appassiona gli scienziati, che stanno studiando i vecchi dati inviati dalle Pioneer, a caccia di preziose indicazioni sull'entità e sulla direzione della forza ignota quando le sonde erano più vicine al Sole. C'è anche chi propone di studiare in dettaglio le orbite di corpi celesti remoti, simili a Plutone ma ancora più lontani, per mettere in evidenza eventuali discrepanze con la legge di gravitazione universale. E c'è, infine, l'idea di lanciare una nuova sonda europea per studiare l'''effetto Pioneer''. "E' ancora un'idea prematura - conclude Nieto - ma c'e' un discreto interesse per questa proposta".
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