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Il lago marziano

pubblicato 26 lug 2018, 09:13 da Franco Bagnoli   [ aggiornato in data 26 lug 2018, 09:24 ]

Marte
Foto NASA

Un gruppo di ricercatori dell'Istituto Nazionale di Astrofisica di Bologna, guidati da Roberto Orosei hanno appena pubblicato su science un articolo in cui descrivono i risultati dell'osservazione radar di Marte a partire dal 2008, che hanno portato a identificare con sufficiente sicurezza un lago sotterraneo sotto il polo sud marziano.

Le osservazioni sono state fatto con il radar Marsis, che è a bordo della sonda europea Mars Express. È uno strumento a basso prezzo, che e stato inserito nel carico del satellite quasi all'ultimo minuto, perché c'era il posto disponibile. 

Il radar è stato sviluppato all'Università La Sapienza di Roma, è stato realizzato dall'Agenzia Spaziale Italiana, mentre parte dell'elettronica è stata fornita dal JPL e dall'Università dello Iowa. Il radar emette onde a bassa frequenza (1.5-5 MHz) che possono penetrare attraverso le rocce e vengono riflesse dall'acqua. Per capire però cosa vogliono dire esattamente i segnali misurati, dato che non si possono confrontare con le misure fatte sulla Terra, nei laboratori di Enrico Flamini, a Roma Tre, viene utilizzato un grosso congelatore, in cui viene "ricostruito" il possibile suolo marziano. 

Le misure sono in realtà partite già nel 2007, ma sono molto sporadiche, dato che il satellite mars Express non passa molte volte sopra il polo. Solo ora si sono accumulati abbastanza dati per avere una ragionevole sicurezza del risultato, tanto da esporsi con un articolo.  Come è tipico in Italia, gran parte del lavoro di progettazione e di elaborazione dati è stato svolto da dottorandi e post-doc, tutta gente senza un posto fisso. 

Purtroppo però non sarà facile andare al mare su Marte. L'acqua sta molto in profondità (circa un chilometro e mezzo) ed è anche parecchio fredda (meno 10 gradi). Dal punto di vista della fisica, è interessante capire come fa l'acqua a restare liquida anche sotto gli zero gradi centigradi. In realtà il limite degli zero gradi vale per l'acqua pura a pressione atmosferica. Aumentando la pressione la temperatura di congelamento scende, un fenomeno che aiuta per esempio lo scivolamento dei pattini da ghiaccio, sotto la cui lama il ghiaccio fonde a causa appunto della pressione. Alla superficie di Marte la pressione è molto bassa, circa un centesimo di quella terrestre, e infatti l'acqua è sempre congelata, ma scendendo in profondità aumenta anche la pressione. Inoltre, i sali disciolti fanno abbassare la temperatura di congelamento. Questo è il motivo per cui si usa il sale per sciogliere il ghiaccio sulle strade in inverno: il ghiaccio fa scendere la temperatura, ma contemporaneamente fa liquefare il ghiaccio. Una volta, per fare il gelato in campagna si usava mettere una pentola con latte zuccherato in un contenitore con ghiaccio e sale: la temperatura scende fino a -20 gradi. 

Dal punto di vista biologico l'esistenza del lago salato è molto importante. Sulla Terra ci sono molti di tali laghi, anche immersi nel ghiaccio dell'Antartide, e si sa che esistono dei microrganismi estremofili, probabilmente molto simili ai più antichi organismi viventi esistiti sulla Terra, che riescono a sopravvivere in tali ambienti. 



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Quanti elettroni ci vogliono per caricare un telefonino?

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La capacità della batteria di un telefonino si misura in mAh, ovvero milliampere-ora, che ci dice per quanto tempo il telefonino può erogare una certa corrente (che si misura in ampere).
L'unità di misura usata è il milliampere, ovvero il millesimo di ampere perché i primi cellulari avevano batterie con una capacità minore di un ampere-ora e non si volevano usare i numeri decimali. Le batterie di oggi hanno capacità da 1000 mAh in su, si può parlare quindi di ampere-ora. 
L'intensità di una corrente è data da quanti elettroni passano nell'unità di tempo (il secondo), e ogni elettrone porta la carica di 1,6 * 10-19 C, dove la C sta per coulomb ed è l'unità di carica. 
Un coulomb corrisponde a un ampere per un secondo, quindi un ampere-ora corrisponde a 3600 C. Quindi, considerando una batteria da 1000 mAh, ovvero piuttosto piccola, abbiamo che la sua carica completa richiede 3600 * 1019/1,6 = 2,25*1022 elettroni. Per numero così grandi conviene usare la notazione esponenziale, perché dire che ci vogliono 22.500 miliardi di miliardi di elettroni non è certo più chiaro...

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