Laboratorio scienze

Laboratorio scienze
Noi siamo dentro lo schermo semisferico planetario-bosco-cielo azzurro sopra di noi- e niente
altro.
Perché il cielo alle 10 di mattina ci appare tutto uguale, a parte le nuvole? Perché invece di
notte possiamo distinguere qualcosa in cielo?
Risposte: Perché il sole durante il giorno rischiara il cielo. Di giorno il cielo è azzurro..
Ma il cielo cos’è?
Il sole fa luce, ok…
Il sole emette luce come tutte le altre stelle notturne. E poi? Anche di notte ci sono tante
stelle, ma vedo solo puntini… perché di notte diventa tutto uguale? E non vedo più luce da un
lato del cielo???
Il cielo cos’è??
Anche se il sole illumina, perché la luce è uguale dappertutto e non c’è invece più luce da una
parte?
Perché fra noi e il sole c’è l’atmosfera!!
Qualche strato dell’atmosfera contiene azoto e ossigeno, che diffondono la luce che arriva dal
sole e una parte di questa luce diffusa viene ripresa, spostata, riflessa fra particella e
particella nell’aria attorno a noi e, alla fine, tutta questa riflessione di luce qui e là, arriva ai
nostri occhi tutta brillante nello stesso modo: per colpa dell’atmosfera vediamo tutto uguale
sopra di noi!
Senza
atmosfera
vedremmo
il
sole,
sempre
troppo
brillante
per
poterlo
guardare
direttamente, e insieme vedremmo il cielo completamente scuro come lo vediamo di notte.
Ora, fuori in cortile, non riusciamo a vedere cosa c’è realmente sopra di noi a causa della luce
diffusa, che diventa colorata in questa maniera a causa della miscela di azoto e ossigeno che
compone l’atmosfera. Se ci fossero altre sostanze, il colore sarebbe diverso.
Le particelle dell’atmosfera riflettono la luce in modo uguale.
Quindi: il cielo è il primo strato dell’atmosfera che separa la Terra dal sole. L’atmosfera è
formata principalmente da azoto e ossigeno.
Per colpa del sole quindi non riusciamo a vedere cosa c’è sopra di noi e vediamo il cielo di
questo colore per colpa della miscela di azoto.
Ora arriviamo a stasera, al tramonto; la luce diffusa è ancora li, il sole inizia a tramontare,
o meglio, noi lo vediamo tramontato, ma è perché c’è un albero davanti, in realtà sta
cominciando proprio adesso a tramontare. Se noi togliessimo gli alberi si vedrebbe la linea
dell’orizzonte, inventata, visibile solo in mezzo al mare, altrimenti è difficile da vedere….. Ora
comincia a farsi vedere qualcos’altro… si possono cominciare a distinguere pianeti, stelle,
luna.
In particolare si possono vedere sette stelle molto luminose, chiamate con un nome unico,
collettivo… Fanno parte della costellazione chiamata “Il Grande Carro” (le costellazioni
prendono nomi diversi in base a lingue e culture diverse, ad esempio Catullo, 2000 anni fa,
lo chiamava probabilmente l’aratro, così come Plinio il Vecchio). Queste sette stelle ci aiutano
ad orientarci, in particolare le due in alto più luminose, che già si fanno vedere anche fin che
c’è ancora abbastanza luce… se si allunga la strada partendo da una di queste e andando
verso l’altra e si prosegue dritto, ci imbattiamo in una stellina piccola in mezzo al nulla….ora
facciamo passare tutta la notte, la luna passa alta sopra di noi (primo quarto era ieri e quindi,
giorno dopo giorno la vedremo ora sempre più illuminata), e quella stella segnata, vediamo
che fa qualcosa di molto diverso dalle altre….
Ora è tramontata la luna, la luce è diminuita e si vede meglio la Via Lattea… la stellina là
dietro continua a rimanere immobile al suo posto. Quella stella ci è sembrata praticamente
ferma, è rimasta dov’era, fissa…
Perché quella stella rimane li ferma e tutte le altre si muovono, apparentemente? O meglio, la
domanda da fare è: ma chi è che si muove??? generando così l’effetto del sole che tramonta
e sorge… E tutte le altre cose fanno la stessa cosa che fa il sole, nella stessa direzione??
O tutti si son messi d’accordo per muoversi o sono in realtà tutti fermi e ci muoviamo noi…
non ci rendiamo conto di essere in movimento, ma Chi si muove davvero è la Terra… tutti i
moti in realtà sono relativi.
Comunque, chiunque sia a girare, è chiaro che il perno attorno a cui si muove tutto quanto
passa da quelle parti là, dalle parti della stellina fissa…
Se è la Terra che gira, quello che conta è l’asse di rotazione della terra, che se ne sta fermo
mentre la terra gira attorno; se l’asse viene virtualmente allungato fuori dal polo nord, va a
finire quasi addosso a quella stellina e quindi, per questo effetto, ci accorgiamo che questa
stella quassù, nella notte, fa da perno per il movimento di tutte le altre stelle e per questo è
chiamata stella polare, polo, centro, stella al centro, la stella del polo, la stella polare (ed è
una stella del Piccolo Carro).
La stella polare è la più luminosa del gruppetto ma non si vede sempre bene perché è
difficilissimo trovare totalmente buio… il cielo sopra di noi non è mai totalmente buio,
dovremmo essere nel deserto oppure in alta alta montagna.
Per vedere bene il Piccolo Carro serve veramente un cielo buio.
Ora, se continuo ad osservare , posso vedere altre figure…
Le costellazioni sono disegni fatti in maniera casuale, unendo le stelle più luminose in maniera
casuale, e le stelle sono disposte a caso: tradotto, delle costellazioni non c’è niente in cielo,
niente; l’unica cosa che C’E’ sono le stelle, le costellazioni sono invece il prodotto
dell’immaginazione di qualcuno…. però questo modo di “fare le cose” è stato canonizzato e
formalizzato da una conferenza di astronomi nel 1930, che ha risolto una volta per sempre
tutto quanto il problema del creare delle zone di riferimento nel cielo. Lo scopo è dare un
nome a tutto ciò che abbiamo intorno e capire come si comporta,… “nome” viene dal greco,
dal greco nomos, e significa “regola”, astronomia è questo, stabilire un modo per descrivere
tutto ciò che mi circonda, riconoscere le stesse cose una notte dopo l’altra.
Vicino alla Via Lattea vediamo 5-6 stelle molto luminose, vicine fra loro, quassù vediamo altre
stelle: Perseo, che sconfigge Medusa che ti pietrifica con lo sguardo…. Però se Perseo lucida lo
scudo come uno specchio e glielo pone davanti…. lei pietrifica se stessa, perciò sconfigge
Medusa. Tutto questo non centra col fatto che Perseo sia il nome di questa costellazione…il
motivo per cui Perseo è lì è che la figlia di Cassipoea, Andromeda, se ne sta volando via al
tramonto, trascinata dal cavallo alato Pegaso. Andromeda, figlia di Cassiopea e di Cefeo….
Vedete che il cielo diventa la tela di un pittore, la pagina del romanziere che scrive il racconto
di Cefeo re, Cassiopea regina, empia e presuntuosa, che offende le divinità, dicendo di essere
più bella di loro; pessima regina, non collabora col marito nella gestione del regno, arriva una
balena, che
è un altro gruppo di stelle lì nelle vicinanze, ormai molto deboli stasera… la
balena simboleggia il flagello divino in un popolo di pescatori, potrebbe essere il regno
d’Etiopia, che non si affaccia sul mare, ma avevano la balena lo stesso come simbolo. La
causa di tutto è la bellezza di Cassiopea, bisogna distruggere la bellezza….. che però è
simboleggiata dalla figlia Andromeda, ancora più bella della madre, e per questo Andromeda
viene legata ad uno scoglio su spiaggia per disposizione del padre, che fra la salvezza della
figlia e quella del regno sceglie il regno.
Chi interviene è Perseo… interviene a cavallo di Pegaso… e vissero felici e contenti!!
Domanda: …………………………………………………………………………………………. Risposta: Il grande Carro
è una parte, ma non tutto, di ciò che chiamiamo Orsa Maggiore.
Quindi, nel 1930, una volta per tutte, viene scritto l’elenco di quante costellazioni sono state
fatte, in modo da chiamare tutti con lo stesso nome lo stesso posto nel cielo, e quella volta lì
hanno anche dato una definizione di costellazione; all’astronomo moderno che oggi guarda il
cielo interessa capire chi c’è dietro la luna e quindi gli interessa non tanto le stelline piccoline
singole …gli interessano più che altro dei recinti, una mappa completa del cielo, delle zone del
cielo, un puzzle di zone, quella è la costellazione… Ma le costellazioni “antiche” sono più facili
da vedere. Il senso, oggi, è dividere a spicchi il cielo, lasciando i nomi dell’antichità: qualcuno
lì ha dipinto tutta la storia di Cefeo e famiglia e a noi vanno benissimo quei nomi lì. Altri
hanno fatto in altri modi; questo è un mito sostanzialmente di origine greca, ma gli indiani ad
esempio hanno fatto altri nomi, e i cinesi in un altro modo ancora, ecc. e tutti vedono le
stesse stelle!! Per cui la stella POLARE si vede ovunque, ma per i cinesi la stella polare era la
proiezione nel cielo dell’imperatore. Hanno messo una stella in mezzo e con le stelle a destra
e a sinistra hanno simboleggiato Uomo e Donna che si rincorrono sempre senza mai
prendersi.
L’unica cosa che si ritrova quasi identica in tutti i popoli è una certa zona del cielo, in cui sono
messe assieme alcune particolari stelle, in cui tutti hanno visto il simbolo di un uomo – da noi
chiamato Orione-; quasi tutti l’hanno chiamato “l’uomo” - a metà marzo quel gruppo di stelle,
appena il cielo diventa buio, lo ritroviamo verso sud, praticamente da solo, perché il resto è
poco numeroso e poco luminoso.
Lì sostanzialmente ci sono 6 o 7 stelle, le tre stelle messe in fila rappresentano la Cintura di
Orione; lì intorno c’è un puntino rossiccio, la stella Aldebrand, che in arabo significa ”occhio
del toro” e per estensione tutto il gruppo di stelle lì attorno si chiama con questo nome. Lì
vicino, in basso, c’è la stella più luminosa del cielo notturno ……, si vede bene bene a fine
autunno e per tutto l’inverno fino a quando nel mese di aprile non la vedremo praticamente
più.
Proseguendo con l’osservazione, non è un caso che
accanto alla figura che simboleggia
l’uomo ci sia la Stella del Cane -SIRIO- e tutta la costellazione li sotto è chiamata Cane
maggiore e poi sopra Cane minore. Scena di vita quotidiana. Orione porta al pascolo toro e 2
cani. Vita di quando l’umanità è passata da nomade a stanziale e quindi ha più tempo per
osservare chi c’è attorno a sé e organizzare quindi a gruppi i puntini sopra sé. L’osservazione
stabile del cielo, e quindi darsi dei punti di riferimento, inizia con popoli stanziali, poi
Mesopotamia, Babilonia, la prima città della storia, da quelle parti...
Vediamo poi il puntino più luminoso di tutti… è il pianeta Giove, inconfondibile perché è la
cosa che brilla di più –basta un binocolo-. Perché è chiamato pianeta?? Se aspettiamo qualche
settimana e seguiamo ciò che accade, sempre alla stessa ora della notte, vediamo cosa
combina Giove…. Se ne va… tutto ci appare spostato perché sono passati tre mesi, la terra si
muove attorno al sole , ci siamo spostati…alle sette di sera a fine maggio tutto è cambiato;
Giove se n’è andato, si è mosso… ma c’è un’altra stranezza: Giove brilla di piu, molto di più, e
….la sua luce non tremola come quella delle stelle!
Se osservo per settimane, Giove ci dice che lui non è un lumino qualsiasi, non è la stessa
cosa del resto che vediamo in cielo; in particolare il fatto che si sposti rispetto a tutto ciò che
gli sta attorno ha fatto insospettire tutti, e si e meritato il nome di stella zingara, stella
nomade, pianeta= dal greco antico, significa “luce che si sposta” rispetto a tutte le altre luci.
Ingrandiamo ora Giove: con un semplice binocolo come minimo vedo un pallino e qualcosa
attorno. Alcuni di questi puntini, visti per sere successive, mi accorgo che non sono sempre
nella stessa posizione….Galileo, nel dicembre del 1609, con un cannocchiale si accorge,
scrive, disegna, che i tre puntini lì attorno sono strettamente legati a Giove, in sostanza gli
girano attorno, cioè sono dei satelliti. Nel 1609 non era chiaro ancora a nessuno chi girasse
intorno a cosa e come… All’università a Padova Galileo stesso insegnava ai suoi studenti che
Tolomeo diceva che la Terra sta ferma, che è tonda, come diceva Aristotele, sta ferma al
centro di tutto e tutto il resto è montato su delle sfere costituite da un materiale solido che
sulla terra non c’è, detto etere cristallino, è trasparente, e tutto il resto le ruota attorno ….ma
Galileo non era “mica” convinto, perché c’erano troppe stranezze…. I conti non quadravano
mai. Alla fine il fatto delle sfere solide non lo convinceva. Queste sfere si dovevano
compenetrare l’una con l’altra, ma allora non potevano essere solide…
Nel frattempo arriva Copernico, che dice che i conti si fanno molto meglio se si mette il sole al
centro, e se si immagina che ciò che gli gira attorno descriva un ellisse, non una
circonferenza! Intanto Galileo osserva che i satelliti ruotano attorno a Giove, non intorno alla
terra, non intorno al sole….quindi bisogna mettersi in testa che ci sono altri centri di rotazione
possibili oltre all’unico centro, la terra, a cui ruota attorno qualcosa…. E Galileo ha avuto il
suo bel da fare a convincere i colleghi
professori universitari che, va bene Aristotele e
Tolomeo, ma forse bisogna osservare ciò che sta davanti ai nostri occhi e non solo leggere sui
libri… e porsi domande.
Galileo quindi osservando scopre 4 satelliti (sono 68 in realtà); Giove è grande 11 volte la
terra con diametro di 140 mila km, che non sono tanti. Esso è costituito sopprattutto da gas,
una roba cosi grande non potrebbe esistere di roccia solida, non potrebbe
stare insieme
ruotando, per motivi fisici; può esistere, e tenuta insieme da forza di gravità, solo se fatta da
gas. I gas di cui è composto Giove sono diversi da quelli della atmosfera terrestre: altri colori,
altre sostanze! Vediamo infatti bande colorate biancastre rossiccio marroncine che ci dicono di
quali sostanze chimiche è composto Giove. Ruota intorno al suo asse molto più velocemente
di quanto fa la terra, anche se è più grande.
I satelliti sono molto interessanti perché magari su qualcuno ci potrebbe essere qualcosa che
ci interessa; ad esempio il satellite chiamato Europa da Galileo, uno dei maggiori, è un
ghiacciaio sferico, magari sotto c’è un corpo roccioso; se ci fossero dei vulcani, il ghiaccio si
potrebbe sciogliere diventando acqua liquida e allora, magari, dentro l’acqua potrebbe esserci
qualche molecola complicata, come proteine o parti di DNA, e magari potrebbe essersi
innescato anche lì il processo della vita; poi, che non sia andato avanti perché è diventato
troppo freddo, ciò non è rilevante, il fatto che si sia innescato lo sarebbe!
Ora torna mattina, poi ancora tramonto….vedo ancora Giove, poi ancora il cielo dell’alba con
la Via Lattea che continua circondarci e, prima del sorgere del sole, vediamo che tutto
scompare e rimangono dei puntini più luminosi; uno, rossiccio, è Marte, fatto di rocce molto
ricche di ferro, che combinato con l’ossigeno che c’era su Marte ha dato come risultato questo
colore rosso, più o meno chiaro per presenza di monti e pianure. La chiazza bianca è una
calotta polare fatta di anidride carbonica congelata, basta infatti andare 50 gradi sotto zero e
la CO2 congela (se andassimo là su in inverno, ciò che espiriamo congelerebbe all’istante, non
solo l’acqua!), e su Marte la temperatura media è sempre 50°C sotto zero. Lì tutto congela.
Poi vedo anche Saturno e i suoi anelli e qualcuno dei suoi 62 satelliti. La struttura è molto
simile a Giove, ma Giove ce la fa capire molto meglio; attorno a Saturno ruotano molti blocchi
di pietre e di ghiaccio grandi come la nostra scuola. Ce ne sono abbastanza per riempire tutti
gli anelli; il diametro massimo è di circa 220 mila km. Saturno ha i satelliti più grandi del
sistema solare e molto vicini al pianeta.
Poi, poco distante, l’ultimo puntino che rimane prima che il cielo diventi completamente
azzurro è Venere, che non è attraente come i pianeti visti finora; è un disco bianco, gemello
della Terra, grande quasi come la Terra (con un diametro poco minore, di circa 300 km più
piccolo), ha una atmosfera intorno, ma con una composizione completamente diversa da
quella della Terra: la terra ha l’1% forse di CO2, qui invece il 98% è anidride carbonica!! essa
genera una condizione di t° media di 470 gradi e la pressione al suolo è 90 volte maggiore di
quella della Terra. Lo spessore dell’atmosfera è sempre sui 100 km come sulla terra, ma sulla
Terra abbiamo 1 tonnellata di aria che ci pesa sulle spalle, mentre su venere 90 tonnellate di
quella atmosfera con quella composizione!
Quella atmosfera trattiene il calore, porta su la temperatura nella maniera appena vista e
riflette luce visibile; infatti Venere è molto luminoso, è il terzo oggetto più brillante nel cielo
dopo Sole e Luna; a volte lo vedo al mattino presto, da solo nel cielo, che annuncia la luce del
giorno ed è quindi chiamato Lucifero, portatore di luce, altre volte si vede alla sera (è stato
così fino all’autunno e poi dalla tarda estate) e allora lo chiameremo Vespero, annunciatore
della sera.
Domanda: Plutone si vede? Plutone non si vede, il più lontano che si vede è Saturno.
Urano, Nettuno e Plutone sono stati scoperti tardi.
Urano, nel 1735, a occhio con osservazione diretta nell’oculare di un telescopio potentissimo,
gli altri due sono stati scoperti per via fotografica, usando una emulsione fotografica molto
più sensibile del nostro occhio.
Più mi allontano, più la luce che arriva dal Sole è fioca, il pianeta è molto lontano e la
luminosità è quindi molto bassa.
Plutone inoltre già di suo è piccolo e scuro, gli arriva poca luce, ne riflette ancora meno e
quindi è stato scoperto nel 1930… tardi…
Domanda: Il sole si potrebbe spegnere?
Certo, il sole si spegnerà, come tutte quante le stelle, si spegnerà, è a meta della sua
esistenza, perché, come tutto il resto del sistema solare, si e formato circa 4,5 - 5 miliardi di
anni fa, quindi esisterà cosi come lo vediamo oggi per altri 4 miliardi e mezzo di anni, poi
diventerà estremamente grande e arriverà a comprendere, nella sua parte esterna,
Mercurio, Venere, la Terra, poi si allargherà ancora di più e arriverà quasi a Marte, senza
inglobarlo ; questo per una fase transitoria che durerà qualche decina di migliaia di anni; si
staccheranno gli strati più esterni del sole, e diventerà una cosa separata dal suo nucleo, la
parte centrale, dove stanno accadendo adesso le reazioni che convertono idrogeno in elio; il
nucleo rimarrà là dov’è, le parti esterne se ne vanno, perché nel nucleo prima o dopo
l’idrogeno arriva alla fine, quindi le reazioni di conversione termineranno…
Poi, senza che esploda nulla, si staccheranno, per meccanismi non ancora chiari, gli strati più
esterni, rimane solo un corpo che sarà poco più grosso della Luna dove c’è il Sole adesso, e
gli strati esterni se ne andranno e si genererà una nebulosa planetaria; il sole, come tutte le
altre stelle, che fanno fine anche diverse da quella raccontata, arriverà così alla sua fine.
Domanda: è vero che la Luna ogni anno si allontana dalla Terra?
La luna si allontana dalla terra di 1 cm all’anno ma non lo farà per sempre; c’è il sistema
terra-luna-sole che funziona così: il sole ci tiene attaccati con la forza di gravità e noi gli
giriamo attorno e la Terra che fa la stessa cosa con la Luna; tutta questa cosa qui diventerà
stabile alla lunga, con la luna che ora gira intorno alla Terra rivolgendole sempre la stessa
faccia. Provando, dovrai, tu Luna, girare attorno a te stessa tenendo sempre il viso rivolto
verso il compagno che fa la Terra. Capirete che dovrete girare intorno a voi stessi e intorno
alla Terra nello stesso momento. Succederà che si stabilizzeranno i tempi, la terra sta
rallentando la sua rotazione, ci sarà un momento in cui uno potrà attaccare virtualmente
un’asta fra Terra e Luna ed essa rimarrà lì e non si sposterà più, il moto diverrà sincrono.
Ora la Luna si sta allontanando per raggiungere questo equilibrio, ma smetterà di farlo.
Se ci fossero altre domande, vi rimando a sito pleiadi.net, in alto c’è una barra bianca,
scrivete e vi risponderò (con calma e pazienza).