Di cosa si occupa questa attività?
L’Astrogeologia si occupa della geografia/geologia dei pianeti, e le lettura e creazione di mappe (rappresentazioni cartografiche). Ai livelli della scuola elementare, il concetto di “geografia” (che può essere considerata una parte del più generale curriculum di “Scienze”) copre i concetti base di vari campi delle Scienze della Terra e dell’Atmosfera, ad esempio geologia, geomorfologia, cartografia, meteorologia e climatologia. Noi seguiamo questo concetto.
Di cosa NON si occupa questa attività?
Questa attività non è una pratica di interpretazione delle immagini della Planetologia, né un’introduzione alle strutture del Sistema Solare o all’Astronomia. L’Astronomia è una disciplina completamente diversa dalla Planetologia, che studia i corpi planetari. Un’importante branca della Planetologia è chiamata Astrogeologia: che studia la geologia superficiale di pianeti e satelliti. Questa è un’attività Astrogeologica e Planetologica. L’Astronomia riguarda invece stelle, galassie e i moti dei corpi celesti.
Problemi Cartografici
La mappa mostra Plutone e Caronte nella Proiezione di Lambert (che mostra separatamente gli emisferi dei corpi ). Gli emisferi Sud di entrambi i corpi sono in ombra, perchè lo erano quando la sonda New Horizons è passata, quindi non è stato possibile avere un’immagine ben visibile. Gli altri lati di Plutone e Caronte non sono stati ripresi perchè la sonda è passata da un solo lato del sistema binario.
Astrobiologia
Riguardo le creature “aliene”: sulla mappa, le immagini dei rilievi superficiali sono reali e posti nella loro vera posizione, ma le creature viventi sono completamente immaginarie. Dev’essere chiarito dall’insegnante che nessuna vita o segno di vita passata è mai stato identificato su un pianeta o satellite oltre che sulla Terra, affinché gli studenti non pensino che su questi pianeti vivano “alieni”.
Questa può essere una buona opportunità di parlare del fatto che tra i miliardi di esopianeti esistenti nell’universo, a differenza della maggior parte dei pianeti e satelliti extraterrestri del Sistema Solare, potrebbero trovarsene alcuni con condizioni favorevoli alla vita.
Una nuova, eccitante disciplina della scienza planetaria è l’Esoplanetologia, che tratta i pianeti fuori dal Sistema Solare. Molti di questi esopianeti ed esosatelliti sono completamente diversi dai nostri.
L’obiettivo principale delle missioni spaziali è quello di trovare la vita extraterrestre. Per questo la NASA stava cercando tracce di acqua su Marte: ora che è stata identificata sotto forma di ghiaccio, contenuta in alcuni siti geologici, gli scienziati stanno cercando luoghi dove la vita potrebbe essersi sviluppata in passato ed essere sopravvissuta in rifugi geologici (grotte, nel sottosuolo, dentro le rocce, strati conteneti acqua, etc..). Potrebbe esserci un oceano sotterraneo esposto allo spazio in nuove fratture.
Oggi gli scienziati stanno cercando forme di vita basate sugli stessi materiali della vita terrestre, ossia carbonio e acqua. Potrebbero esistere forme di vita diverse, ma dato che non lo sappiamo e non potremmo identificarle, ci si concentra sulla ricerca di vita basata sul carbonio.
Riguardo i programmi spaziali
Oltre alla ricerca della vita, o corpi e regioni abitabili, il programma spaziale è motivato dalla competizione tra nazioni.
L’esplorazione spaziale aiuta anche a capire i processi geologici sul nostro pianeta, e passato e futuro della Terra. Ad esempio, l’effetto serra su Venere può aiutarci a predire il futuro di simili processi sul nostro pianeta, o i crateri di impatto mostrano come la Terra appariva quattro miliardi di anni fa.
Uno dei risultati più inaspettati del programma Apollo 11, quando alcuni uomini sbarcarono sul satellite, è il cosidetto “effetto della veduta di insieme”: è stata la prima - e finora l’ultima - volta che occhi umani hanno visto il nostro pianeta come un “pallido punto azzurro nello Spazio”, il ché ha drasticamente modificato la loro percezione del nostro mondo e del suo posto nell’universo.
Riguardo le ricerche spaziali
Alcuni scienziati studiano una singola formazione morfologica per anni, cercando di spiegare come si è formata, mentra altri mappano specifiche regioni in dettaglio e classificano le formazioni rilevate sulla mappa.
Quando uno scienziato pubblica i risultati della ricerca, essi diventano un piccolo mattone nel grande edificio della Planetologia ed altri scienziati potranno usarli per migliorare i loro modelli di evoluzione superficiale, o usarli nelle loro ricerche. La maggior parte dei contenuti mostrati su queste mappe sono stati ottenuti nell’ultima decade, e in alcuni casi solo negli ultimi anni. La modalità di formazione di alcuni rilievi superficiali ancora non è stata del tutto capita.
Descrizione generale dei parametri che possono essere discussi caratterizzando i pianeti o i satelliti scelti
Tipo di corpo: pianeta o satellite. I pianeti orbitano attorno al Sole, i satelliti attorno ai pianeti. Un lato del satellite di solito è sempre rivolto verso il pianeta (tidally locked).
Composizione: i corpi rocciosi sono fatti di rocce silicee (come la Terra). I corpi ghiacciati sono fatti da un misto di roccia e ghiaccio, ma le loro superfici sono prevalentemente ghiacciate (come Europa). Su questi pianeti montagne e pianure sono fatte di ghiaccio molto duro. Questo tipo di corpi si trova soltanto nel più freddo Sistema Solare Esterno, più freddo.
Atmosfera: l’atmosfera si crea solo se la gravità del corpo è sufficiente a trattenere le molecole di gas: ciò è più facile a basse temperature.
Liquidi: i liquidi sono formati principalmente da acqua nel Sistema Solare Interno o metano, etano, azoto nel Sistema Solare Esterno. I liquidi sono presenti solo se c’è un’atmosfera d’aria che crea pressione. Se tale pressione è troppo bassa, le molecole di liquido evaporano. Se la temperatura è troppo bassa, i liquidi si solidificano, mentre se è troppo alta evaporano. Potrebbe però esserci acqua nel sotterraneo.
Clima: range di temperatura diurna e forme di precipitazioni.
Caratteristiche endogene: caratteristiche prodotte da forze interne al pianeta. Il vulcanismo richiede un endoterra sciolto. Il calore è fornito dai processi di formazione planetaria (calore di impatto/accrescimento) o dal decadimento di elementi radioattivi. Corpi più piccoli si raffreddano prima di quelli più grandi, quindi il vulcanismo si trova solo sui pianeti più grandi, a meno che non ci sia un continuo riscaldamento interno: questo accade in satelliti su orbite ellittiche a causa delle forze di marea. I vulcani crescono aggiungendo lava, ma possono collassare e produrre bacini la cui forma ricorda quella di un cratere.
Le caratteristiche tettoniche sono causate da sollecitazioni di una crosta fragile, e producono effetti durante i terremoti. Questo richiede movimenti interni al pianeta, che possono essere guidati dal riscaldamento interno.
Caratteristiche esogene: caratteristiche prodotte da processi superficiali o atmosferici. Includono le caratteristiche eoliche, fluviali, lacustri e oceaniche e i loro depositi.
Caratteristiche cosmogeniche: caratteristiche prodotte impattando corpi (piccoli crateri e grandi bacini d’impatto). I crateri più giovani hanno raggi radiali, dovuti ai materiali espulsi.
Caratteristiche comuni: la caratteristica più comune sono i crateri. La maggior parte dei crateri si sono creati poco dopo la formazione del Sistema Solare, quando c’erano ancora molti piccoli corpi nello spazio. I crateri sono rari sulla superfici che si sono rimodellate recentemente, perchè in esse i crateri sono stati rimossi o sepolti. Il processo di rimodellazione superficiale include pianure vulcaniche, erosione fluviale e sedimentazione, e subduzione delle placche tettoniche.
Caratteristiche rare: caratteristiche che non si trovano in molti altri posti, e possono essere causate da condizioni atmosferico/climatiche molto specifiche, o resti di un evento inusuale avvenuto in passato.
Parametri limitanti per la vita: le forme di vita dovrebbero essere in grado di crescere e riprodursi. I limiti sono dati dalle temperature di congelamento ed ebollizione dell’acqua, dalle caratteristiche dell’atmosfera, presenza di acqua e di una magnetosfera, che protegge i corpi dalle radiazioni dei venti solari.
Nomenclatura: il nome del luogo può essere proposto dallo scienziato che studia tale regione o formazione e approvato dal gruppo di lavoro dell’Unione Astronomica Internazionale specializzato nella nomenclatura planetaria. Ad ogni tipo di formazione è associato un tema particolare (ad esempio: Dei del Fuoco per Io) e i termini generici (come Montagne) sono in lingue latine per assicurare la neutralità linguistica. Ciò segue anche la tradizione geografica del 1600 quando fu creata in Europa la prima mappa dei satelliti, con nomi latini.
Età: età della superficie. La presenza di molti crateri indica una superficie vecchia (4 miliardi di anni), mentre pochi crateri indicano una superficie più giovane (0-3 miliardi di anni). Nel Primo Sistema Solare c’erano molti piccoli oggetti che potevano impattare i corpi formando crateri. Col passare del tempo sono diminuiti, perché molti hanno impattato pianeti ed altri sono stati espulsi a causa dei campi gravitazionali.
Forme dei tratti geologici:
Circolare: solitamente l’impatto di un cratere, a volte un bacino vulcanico.
Lineare: frattura vulcanica nel caso di solchi; dune, creste o montagne nel caso di rilievi.
Sinuoso: fiumi o canali di lava.
Lobato: cratere di impatto pieno d’acqua, detriti derivanti da un vulcano o un impatto, ghiacciai, frane.
Radiale: raggi del cratere di impatto.
Concentriche: anelli del cratere di impatto.
Confronto con la Terra:
(MAPPA DELLA TERRA: usare http://countrymovers.elte.hu/countrymovers.html oppure Google map)
Tipo di corpo: pianeta.
Composizione del corpo: roccioso.
Atmosfera: giusta.
Liquido: acqua.
Caratteristiche endogene: vulcani, faglie. Le placche tettoniche sono tipiche della Terra.
Caratteristiche esogenie: fiumi, laghi, dune, pianure alluvionali, delta, ghiacciai. I ghiacciai sulla Terra non sono permanenti, e solitamente non si trovano calotte ghiacciate.
Caratteristiche cosmogeniche: più di 100 crateri di impatto, molti sepolti o erosi dalle placche tettoniche (subduzione), o impattati in acqua senza quindi la formazione di crateri permanenti.
Caratteristiche comuni: oceani, montagne, pianure, fiumi.
Caratteristiche rare: ghiacciai.
Parametri limitanti per la vita: dove il clima è troppo secco (deserto) o troppo freddo (Antarctica), l’acqua non è disponibile in forma liquida.
Età: molto giovane, circa 1 miliardo di anni.
Confronto tra il monte più alto sulla Terra ed il monte Olimpo su Marte
