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Il paesaggio lunare nella tua classe

Creato: 2013-11-27

Autore/i:
Jaya Ramchandani (UNAWE)

In questa attività pratica, gli studenti simulano il processo di formazione dei crateri da impatto per scoprire come la luna ha ottenuto le sue caratteristiche e quali fattori influenzano le dimensioni e la forma dei crateri. Attraverso questa attività, gli studenti apprendono anche la varietà di asteroidi e comete esistenti, la mancanza di atmosfera sulla superficie lunare rispetto alla Terra e acquisiscono una visione dei modelli scientifici.

Materiali

Teglia o contenitore ampio e profondo
Farina o polvere bianca (abbastanza per fare uno strato profondo circa 3-6 centimentri
Cacao o polvere colorata
Setaccio
Pietre, grandi e piccole biglie, palline di dimensioni diverse, o altri oggetti che possono essere utilizzati come proiettili
Righello
Carta e matita
Immagini di crateri lunari (possibili link da cui scaricare le immagini:
http://oldsite.david-tyler.com/barbados2006_moon.asp
http://apollo.sese.asu.edu/LIW/20071204.html
http://target.lroc.asu.edu/q3/

Obiettivi

Comprendere come si formano i crateri e come la superficie della luna ha assunto le sue caratteristiche.

Obiettivi di apprendimento

Gli studenti saranno in grado di:

- Usare un modello per descrivere in che modo la superficie luna e ha acquisito le caratteristiche osservate.

- Valutare in che modo alcuni parametri (grandezza e massa dell'oggetto che impatta sulla Luna, angolo di impatto) determinano forma e le dimensioni di un cratere.

Contesto

Galileo Galilei, astronomo e matematico italiano, nel 1609, fu il primo uomo a osservare la Luna “da vicino”. Mentre guardava attraverso il telescopio per la prima volta, non riusciva a credere a quello che vedeva: enormi montagne, crateri, altopiani e vallate costituivano un paesaggio lunare dalla bellezza mozzafiato.

Diversi anni dopo la scoperta di Galilei, un altro astronomo italiano di nome Giovanni Battista Riccioli ha creato una mappa su cui ha dato un nome a tutti i più grandi "mari" della Luna (vedi immagine sotto). In realtà, si tratta di valli scure che sembrano mari ma non lo sono: non esiste acqua allo stato liquido sulla superficie lunare, solo un po' di ghiaccio nei crateri più profondi. Perché Riccioli credeva che la Luna influenzasse il clima sulla Terra, chiamò alcuni dei mari"Mare della Tranquillità”, “Mare della Serenità”, “Mare della Pioggia”, “Mare di Nuvole” e “Oceano delle Tempeste”.

I numerosi crateri sulla Luna sono stati creati molto tempo fa da impatti di meteoriti. Hanno ognuno diverse dimensioni e alcuni di loro mostrano raggi “luminosi” e chiari tutto intorno, il che indica che sono relativamente giovani (i crateri scuri sono più vecchi). Sulla Terra, gli impatti di meteoriti scompaiono nel tempo a causa dell'erosione: pioggia, vento e acqua levigano le superfici portando via irregolarità fino a quando solo quelli più recenti rimangono ancora visibili. Inoltre, l'atmosfera della Terra brucia la maggior parte dei meteoriti prima che si infrangano sulla sua superficie. La Luna però, non ha atmosfera, il che significa che tutti i crateri rimangono intatti. Questo è il motivo per cui la Luna è segnata da tanti crateri, che continuano ad aumentare col passare del tempo!

Si ringraziano Gregory H.Revera / graphic: C. Provot (UNAWE) per la concessione di uso dell'immagine.

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Descrizione completa

Fase 1

Stendere uno spesso strato di farina su una teglia, con sopra uno strato sottile di cacao, che potete spargere utilizzando un setaccio.

Fase 2

Chiedete ai bambini di raccogliere pietre e altri proiettili di diverse dimensioni e di gettarli dentro la teglia a diverse velocità, con angoli diversi e da diverse altezze. In questo modo, si formeranno molti crateri diversi.

Credit: Cecilia Scorza (House of Astronomy, Germany)

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Fase 3

Quindi chiedete ai bambini di confrontare i veri crateri lunari su una foto della Luna con le proprie scoperte.

Credit: NASA

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Fase 4

Ora può seguire un momento di discussione con i bambini. - Da cosa dipende la dimensione del cratere? - Come l'altezza e la traiettoria del lancio del proiettile ne influenza la forma? - Che cosa significa la forma a stella del materiale che viene proiettato fuori dal cratere? - La distribuzione di questo materiale ci indica la direzione e la velocità del proiettile?

Ad esempio, nella figura sopra, quando il proiettile colpisce il nostro paesaggio lunare sulla sinistra, si può chiaramente riconoscere il lancio iniziale a forma di stella di farina bianca, che è più pronunciata nella direzione in cui stava volando il proiettile (a destra).

Fase 5

Per facilitare la discussione, si può anche lasciare che ogni gruppo di studenti sperimenti per esplorare le risposte. Ad esempio, un gruppo potrebbe far cadere lo stesso proiettile da diverse altezze e da diverse angolazioni e un altro gruppo può far cadere proiettili di pesi e dimensioni diversi dalla stessa altezza e angolazione. Ora inverti il compito dei gruppi. Chiedi agli studenti di documentare le loro scoperte per ogni lancio disegnando (in scala) il risultato del lancio.

Valutazione

Chiedete agli studenti quali sono le caratteristiche della Luna e cosa li ha causati.

Dare a ciascun studente (o uno ogni due) de cartoncini a due facce, il primo con la scritta "più grande" da un lato e "più piccolo" dall'altro, il secondo con le scritte "circolare" e "irregolare" sui due lati, ecc. In alternativa, si può chiedere agli studenti di scrivere la loro risposta su un foglio bianco e di mostrarvela. Gli studenti dovranno rispondere (mostrando la loro risposta scritta sul cartoncino) alle seguenti domande:

- Se la dimensione del proiettile aumenta, la dimensione del cratere è maggiore o minore? (Risposta: maggiore)

- Se la massa del proiettile diminuisce, la dimensione del cratere è maggiore o minore? (Risposta: più piccolo)

- Se l'altezza da cui viene lanciato il proiettile aumenta, la dimensione del cratere è maggiore o minore? (Risposta: più grande)

- Quando abbiamo lasciato cadere il proiettile, un po' di farina è volata in alto ed è atterrata intorno al cratere. Sulla Luna, queste caratteristiche luminose sono chiamate raggi. Se lasciamo cadere il proiettile dall'alto, la farina vola tutt'intorno al cratere, quindi è circolare, o è irregolare, solo in una o due direzioni? (Risposta: circolare)

- Se lasciamo cadere il proiettile da un angolo, la farina vola tutt'intorno al cratere, i raggi sono tutt'intorno al cratere, così circolari, o è irregolare? (Risposta: irregolare)

- Se diminuiamo l'angolo da cui viene lanciato il proiettile in modo che sia più vicino all'orizzontale, i raggi di farina diventano più circolari o irregolari? (Risposta: irregolare)