Il paesaggio lunare

Come creare crateri ed esplorare il paesaggio lunare
Jaya Ramchandani, UNAWE
Goals

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

Learning Objectives

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.
Evaluation

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 edi 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 risultante è più grande o più piccola? (Risposta: più grande)

Se la massa del proiettile diminuisce, la dimensione del cratere è più grande o più piccola? (Risposta: più piccola)

Se l'altezza da cui cade il proiettile è maggiore, la dimensione del cratere è più grande o più piccola? (Risposta: più grande)

Quando abbiamo lasciato cadere il proiettile, una parte della farina si è sollevata e si è posata intorno al cratere. Sulla Luna, queste caratteristiche luminose dei crateri sono chiamate “raggi”. Se il proiettile cade esattamente da sopra, la farina vola fuori dal cratere creando raggi che hanno una forma regolare (uguale in tutte le direzioni) o irregolare (cioè solo in una o due direzioni)? (Risposta: circolare)

Se lanciamo il proiettile con una certa angolazione, la farina vola fuori dal cratere creando raggi che hanno una forma regolare (uguale in tutte le direzioni) o irregolare (cioè solo in una o due direzioni)? (Risposta: irregolare)

Se riduciamo l'angolazione del lancio del proiettile in modo che il proiettile sia più vicino all'orizzonte, i raggi di farina creano una forma circolare o irregolare? (Risposta: irregolare)

Gli studenti dovrebbero poi riflettere sui loro risultati e al termine dell’attività,dovrebbero essere in grado di rispondere alle seguenti domande:

  • Come si sono formati i crateri che caratterizzano la superficie lunare?
  • In che modo le dimensioni e il peso del proiettile influenzano la dimensione e la forma del cratere?
  • In che modo l'altezza e l'angolazione del proiettile influenzano la dimensione e la forma del cratere?
Materials
Background Information

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.

Full Activity Description

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)

Fase 3

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

Credit: NASA

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 è anche possibile lasciare che ogni gruppo di bambini faccia degli esperimenti per rispondere alle domande. Per esempio, un gruppo potrebbe far cadere lo stesso proiettile da differenti altezze e da angolazioni diverse e un altro gruppo può far cadere proiettili di diverso peso e dimensioni della stessa altezza e inclinazione.

Ora inverti il compito dei gruppi.

Chiedi ai bambini di documentare i loro risultati disegnando (in scala) il risultato di ogni tiro.

Curriculum
Paese Classe Materia Certificazione Argomento
I scuola primaria Scienze - Scienze
I scuola primaria Scienze - Esperimenti
Additional Information

Una simile attività è stata documentata dal Lunar and Planetary Institute (USA):

http://www.lpi.usra.edu/education/explore/LRO/activities/craterCreations/

Conclusion

Con questa attività, gli studenti imparano a comprendere perché la Luna ha dei crateri in superficie e quali sono i fattori che influenzano le dimensioni del cratere e la sua forma. Attraverso questa attività, gli studenti apprendono anche alcune nozioni sulla varietà di asteroidi e comete, la mancanza di atmosfera sulla Luna rispetto alla Terra, e acquisiscono familiariità con l'idea di modello scientifico.

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