Le basi della vita.

La Terra è veramente unica.
Infatti è l’unico pianeta in cui la vita non solo esiste, ma prospera anche in un modo spropositato, in miliardi di forme e in ogni dimensione ed ambiente.
Eppure dovunque noi volgiamo lo sguardo tra le stelle non vediamo altri mondi come la terra, nulla in cui la vita, anche in forme basilari, possa crearsi e sussistere.
Ma perché la terra è unica?
Diciamo che alla fine la presenza della vita su un pianeta o meno dipende da alcune condizioni basilari, che si devono creare, una volta createsi non è difficile che si sviluppi la vita su un dato mondo.
Si ma quali sono dunque queste condizioni?
Innanzitutto va esposto come potrebbe essersi creata la vita, a riguardo vi sono due teorie:

- Panspermia: la vita non si crea su un pianeta ma vi viene portata da delle comete che precipitando su un pianeta vi portano i batteri o comunque i mattoni con i quali si può creare la vita

- Creazione in loco: la vita si origina spontaneamente su mondi che hanno le condizioni adatte.

La Panspermia in se come teoria potrebbe anche essere valida, ma non toglie il dubbio su come si crei la vita (poiché è assodato su una cometa di certo non si può creare).
Dunque quantunque queste comete siano quello che rimane di un pianeta distruttosi viene da domandarsi come si sia creata la vita sul quel pianeta distrutto (e la risposta non può essere una cometa poiché diverrebbe il dilemma dell’uovo e della gallina).
E invece abbastanza probabile che fate delle certe condizioni su un pianeta si possano creare le condizioni per la creazione dei primi aminoacidi e da li delle proteine e delle prime catene basilari di molecole in grado di riprodursi.
Le condizioni base sono le seguenti:

- Il mondo deve orbitare attorno ad una stella stabile, le stelle variabili infatti distruggerebbero le prime molecole complesse per via delle intense radiazioni, inoltre anche se orbitasse in un zona verde di una stella massiccia, come una gigante blu, potrebbe iniziare a sviluppare la vita, ma la breve esistenza della stella farebbe finire il processo in fretta.

- Il mondo deve orbitare alla giusta distanza dalla stella. Quest’altra condizione varia da stella a stella, poiché alcune essendo più luminose e calde concedono zone “verdi” più grandi di stelle più piccole e fredde, la zona “verde” del sole per esempio si estende per circa 20 milioni di chilometri, più vicina la terra sarebbe troppo calda, più lontana gelerebbe inesorabilmente.

- Il mondo non deve essere un gigante gassoso,per gigante gassoso si intende un pianeta senza una superficie ma formato solamente da un mare di idrogeno ed elio, elementi non ottimali. Inoltre un gigante gassoso difficilmente possiede acqua allo stato liquido in forma perenne.

- Il mondo deve possedere acqua liquida, questa condizione è indispensabile poiché è in acqua che avvengono tutte le reazioni chimiche base della vita.

- Il mondo deve possedere una fonte di energia interna, e deve essere munito di un campo magnetico proprio (questa condizione verrà compresa più in là).

Se sussistono queste condizioni (la seconda potrebbe essere anche non necessaria e si capirà a breve perché), la vita possiede le condizioni base per svilupparsi.
Infatti in un pianeta primordiale si creerebbero da sole le molecole base (aminoacidi e proteine) della vita a causa dell’intenso bombardamento ultravioletto che si distrugge i legami chimici tra le molecole ma ionizzandole le rende capaci di combinarsi in nuove disposizioni.
Insomma il caos distrugge ed il caos alimenterebbe questo processo.
La presenza di acqua liquida lo accelererebbe del 700% ed inoltre i probabili oceani creerebbero l’ambiente perfetto per le neonate molecole organiche, infatti l’acqua stessa farebbe da scudo all’eccesso di radiazioni ultraviolette favorendo il processo.
Inoltre la presenza di una crosta solida e di attività vulcaniche interne favorirebbe la formazione di un atmosfera che stabilizzerebbe gli oceani.
La presenza di attività vulcanica mostrerebbe inoltre la presenza di un nucleo attivo e dunque di un probabile campo magnetico, che proteggerebbe le prime cellule ma anche le creature successive dalle tempeste solari di particelle e dai raggi cosmici, evitando quindi la distruzione delle molecole organiche.
La terra possiede tutte queste condizioni, ma non sono tutte necessarie.
Un mondo infatti potrebbe essere lontano dalla sua stella, con la crosta completamente ghiacciata e gli oceani anch’essi, ma potrebbe ospitare la vita in ogni caso.
Come mai?
Se un pianeta di questo tipo possiede un energia interna, quindi attività vulcanica, la crosta ghiacciata potrebbe solo essere esterna e coprirebbe un mare liquido di acqua, nel quale l’energia per la combinazione delle prime molecole organiche verrebbe data dai vulcani stessi (un po’ come sui nostri fondali oceanici a ridosso delle faglie continentali, li i vulcani attivi danno calore e cibo a miriadi di esseri che vivono perennemente in assenza di luce.
Esiste un caso simile nel sistema solare?
Ebbene si, vi è una luna di Giove chiamata Europa, che presenta una superficie completamente ghiacciata ma con delle faglie che si muovono e spostano di continuo (segno che coprono un oceano di acqua liquida).
L’energia interna di Europa e assicurata da Giove stesso e dalle sue forze di marea che fanno smuovere il nucleo di Europa garantendogli una non indifferente attività vulcanica (anche Io un'altra luna di Giove ha lo stesso fenomeno, con la conseguenza che possiede i vulcani più attivi del sistema solare).
Ma si potrebbe creare la vita in un mondo senza acqua?
Potrebbe, ma sarebbe una vita dalle reazioni chimiche e caratteristiche molto diverse dalla nostra, un esempio di simile mondo e Titano, la luna maggiore di Saturno,dove si sono trovati mari interi di idrocarburi, l’unico problema e che a quelle distanze gli idrocarburi sono abbastanza inermi (titano è perennemente a -80 gradi centigradi) e la vita richiede anche energia per iniziare e Titano non è abbastanza vicino al sole da subire un bombardamento ultravioletto come la terra dei primordi ne abbastanza vicino a saturno da risentire delle forze di marea come Europa.
Inoltre gli idrocarburi come brodo primordiale non sono dei migliori perché come detto prima troppo inermi tra di loro e troppo reattivi se in presenza di ossigeno.
Quindi su Titano un dubbio rimane, mentre si cerca ormai fra le stelle un mondo come la terra, sicuri che tra i 100miliardi di stelle nella nostra galassia non possiamo essere gli unici a vederle.

Seconda stella a destra, si ma quale???? Piccoli cenni di orientamento galattico.

Si lo ammetto molti dei miei post iniziano con uno sguardo al cielo, alle stelle, e all'infinito.
Ed ammetto che la materia è tanto affascinante quanto vasta, vasta quanto l'universo stesso.
Ed ammetto che in tanti post ho nominato cose e fenomeni che forse risultano ostici alla magior parte delle persone (mea culpa), ergo penso sia il momento di spiegare alcuni concetti base, e tramite essi aprire spunti per nuovi ennesimi post.
Per esempio ho spesso nominato la parola galassia, ma cosa diamine è una galassia?
Una galassia è un raggruppamento di stelle, le quali sono tutte unite gravitazionalmente le une alle altre.
Normalmente questi raggruppamenti hanno dimensioni molto variabili (vanno nell'ordine dei 500000 stelle fino a 1000 miliardi di elementi).
La struttura è estremamente variabile, ma può essere di tre tipi principali (che poi si suddividono in altri sottogruppi):

- Galassia ellittica: presenta una forma circolare o di ellissi, normalmente sono popolate da stelle vecchie e non semrbano formarsene di nuove (il motivo lo capirete tra poco)

- Galassia a spirale: possiedono una forma a spirale, ed alle volte i bracci della spirale sono uniti da una barra orizzontale che parte dal centro (in questo caso si parla di spirale barrata)

- Galassia irregolare: come dice il nome stesso, hanno una forma completamente irregolare.

Ogni galassia possiede una parte periferica ed un nucleo.
Nel nucleo è contenuta la maggiore quantità di massa della galassia, è vi è anche la stragande maggioranza delle stelle vecchie, da qui il colore tipico rossastro. La maggiore presenza di popolazione stellare simostra anche come un rigonfiamento del disco galattico nei pressi del centro galattico (questa struttura caratteristica viene chiamata bulbo della galassia).
Il centro esatto delle galassie si ritiene sia abitato il 99% delle volte da un buco nero supermassivo, sorto dal collasso gravitazionale della materia interstellare che si ammassa verso il centro.
Oltre al centro è presente un disco dove vi è la presenza di stelle più giovani (il disco può presentare le spirali o no) ed un alone tutt'attorno alla galassia formato da stelle vecchissime e molto rade e dagli ammassi globulari, piccoli ammassimoltocompattidi stelle anche loro vecchissime.
L'origine delle galassie non è ancora nota, si può supporre che quando l'universo primordiale fù abbastanza freddo da permettere alla materia di esistere, vi erano delle fluttuazione di densità della materia che portarono alla formazione delle prime stelle che erano di dimensioni enormi e si raggrupparono nei primi tipi di proto galassie che crebbero sempre più di dimensioni fino a raggiungere le dimensioni attuali.
quando le prime galassie dunque si formarono erano formate da stelle che ordinatamente orbitavano attorno al centro di massa del sistema (il nucleo galattico nel nostro caso), ma in questa condizone di stasi non vi era la formazione di nuove stelle e le galassie possedevano un aspetto ordinato e compatto (tipico delle galassie ellittiche, dove non presentano formazione stellare e hanno un aspetto ordinato e compatto).
Ma le galassie come tutti i sistemi materiali presenti nell'universo erano attratte le une dalle altre.
Infatti le galassie, come le stelle e come sembra un pò tutto nell'universo, non amano la solitudine, e per via della gravità tendono a raggrupparsi in gruppi che possono contenere anche centinaia di elementi.
Le reciproche attrazioni le portavano a scontrarsi, ma dato che non erano veri corpi solidi, quello che ne risultava (e ne risulta ancora dato che le galassie si scontrano ancora al giorno d'oggi) era una variazione della forma ed un rimescolamento del materiale interstellare galattico, che porta ad un inizio di formazione stellare.
Una galassia che subisce un urto di un altra galassia e come se fosse un sistema fluido che subisce una compressione, le onde di compressione si espandono,am dato che le stelle rimangono sempre legate gravitazionalmente al centro galattico ecco fatto che si formano le strutture a spirale (la forma irregolare è una forma estrema, nella quale l'urto è stato cosi violento da sconvolgere completamente la forma, come un onda che si infrange su uno scoglio).
Alle volte e non di rado le galassia tendono addirittura a fondersi l'un l'altra creando una galassia finale di dimensioni maggiori (questo avviene soprattutto se le galassie hanno dimensioni molto diverse).
Ma come è la nostra galassia?
La nostra galassia è a spirale, con i bracci che si estendono per circa 100000 anni luce di raggio dal centro e una piccola barra che si estende sempre dal centro.
Nel nucleo sempre è molto probabile che vi sia un buco nero super massivo, che con la sua forza gravitazionale tende a tenere compatta la galassia stessa.
Il sole si trova nella media periferia, a 26000 anni luce circa dal centro (+- 1400 anni luce), e viaggia tranquillamente su una rotta quasi perfettamente circolare che compie in circa 250 milioni di anni.
La sua età si suppone sia dell'ordine di circa 13,4 miliardi di anni, mentre le dinamiche più recenti e che avverranno nel prossimo futuro sono abbastanza interessanti.
Infatti la via lattea presenta due galassie satelliti irregolari, le grandi nubi di magellano, ma vi sono presenti anche due grandi galassie esterne rispettivamente in corrispondenza delle costellazioni del sagittario e del cane maggiore che sono in via di assorbimento da parte della nostra galassia mentre è presente una terza galassia nana in via di fusione, che ormai è stata quasi del tutto inglobata dalal via lattea e che la trafigge perperdicolarmente nel nucleo.
In un futuro di circa 5 miliardi di anni avverrà una terza fusione, o meglios contro dato che probabilemte non si arriverà ad una vera e propria fusione, con la galassia di andromeda, la più vicina con dimensioni paragonabili alla nostra.
Insomma alla fine quello che sembrava un cielo fisso ed immobile si dimostra molto più movimentato della stessa terra!

Nato col sole nei gemelli del segno del toro cerca ascendente libero...

Voi ogni tanto sentite l’oroscopo?
Per chi non lo conosce (non credo ci sia qualcuno che non lo conosce, ma per democrazia lo dirò anche per chi è “fortunatamente” ignorante in materia), l’oroscopo è una previsione di eventi con scadenza temporale (può variare da alcune ora fino ad un intera vita).
La previsione si basa sul fatto che quando una persona nasce il sole occupa una posizione apparente nel cielo (la posizione è data dalla posizione della terra sulla sua orbita più che da un moto reale del sole), in una determinata posizione il sole occupa una parte del cielo in cui si trova un raggruppamento arbitrario (creato dall’uomo) di stelle detto costellazione.
Il sole durante il suo moto apparente nel cielo attraverso 13 costellazioni (non 12 come i mesi) e con tempi differenti (per attraversare lo scorpione impiega circa 15 giorni, per attraversare il leome un mese e 10 giorni).
Comunque l’oroscopo se ne infischia e dice che il sole attraversa solo 12 costellazioni in tempi uguali (ok accettiamolo per assurdo).
I primi astrologi (ma che erano soprattutto astronomi) furono i Babilonesi, che calcolarono tempi di attraversamento del sole nelle costellazioni e in che periodo dell’anno avvenivano, cosi secondo i calcoli babilonesi io che sono nato l’8 Giugno sono del segno dei gemelli.
Ma se oggi vado a vedere dove si trova il sole al giorno d’oggi l’8 giugno ebbene sorpresa, si trova nel segno del toro (la costellazione prima dei gemelli).
Le cose sono due:

1) I babilonesi erano delle schiappe in astronomia e matematica

2) La situazione è cambiata nel corso dei millenni, ne sono passati circa 3,5)

Ebbene i babilonesi non erano delle schiappe, avevano fatto benissimo i calcoli per il loro tempo, solo che la sfera celeste si è spostata, o meglio è in un ritardo di un mese.
Ma come mai?
Ebbene analizziamo la situazione terra, la terra possiede due moti propri:

- un moto di rivoluzione attorno al sole

- un moto di rotazione attorno al proprio asse.

Il moto di rivoluzione provoca il moto apparente del sole attraverso il cielo, mentre il moto di rotazione attorno al suo asse provoca il moto apparente del sole e delle stelle ogni giorno, il loro sorgere e tramontare.
L’asse di rotazione della terra (l’asse attorno a cui ruota la terra) è inclinato di circa 23° rispetto all’asse perpendicolare con il piano dell’orbita.
Ora esiste un terzo movimento detto precessione, la precessione può essere intesa coma una rotazione dell’asse di rotazione attorno all’asse perpendicolare al piano dell’orbita.

Questa rotazione, per quanto lenta, modifica (ritardandolo) il momento in cui il sole entra in una data costellazione.

Questo moto di precessione (nel caso della terra viene detto precessione degli equinozi) è comune a tutto i corpi che possiedono una rotazione attorno al proprio asse, pensate semplicemente ad un trottolino leggermente inclinato, inizierà a muoversi in modo tale che il suo asse di rotazione descriverà una circonferenza attorno all’asse perpendicolare al piano di contatto e passante per il punto di contatto tra la trottola e il piano.

Il moto di un corpo dotato di rotazione in realtà è un po’ più complicato (sia da descrivere che da calcolare e sarà l’argomento di un prossimo futuro post).

Comunque dimostrato che l’oroscopo si basa su calcoli che forse erano validi, ma comunque erano validi 3500 anni fa, e ceh comunque le costellazioni sono gruppi arbitrari di stelle (ergo non esiste una corrispondenza univoca tra una costellazione ed una particolare formazione celeste), rimarrebbe da capire che tipo di forza le stelle eserciterebbero su di noi per influenzare cosi grandemente le nostre vite, ed essere calcolate.

Vi sono due tipi di forze che a lunghe distanze risultano degne di nota:

- la forza gravitazionale.

- La forza elettromagnetica

Entrambe però possiedono il difetto di diminuire grandemente con la distanza (entrambe sono inversamente proporzionali al quadrato della distanza, devo scrivere un post anche su queste due forze un giorno).
In pratica la forza gravitazionale che una stella, od un pianeta, esercitano su di me esiste, ma è molto minore della forza di gravità che intercorre tra un ragazzo ed una ragazza a circa 2 m di distanza, e da premettere il ragazzo e la ragazza non vengono attirati l’un l’altro dalla gravità.
Lo stesso dicasi per la forza elettromagnetica, in questo momento in cui scrivo il mio pc emana un campo elettromagnetico che esercita una forza su di me anche superiore a quello del campo elettromagnetico della terra stessa.
In sostanza non si capisce in che modo le stelle esercitino una forza su di me, dato che quello che mi condiziona di più fisicamente è l’ambiente esterno più prossimo a me di quello a qualche parsec da me (1 parsec = 3,45 anni luce = 3,263976 x 10^13 km = 32639760000000 km).
Rimarrebbe forse il significato simbolico dell’oroscopo allora, ma anche a volerci dare un significato simbolico (ennesimo nuovo post) i simboli sono potenti ma non abbastanza da giustificare lo svolgersi di eventi che il 90% delle volte sono determinati dall’ambiente esterno (la potenza del simbolo è sempre più a livello soggettivo che sociale od ambientale, come invece vorrebbe farci credere l’oroscopo predicendo gli avvenimenti anche di natura esterna).
Morale della favola?
Questo sta a voi dirlo! Io vi ho solo illuminato un po’ la strada (ora sta a voi orientarvi)!

Ma perchè brilla? La vita delle stelle

Ammettiamolo, tante volte ci siamo recati anotte fonda in qualche spiazzo un pò isolato da soli o in compagnia (spero per voi in compagnia di chi amavate) a guardare le pallide fredde stelle, cercando di ricordare i pochi nomi che si sanno (il più delle volte inventandoli di sana pianta per non perdere la faccia di fronte al partner) e stranamente mai chiedendosi perchè una stella brilli.
Già ma perchè le stelle brillano?
E soprattutto, rimangono sempre le stesse o cambiano nel tempo? e se cambiano, come cambiano? e che fine fanno?
troppe domande?
allora rispondiamo ad alcune, cercando di capire il complesso generale della situazione.
Si le stelle hanno una vita, se hanno una vita allora hanno un periodo limitato di esistenza nell'universo, il che vuol dire che hanno un inizio ed anche una fine.
E come un serpente che si morde la coda l'inizio e la fine sono strettamnete legati, molto più di quanto si possa pensare.
In pratica una stella è una fornace che brucia, quello che brucia è l'idrogeno, che vine trasformato in Elio.
La sua origine è tra le più umili, gas e polveri che per un motivo qualsiasi iniziano a collassare su loro stessi. E più collassano verso un punto centrale più altra materia attirano verso il centro.
La gravità regola il tutto, sappiamo grazie a Newton che la forza attrattiva che un corpo esercita su un altro è data da:

Dove g è la forza di gravità della stella nascente, G la costante di gravità, m1 la massa della stella nascente ed r^2 la distanza di un qualsiasi oggetto dal centro di massa della stella.
Da notare che questa forza attrattiva della stella non dipende dalla massa dell'oggetto attratto, ma solo dalla massa dell'oggetto attraente e dalla distanza da esso, quindi più la stella diventa grossa più attira, ed attira lontano, e più attira più cresce la massa.
La prima fase di una stella è dunque quella di un grosso corpo scuro che assorbe lamateria intorno a se collassando veros il suo centro, quello che viene chiamato Globulo di Bok, il quale continua a collassare verso il suo centro attirando materia, finchè non si raggiunge un punto critico, della fusione nucleare.
Come detto prima una stella è una fornace, dove per il 90% della sua vita l'idrogeno viene tramutato in elio, ma perchè questo avvenga si devono raggiungere delel condizioni particolari di temperatura e pressione.
Gli atomi sono in condizioni normali stabili (tranne quelli radioattivi su cui torneremo in seguito), possiedono un nucleo positivo (formato da protoni e neutroni) e degli elettroni negativi che vi orbitano attorno per via dell'attrazione elettromagnetica(cariche opposte si attraggono ed uguali si respingono).
Essi tendono a mettersi in relazione tra loro associando gli elettroni delle orbite più esterne dei loro orbitali per formare composti chimici, la differenza tra queste reazioni e quelle che avvendono tra le stelle e che un atomo che prende parte ad un processo chimico non muta la sua natura (al massimo perde un pò di elettroni), mentre un atomo all'interno delle stelle viene trasformato in un altro atomo.
affinchè questo avvenga gli atomi devono perdere gli elettroni che orbitano attorno ai loro nuclei, tutti gli elettroni, poichè gli elettroni avendo cariche uguali negative tendono a amntenere i nuclei ben separati tra loro.
Per allontanare gli elettroni dal nucleo bisogna dargli energia, questo perchè un elettrone che si allontana dal suo nucleo deve ottenere un energia maggiore di quella che lo attira al nucleo e questa energia è data dal collasso del nucleo della futura stella verso il centro dovuta alla forza di gravità, l'energia cinetica della materia collassante viene interamente trasformata in energia termica che sottrae agli atomi gli elettroni, privandoli completamente di essi.
Questa materia completamente priva di elettroni si trova in uno stato fisico particolare detto plasma, ed è altamente reattiva con la materia normale, ma affinchè le reazioni avvengano, deve avvenire la fusione dei nuclei che come detto essendo positivi devono vincere la forza repulsiva elettromagnetica reciproca.
La forza repulsiva alla fine viene vinta dalla gravità stessa, che facendo collassare la stella sempre di più crea delle condizioni di pressione impressionanti, tali da vincere la forza repulsiva e far fondere i nuclei producendo energia.
La produzione di energia data dalla fusione nucleare può tranquillamente essere calcolata usando la famosa equazione di Einstein:

E = mc²

dove E = energia, m = massa e c = velocità della luce, questa equazione mette in stretta relazione la massa con l'energia stessa, affermando che una minima quantità di massa può convertirsi in pura energia.
Quello che avviene nelle stelle e praticamente il seguente:
1) due nuclei di idrogeno si scontrano, nello scontro un protone si trasforma in un neutrone con l'emissione di un positrone e di energia, il nuovo nucleo creatosi è un isotopo instabile dell'idrogeno detto deuterio.
2) il nucleo di deuterio creatosi va a scontrarsi contro un altro nucleo di idrogeno, con la conseguente emissione di energia e la formazione del trizio, un isotopo dell'elio.
3) due nuclei di trizio si scontrano creando un nucleo di elio, con la conseguente emissione di energia e la liberazione di due protoni (nuclei di idrogeno)
Quando una stella si trava nella sua sequenza principale (ossia si trova nella fase più stabile della sua vita) la fusione non và oltre quella dell'idrogeno, poichè la pressione per quanto elevata non basta a far fondere tra loro i nuclei di idrogeno per formare nuclei di elementi più pesanti, e l'energia liberata dalla fusione dell'idrogeno basta a non farla collassare ulteriormente.
Una stella cosi inizia a brillare, emette dunque energia verso l'esterno, e si trova nelal fase più stabile della sua vita, la suddetta sequenza principale.
Naturalmente non tutte i globuli di bok riescono a innescare le fusioni nucleari, la maggior parte di loro non possiede massa sufficiente e per quanto grandi siano le pressioni all'interno i nuclei riescono a mantenere le distanze tra loro, è nata una nana bruna in questo caso, un corpo che emette nel campo infrarosso soprattutto, una stella fallita.
Se invece vi è massa sufficiente, ossia la massa della protostella è uguale o maggiore a 0,08 masse solari (la massa del sole è di 1,9891 x 10^30 kg) iniziano le fusioni nucleari e la stella inizia a vivere.
Di stelle ve ne sono vari tipi, la classificazione segue per lo più la sua composizione chimica e la luminosità.
La classificazione secondo la composizione chimica, le cosidette classi spettrali, sono le seguenti:

W O B A F G K M R N S L T

Dove partendo da sinistra verso destra si incontrano stelle sempre più ricche in elementi pesanti e sempre più fredde.
Ma come si può analizzare la composizione chimica delle stelle?
Il metodo è abbastanza semplice, un elemento chimico se scaldato emette della luce solo per alcune lunghezze d'onda e se invece illuminato da una luce continua assorbe luce solo per alcune lunchezze d'onda, facendo passare perun prisma la luce du una stella si può vedere quali bande della luce sono state assorbite e quali emesse e cosi fare una diagnosi della composizione chimica stellare.
Ogni classe spettrale inoltre è divisa in 10 sottoclassi ordinate per numero da 1 a 10.
Il sole per esempio è una stella di tipo G2.
Le classi spettrali sono legate sia all'età che alla massa iniziale delle stelle (il perchè lo capirete tra poco).
Una volta iniziata la fusione H> He, una stella passa il 90% della sua vita bruciando idrogeno, in quela che viene definita la sequenza principale, il tasso di conversione dell'idrogeno in elio dipende grandemente dalla massa iniziale, più una stella è massiccia più idrogeno possiederà, ma anche ne brucerà di più, poichè la massa maggiore determina una presisone e temperatura maggiori al suo interno che accellerano i tempi di fusione dell'idrogeno.
Una stella come il sole (definita nana) starà nella sequenza principale per 10 miliardi di anni, ma una stella masiccia, con qualcosa come 50 masse solari, brucerà molto più in fretta, e in circa 50milioni di anni avrà finito l'idrogeno.
Naturalmente una stella più massiccia sarà anche più calda ed emetterà nella fascia dell'azzurro-bianco (che è la luce visibile con minore lunghezza d'onda e quindi maggiore energia), mentra una stella nana o sub nana emetterà nel giallo-rosso, (lunghezza d'onda della luce rossa è maggiore della luce blu, quindi richiede meno energia per essere emessa).
Ma cosa succede ad una stella che finisce l'idrogeno?
Semplice, rifà quelloc che faceva all'inizio, ricollassa su se stessa.
Le reazioni nucleari, una volta finite, non possono più contrastare la pressione degli strati esterni, che ricollassano portando la fusione dell'elio e la formazione del carbonio.
La fusione dell'elio produce più energia di quella dell'idrogeno e la stella quindi inizia ad espandersi per mantenere il suo equilibrio idrostatico.
gli strati esterni della stella anche se ricevono più energia la distribuiscono su un area maggiore, dunque si raffreddano ed emettono invariabilmente, energia sotto forma di una luce rossa o rossastra, siamo nella sidetta fase gigante rossa.
Finito l'elio la stella inizia a bruciare carbonio e cosi via, arricchendo la sua composizione chimica e spostandosi verso destra nella fascia delle classi spettrali,e più si sposta più è breve il tempo in cui rimane inun dato stadio bruciando un dato elemento, poichègli elementi brucoato man mano danno sempre minore energia.
Alla fine quello che avviene dipende largamente dalla massa iniziale della stella:
1) se la stella ha massa inferiore a quella solare arriva s tento a bruciare tutto l'idrogeno, poi quando inizia a bruciare l'elio gli strati superficiali direttamente evaporano e quello che rimane è un nucleo inerte di elio che si fredda piano piano (la cosidetta nana bianca).
2) se la stella ha massa uguale a quella solare o di pcoo maggiore arriva bruciare fino alla fase carbonio, ma oltre anche perde anche lei gli strati esterni per evaporazione e diventa una nana bianca.
3) nel caso di stelle più massiccie la fusione arriva anche a produrre la formazione del ferro nel nucleo stellare, ma oltre non si può andare, poichè la fusione dell'idrogeno non prodce energia ma ne assorbe! la stelal dunque collassa catastroficamente innescando reazioni nucleari esplosive, che portano alla formazione di elementi più pesanti del ferro ed alla esplosione della stella stessa.
L'esplosione (detta supernova) riesce a liberare l'energia di una galassia per qualche giorno e spinge gli elementi formati in tutte le direzioni. quello che rimane è il nucleo collassante.
Se il nucleo ha una massa minore di 1,4 masse solari quellache si crea è una condizione di materia degenere, i protoni vengono forzati a fondersi con gli elettroni rimasti e si crea una stella formata da soli protoni che ruota vorticosamente intorno al proprio asse (stella di neutroni, pulsar).
Se il nucleo rimanente ha una massa magigore di 1,4 masse solari, allora collassa indefinitivamente finoa creare una singolarità, un buco nero, un oggetto di massa cosi elevata da non lasciar sfuggire nemmeno la luce.
Naturalmente è stato grazie alle supernove (ed alle stelle in genere) che si sono formati gli elementi più pesanti e che quindi è stata possibile la vita, ma di questo e molte altre cose discuterò in altri post più in là ;)

Eppur evapora!

Alle volte lo "scaminari" (verbo siciliano riferito all'attività del cercare in mezzo alla confusione, in mezzo a quella che potrebbe risultare robaccia) si riescono a trovare immensi tesori.
ed è quello che è successo a me circa 4 anni fà in una bancarella di libri usati di piazza Stesicoro (per chi non conosce catania veda le foto che ho messo su facebook) .
Ebbene li potrei trovare un testo magnifico del grande Stephen Hawking, dal Big Bang ai buchi neri, in pratica la storia dell'universo in 205 pagine.
Ebbene c'è una affascinante teoria in questo libro che trovo semplicemente affascinante, la possibilità che i buchi neri nel tempo possano evaporare e alla fine esplodere creando lampi di energia che effettivamente sono stati osservati (i cosidetti lampi gamma foto a lato).
Or bene la teoria di tutto ciò è affascinante e per nulla difficile, anche se la spieghero con parole molto più semplici:
Mettiamo che abbiamo un buco nero, un buco nero è per definizione un oggetto la cui gravità è cosi forte che nulla nemmeno la luce possono uscirne, siffatto oggetto non solo assorbe materia ma assorbe anche l'entropia degli oggetti che vi cadono dentro (l'entropia è in pratica la quantità di disordine di un sistema, ossia quanto esso è differente dalla prima versione ordinata del sistema, un esempio pratico e la vostra camera dopo che è stata pulita ed ordinata e dopo un mese che ci vivete ma non vi curate di ordinarla, il disordine che vi è presente può essere approssimato all'entropia);
tornando al buco nero il continuo cadervi di materia ne fà aumentare l'entropia interna che però non può essere più restituita al super sistema universo, violando cosi la seconda legge della termodinamica (La seconda legge della termodinamica dice che l'entropia di un sistema isolato aumenta sempre, e che la somma delle entropie di due sistemi che si uniscono è maggiore all'entropia iniziale dei due sistemi).
In effetti si potrebbe supporre che la seconda legge non venga violata, in quanto il buco nero assimilando materia con relativa entropia, aumenta il suo orizzonte degli eventi, (area limite oltre la quale non si può più fuggire dal buco nero), aumentando l'orizzonte degli eventi mantiene in pari il rapporto entropico tra lui ed il maxi sistema universo.
Ora però sorge un problema, un corpo che assorge entropia, e dunque una certa quntità di calore, deve anche emettere una data quantità di energia, in modo da non violare la seconda legge della termodinamica.
E qui viene il bello! Poiché il buco nero si assorbe energia, ma ne emette anche!
per comprendere quello che sembra un non sense (va contro al definizione di buco nero) pensiamo semplicemente al principio di indeterminazione di Heisenberg, esso cita che di una particella, od anche campo, non si può conoscere né l'esatta posizione né l'esatta quantità di energia, (nel caso del campo si tratta della sua intensità e direzione).
Ora se vi sono delle fluttuazioni in un campo (nel nostro caso quello gravitazionale ed elettromagnetico) vi saranno in quello che definiamo spazio vuoto delle coppie di particelle uguali e contrarie che si creano, e dopo un periodo di tempo si annichiliscono annullandosi a vicenda.
Questa coppia sarà formata da una particella positiva ed una negativa, di cui quella negativa ha vita breve poichè nel nostro universo date particelle sono instabili.
essendo instabile questa particella avrà più possibilità di cadere dentro il buco nero, poichè l'immenso campo gravitazionale presente all'interno dell'orizzonte degli eventi la renderebbe stabile, ma siccome e negativa essa ridurrebbe il buco nero stesso (che essendo di questo universo tende ad essere positivo)
l'orizzonte degli eventi cosi si restringe mentre la particella (positiva) sopravvissuta potrebbe scappare ed apparire ai nostri occhi come una particella emessa dal buco nero, questa particella manterrebbe inoltre valida la famosa seconda legge (poichè all'antiparticella caduta che ha in parte annichilito il buco nero e lo ha trasformato in energia corrisponderebbe un altra particella avente l'energia posseduta e perduta dal buco nero).
Andando avanti cosi il buco nero perderebbe una data quantità di energia che ne ridurrebbe man mano le dimensioni fino ad arrivare ad un punto critico, poichè più diventa piccolo più questo processo va veloce e più la sua materia viene trasformata in energia, con relativo aumento di temperatura.
Dove sia questo punto limite non si sà con esattezza, ma è certo comunque che raggiuntolo il buco nero non farebbe altro che esplodere emettendo l'energia rimastagli sotto forma di raggi gamma.
Ed ora viene il bello, questi raggi non solo esistono, ma anche sono stai osservati varie volte (i famosi lampi gamma di cui ho accennato in precedenza).
Direi che è molto interessante tutto questo!
o no???