POLVERE COSMICA: CARATTERISTICHE, TIPOLOGIE E TEORIA - ARTE - 2025

La polvere cosmica è costituita da minuscole particelle che riempiono lo spazio tra i pianeti e le stelle, e talvolta si accumula per formare nuvole e anelli. Sono particelle di materia la cui dimensione è inferiore a 100 micrometri, dove un micrometro è un milionesimo di metro. Le particelle più grandi vengono ribattezzate "meteoroidi".

Per molto tempo si è creduto che vasti spazi interstellari fossero privi di materia, ma quello che succede è che non tutto ciò che esiste è condensato sotto forma di pianeti o stelle.

Figura 1. Polvere cosmica interstellare e nubi di gas nella Nebulosa della Carena a 7500 anni luce nella costellazione della Carina. Fonte: NASA tramite Wikimedia Commons.

C'è una grande quantità di materia di densità molto bassa e origini diverse, che con il tempo e le condizioni appropriate si trasforma in stelle e pianeti.

Ma non è necessario andare così lontano per trovare la polvere cosmica, poiché la Terra riceve ogni giorno circa 100 tonnellate di polvere e frammenti che arrivano dallo spazio ad alta velocità. La maggior parte va negli oceani e si distingue dalla polvere domestica, da cui producono eruzioni vulcaniche e tempeste di sabbia nei grandi deserti.

Le particelle di polvere cosmica sono in grado di interagire con la radiazione del Sole e anche di ionizzare, cioè catturare o cedere elettroni. I suoi effetti sulla Terra sono diversi: dalla diffusione della luce solare alla modifica della temperatura, bloccando la radiazione infrarossa dalla Terra stessa (riscaldamento) o dal Sole (raffreddamento).

Tipi di polvere cosmica

Ecco i principali tipi di polvere cosmica:

Polvere cometa

Quando si avvicina al Sole ed è esposta alla sua intensa radiazione, parte della cometa si disintegra, i gas vengono espulsi formando i capelli e le code composte da gas e polvere. La coda dritta vista sulla cometa è fatta di gas e la coda curva è fatta di polvere.

Figura 1. La cometa più popolare di tutte: Halley. Fonte: Wikimedia Commons. NASA / W. Liller

Anelli

Diversi pianeti nel nostro sistema solare hanno anelli di polvere cosmica, originati da collisioni tra asteroidi.

I resti delle collisioni viaggiano attraverso il sistema solare e spesso colpiscono la superficie delle lune, rompendosi in minuscole particelle. La superficie della nostra Luna è ricoperta di polvere fine da questi impatti.

Parte della polvere rimane attorno al satellite formando un debole alone, come quello dei grandi satelliti gioviani Ganimede e Callisto. E si diffonde anche lungo le orbite dei satelliti, formando anelli, motivo per cui è anche chiamata polvere circonferenziale.

Questa è l'origine dei deboli anelli di Giove, rilevati per la prima volta dalla sonda Voyager. Gli impatti asteroidali sono dovuti alle piccole lune gioviane Metis, Adrastea, Amalthea e Thebe (figura 3).

Figura 3. Struttura degli anelli di Giove. Fonte: NASA tramite Wikimedia Commons.

Il sistema gioviano invia anche grandi quantità di polvere nello spazio grazie alle eruzioni vulcaniche sulla luna Io. Ma il gigante gassoso non è l'unico ad avere anelli di polvere cosmica, come li hanno anche Urano e Nettuno.

Per quanto riguarda i famosi anelli di Saturno, la loro origine è in qualche modo diversa: si ritiene che siano i resti di una luna ghiacciata che si è scontrata con il pianeta gigante appena formato.

Polvere interstellare

Le stelle espellono grandi quantità di massa alla fine della loro vita e poi quando esplodono come supernove, lasciandosi dietro una nebulosa. Una piccola parte di questo materiale si condensa in polvere.

E mentre c'è appena 1 atomo di idrogeno per ogni centimetro cubo di spazio, la polvere è abbastanza grande da causare vampate di luce e vampate di calore.

Polvere intergalattica

Lo spazio tra le galassie contiene anche polvere cosmica e, per quanto riguarda le galassie stesse, le spirali sono più ricche di gas e polvere cosmici rispetto alle ellittiche. Nella prima, la polvere si concentra piuttosto verso il disco e le braccia a spirale.

Polvere interplanetaria

Si trova in tutto il sistema solare e proviene in parte dalla nube originale che l'ha originata, oltre alla polvere cometa e quella prodotta dalle collisioni di asteroidi e dagli impatti sulle lune.

Teoria della polvere cosmica

Polvere cosmica dalla galassia di Andromeda, rivelata dalla luce infrarossa del telescopio spaziale Spitzer. Fonte: NASA / JPL-Caltech / K. Gordon (University of Arizona) Le particelle di polvere cosmica sono così piccole che la forza di gravità è solo una delle tante interazioni che sperimentano.

Su particelle di pochi micron di diametro, la pressione esercitata dalla luce solare è significativa, spingendo la polvere fuori dal sistema solare. È responsabile della coda delle comete quando si avvicinano abbastanza al Sole.

Le particelle di polvere cosmica sono inoltre soggette al cosiddetto effetto Poynting-Robertson, che contrasta la pressione della radiazione solare e provoca un lento movimento a spirale verso il Sole. È un effetto notevole su particelle molto piccole ma trascurabile quando la dimensione supera metro.

I campi magnetici influenzano anche il movimento delle particelle di polvere cosmica, deviandole quando ionizzate, il che avviene facilmente, poiché i granuli di polvere sono facilmente elettrificati catturando o cedendo elettroni.

Non sorprende che queste forze generino flussi di polvere che si muovono a 70 km al secondo o più nello spazio.

Composizione e rapporto con l'origine della vita

La polvere cosmica che proviene dalle stelle è ricca di grafite e silicio cristallizzato dalle alte temperature. Quella degli asteroidi, invece, è ricca di metalli come ferro e nichel.

Ciò che sorprende è che le molecole di importanza biologica possono anche depositarsi in granelli di polvere cosmica. Sulla sua superficie, gli atomi di idrogeno e ossigeno si incontrano per formare l'acqua, che nonostante le basse temperature dello spazio profondo, può ancora essere mobilitata.

Sono presenti anche altri composti organici semplici, come metano, ammoniaca e monossido di carbonio e anidride. Gli scienziati non escludono che alcuni esseri viventi come i tardigradi e alcune piante e batteri siano in grado di lasciare il pianeta trasportandosi nella polvere. Né escludono l'idea che la vita sia arrivata sul nostro pianeta da qualche luogo remoto seguendo lo stesso percorso.

La luce zodiacale

Osservare le prove della polvere cosmica è semplice. C'è una banda di luce diffusa a forma di cono o triangolo chiamata luce zodiacale, che appare nel cielo proprio dove emerge l'eclittica. Talvolta è chiamata "falsa alba" ed è stata studiata da Domenico Cassini nel XVII secolo.

Figura 4. Luce zodiacale (a destra) vista dall'osservatorio del Paranal in Cile. Fonte: Wikimedia Commons. ESO / Y. Beletsky È visibile principalmente al tramonto in primavera (da fine gennaio a inizio aprile) o all'alba in autunno nell'emisfero settentrionale. Da parte loro, gli osservatori nell'emisfero meridionale dovrebbero cercarlo al tramonto a fine estate e inizio autunno o prima dell'alba in primavera.

Infine per coloro che si trovano alle latitudini equatoriali, la luce zodiacale è visibile tutto l'anno.

Il nome è dovuto al fatto che la luminosità sembra essere sopra le costellazioni dello Zodiaco e il momento migliore per vederlo è durante le notti limpide, senza luna, al riparo dall'inquinamento luminoso, preferibilmente nelle due settimane successive alla luna piena.

La luce zodiacale è dovuta alla polvere cosmica accumulata nel piano equatoriale del Sole che disperde la luce della stella.

Riferimenti

1. Associazione degli appassionati di astronomia. Osservare la luce zodiacale. Estratto da: aaa.org.uy.
2. Díaz, JV La luce zodiacale. Estratto da: josevicentediaz.com.
3. Fiandre, A. Polvere cosmica. Estratto da: revistaciencia.amc.edu.mx.
4. Oster, L. 1984. Astronomia moderna. Reverté editoriale.
5. Requena, A. Cosmic dust: la nascita delle stelle. Estratto da: astrosafor.net.
6. RT. La polvere cosmica potrebbe essere la chiave per la vita sulla Terra e su altri pianeti. Estratto da: actuality.rt.com
7. Wikipedia. Effetto Poynting-Robertson. Estratto da: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Polvere cosmica. Estratto da: es.wikipedia.org.