Alcuni strani fenomeni astrofisici che non si accordano con le nostre teorie

Quando le nostre teorie si confrontano con la realtà, spesso si rivelano quantomeno approssimative.

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La scienza è una delle più grandi conquiste dell’umanità, eppure quando le nostre teorie si confrontano con la realtà, spesso si rivelano quantomeno approssimative. In astronomia, in particolare, questo scatena una competizione tra teoria e osservazioni, e spesso scopriamo cose che sembrano sfidare tutto ciò che conosciamo.

Il problema dell’orizzonte

La teoria del Big Bang è una delle teorie più accreditate del XX secolo. È supportata da numerose prove osservative eppure restano alcuni nodi da appianare. Uno di questi è chiamato il “problema dell’orizzonte“, un’incongruenza del modello cosmologico standard del Big Bang identificata negli anni settanta. che ci dice che l’universo è troppo uniforme.

Ad esempio, all’osservazione, ogni regione dell’universo sembra avere la stessa temperatura e altri parametri fisici in comune, cosa che non ci aspettiamo da regioni che non hanno mai avuto contatti tra loro. Questo è in contrasto con la termodinamica che ci dice che se hanno la stessa temperatura, regioni diverse e lontane tra loro ad un certo punto devono essersi incontrate.

Ciò dovrebbe essere impossibile, dato che la velocità della luce è la massima alla quale può avvenire qualunque scambio di informazione, riguardante l’energia, il calore o altri parametri fisici. Il problema dell’orizzonte può essere risolto tramite la teoria inflazionaria, che nasce principalmente a tale scopo.

La teoria inflazionaria mette a posto diverse osservazioni, rendendole spiegabili ma resta una teoria non confermata e, soprattutto, non sappiamo come e perché si sarebbe scatenata questa inflazione cosmica e non sappiamo perché si sia fermata.

La stella di Tabby

KIC 8462852, o stella di Tabby, è stata descritta come la stella più misteriosa della galassia, e per una buona ragione. Le sue variazioni di luminosità sono assolutamente imprevedibili e non somigliano a nulla che abbiamo mai visto prima. In oltre 1.600 giorni di osservazioni, la quantità di luce stellare è diminuita fino al 20 percento in diverse occasioni e ad intervalli casuali. Questo fenomeno non si può spiegare con un pianeta in orbita standard o sostenendo che si tratta di una stella variabile. Ci sono anche indicazioni che la stella potrebbe sperimentare periodicamente un oscuramento prolungato, il che è, a dir poco, strano.

Le spiegazioni vanno da quelle serie, come la presenza nella sua orbita di una enorme nube di polvere o un pianeta dotato di anelli irregolari o quella di uno sciame di comete che ne bloccano la luce, a quelle più fantasiose come la possibile presenza di megastrutture aliene.

Al momento, le ipotesi su comete e megastrutture non sono prese seriamente in considerazione dagli scienziati ma non abbiamo ancora scoperto la causa di questo sfarfallio della luce emessa da KIC 8462852.

Una rappresentazione schematica di come le osservazioni si confrontano con il nuovo modello per il sistema della stella di Tabby. Ballesteros et al.

La stella che è morta due volte

Nel 2014, gli astronomi sono stati testimoni della nascita di una supernova. Questo è già un evento insolito, ma ciò che lo rende veramente speciale è il fatto che la stella in questione era già diventata una supernova nel 1954.

Finora, la migliore spiegazione proposta per questo insolito evento è che si tratti di una supernova instabile a coppia pulsazionale, in cui una stella davvero massiccia in effetti soffia via il suo strato esterno, lasciando intatto il suo interno per avviare il processo. L’unico problema con questa ipotesi è che, secondo le nostre teorie, le stelle che esplodono in questo modo non dovrebbero più esistere ma, a quanto pare, il cosmo non si cura delle nostre teorie.

La Corona solare

La corona solare, l’aura di plasma che circonda il Sole, è troppo calda. Supera i milioni di gradi e non siamo sicuri di come faccia ad essere così calda.

È circa 1.000 volte più calda della superficie del Sole, il che, inutile dirlo, è un po bizzarro. Dopo tutto, nessuno si aspetterebbe che l’aria sopra il fuoco sia più calda del fuoco stesso. Diversamente dal fuoco, la corona solare si estende per migliaia di chilometri e in qualche modo è molto più calda della superficie solare.

I ricercatori non hanno le idee chiare in merito a questo fenomeno. Potrebbe non dipendere nemmeno da un singolo processo. Sono diverse le ipotesi proposte per spiegare il fenomeno, ad esempio i nanoflares, ma restano ancora molte le domande a cui dare una risposta.

Un’eclissi solare totale è una delle rare occasioni in cui la corona solare diventa visibile ad occhio nudo.  NASA / Carla Thomas

La velocità del vento di Venere

Secondo i nostri attuali modelli climatici, i venti su Venere si muovono troppo velocemente.

I venti di Venere si muovono 60 volte più velocemente della rotazione del pianeta sul suo asse e non è facile conciliare ciò con quello che sappiamo. Sulla Terra, i venti vengono creati dalla differenza di pressione tra due aree adiacenti. Queste differenze di pressione sono causate dalle differenze nella temperatura dell’aria di zona in zona. Eppure, a quanto ci risulta, Venere non ha gradienti di temperatura così drammatici da giustificare venti così potenti.

Anche le nuvole su Venere non hanno senso.

C’è un’enorme onda stazionaria nelle nuvole dell’atmosfera superiore e modelli irregolari sul lato notturno del pianeta, oltre a una strana forma a Y visibile sul lato del giorno. Le osservazioni sui climatici di Venere sono ancora in corso, quindi forse un giorno scopriremo la causa di tale complessità.

L’esagono di Saturno

Se parliamo di nuvole, dobbiamo menzionare il vortice polare di Saturno – una caratteristica formazione esagonale che cambia colore di cui non conosciamo l’origine. L’esagono fu osservato per la prima volta nel 1981 dalla Voyager, e poi esaminato in dettaglio dalla sonda della NASA Cassini.

Sappiamo che l’esagono varia da una tonalità blu a un colore dorato con le stagioni, ma i fisici stanno ancora cercando di capire come si è formato.

NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Un esopianeta troppo grande per la sua stella

NGTS-1b è un pianeta di dimensioni pari a Giove simile alle molte centinaia che abbiamo scoperto negli ultimi decenni. Ma a differenza di altri, orbita attorno a una nana rossa – una piccola stella che è solo il 12 percento del Sole in volume.

Pianeti così grandi non dovrebbero formarsi attorno a stelle così piccole. Secondo la visione corrente, le stelle nane non possono raccogliere abbastanza materiale per formare grandi pianeti. Eppure, in qualche modo, questa lo ha fatto. I ricercatori stanno ora cercando altri esempi simili nello spazio per capire meglio cosa sta succedendo

Insomma, Marcello dice ad Orazio che  “Ci sono più cose in cielo e in terra, Orazio, di quante ne sogni la tua filosofia”. 

Shakespeare aveva ragione.