lunedì 8 marzo 2010

Introduzione alla Planetologia (Prima Parte)


La planetologia, è una disciplina scientifica che studia la morfologia, la chimica, la metereologia,  la fiscia e  la storia del territorio dei pianeti. Ispirata alla geografia terrestre, è nata per caso grazie alle prime descrizioni della Luna, di Marte e di Saturno di Galileo Galilei e si è ampliata successivamente grazie all'apporto di Schiapparelli e Antoniadi.
Con la nasciata dell'astronautica e l'ìnizio costante di sonde interplanetarie, la planetologia ha trovato nei dati inviati a terra, nuove risorse di studio diventando una disciplina assai precisa e articolata. Grazie alle recentissime missioni stabili su Marte e Saturno si è passati allo studio di dettagliatissimi fenomeni geomorfologici e al loro evolversi nel corso nel tempo, in base all'alternarsi delle stagioni sui pianeti e di eventi straordinari, come impatti cometari e meteorici, come successo di recente,  in due occasioni su Giove. La planetologia abbraccia dunque aree di ricerca sterminate, che hanno fatto rinascere, grazie alla produzione strumenti amatoriali gitali sempre più precisi ed economici, un vivo interesse anche negli astrofili.

Di recente, poi, la scoperta di oltre 400 pianeti extrasolari, ha dato un ulteriore implulso a questa disciplina, che con metodi complessi e spesso indiretti, ha iniziato ad occuparsi anche della chimica di questi lontani corpi celesti.
Con lo sviluppo tecnologico e i futuri super telescopi spaziali, la planetologia extrasolare diverrà sempre più importante per la ricerca nello spazio della vita e per il loro studio morfologico.
Un campo sperimentale di questa disciplina è rappresentato dalla creazione di modelli teorici, accademicamente accettati, che possano spiegare la storia morfologia del territorio planetario e extraplanetario e prfvederne gli sviluppi futuri. In questo caso saranno necessari ancora attenti studi sfruttando i dati inviati a terra dalle sonde automatiche orbitanti attorno ai pianeti e le prezione foto nell'ottico e agli infrarossi dei telescopi spaziali.
In base all'oggetto celeste studiato, la planetologia relativa assume una denominazione specifica:

Corpo celeste Disciplina Origine del termine
Sole Eliologia Helios, dalla lingua greca
Mercurio Ermeologia Hermes, dalla lingua greca
Venere Citerologia Cythera, dalla lingua greca
Terra Geologia Gea, dalla lingua greca
Luna Selenologia Selene, dalla lingua greca
Marte Areologia Ares, dalla lingua greca
Giove Zenologia Zeus, dalla lingua greca
Saturno Kronologia Chronos, dalla lingua greca
Urano Uranologia Urano, dalla lingua greca
Nettuno Poseidologia Poseidone, dalla lingua greca
Plutone Adeologia Ade, dalla lingua greca

Per comprendere a pieno le dinamiche di studio affrontate dalla planetologia, è necessario prima comprendere le basi sulla quale si è formata questa recente disciplina astronomica.
Per comprendere la morfologia e la storia di un territorio extraterrestre è prima pertanto necessario conoscere a fondo il nostro pianeta e i metodi scientifici di analisi in base alle varie discipline.
Una prima branca su cui si fonda la planetologia è sicuramente la geologia, cioè quella scienza che si occupa della ricostruzione della storia della Terra attraverso l'indagine della successione degli eventi fisici, chimici e biologici che ne hanno determinato nel corso dei tempi l'evoluzione fino allo stadio attuale.
Conoscere la storia del territorio dei pianeti del Sistema Solare, può in parte rappresentare anche conoscere meglio la storia della Terra, in quanto, specie per quelli terrestri, sono riscontrabili molte analogie.
La geologia è soltanto una delle tante discipline che compongono l'insieme delle scienze della Terra, come ad esempio: la geofisica, la mineralogia,
la paleontologia e l'astronomia.

La geologia, applicabile pienamente ad ogni terreno planetario extraterrestre, comprende in sè alcune sottodiscipline, che analizzano in dettaglio i vari aspetti del territorio e compongono il grande puzzle relativo all'indagine in corso.

- La geologia generale  studia prevalentemente i meccanismi e le cause che hanno generato e modificato la Terra. In base al pianeta studiato avremo il termine di riferimento.

- La petrografia descrive e classifica le rocce secondo le loro caratteristiche, mentre la petrologia studia l'origine e l'evoluzione dei tipi di rocce.

- La Geochimica è quella  la scienza che studia la distribuzione ed i rapporti quantitativi degli elementi chimici contenuti nella litosfera, nell'idrosfera, nell'atmosfera e nella biosfera, e le loro interazioni. Di grandissimo riferimento per l'esobiologia e per lo studio indiretto tramite la spettrometria dei pianeti extrasolari.

- La Sedimentologia analizza i processi e gli ambienti che portano alla formazione di una roccia sedimentaria. Ha trovato grande applicazione assieme alla stratigrafia su Marte e sulla Luna, dove sfruttando le dettagliate foto degli orbiter, si sta cercando di analizzare gli strati rocciosi franati in crateri da impatto per risalire ai mutamenti subiti nel corso dei millenni.

(possibili strati della crosta marziana in cui potrebbe essere nascosta l'acqua)

- La Geocronologia studia l'età assoluta delle rocce

- La tettonica spesso citata dai media per spiegare l'origine degli ultimi devastanti terremoti, studia le deformazioni rigide o plastiche della crosta terrestre. Non ha ancora trovato grande impulso sui pianeti rocciosi come Mercurio, Venere, Marte e il satellite Luna, a causa della scarsa attività presente. Potrebbe invece spiegare molti fenomeni su Io ed Encelado, lune assai attive di Giove e su Titano satellite di Saturno.

- La geologia strutturale studia le deformazioni rigide (fragili) o plastiche (duttili) delle rocce

- La Geomorfologia (o esomorfologia nel caso di altri pianeti) analizza le  forme della superficie e i processi che le originano e\o contribuiscono alla loro evoluzione.

 (un uragano su Marte di proporzioni gigantesche, segno indiscutibile di una attiva climatica)


- La Climatologia che studia il clima terrestre attuale e passato, trova qualche applicazione su Marte, Venere, su molti satelliti dei giganti gassosi e in generale su tutti quei corpi dotati di una atmosfera. Associata ad essa è la Glaciologia che studia i ghiacci terrestri. Marte presenta dei cicli stagionali e delle calotte polari ce seguono i cicli stagionali.

(variazione delle calotte polari marziane in base ai cicli stagionali)

- Idrologia: studio delle relazioni fra l'acqua e la superficie terrestre in senso lato. L'acqua è l'elemento più ostinatamente cercato dagli esobiologi e ai planetologi spetta il compito di stabilire se su un pianeta possa esistere o possa essere esistita.

 (Io, satellite di Giove, è un classico esempio di corpo celeste con un vulcanesimo attivo sulla sua superficie)

La Vulcanologia: studio dell'origine, dell'evoluzione, delle forme e dei prodotti di un vulcano sulla Terra e sui vari pianeti rocciori che presentano o presentavano sia vulcani attivi che inattivi.

- La Geochimica affronta invece la distribuzione degli elementi chimici contenuti nella litosfera, nell'idrosfera, nell'atmosfera e nella biosfera, e le loro interazioni. Di fondamentale impirtanza soprattutto per ottenere qualche dato basilare sui distanti pianeti extrasolari.

- La Geofisica: (anche detta fisica terrestre) è in generale l'applicazione di misure e metodi fisici allo studio delle proprietà fisiche del pianeta Terra.

L'attività dei planetologi deve quindi rifarsi principalmente a queste discipline per studiare i territori extraterrestri.
Pioniere in tal senso fu Eugene Merle Shoemaker (o Gene Shoemaker) (Los Angeles, 28 aprile 1928 – Alice Springs, 18 luglio 1997), geologo e astronomo statunitense. Fu uno dei fondatori del campo delle scienze planetarie ed è conosciuto soprattutto per aver scoperto la Cometa Shoemaker-Levy 9 assieme alla moglie Carolyn S. Shoemaker e a David Levy.
Grazie al suo supporto scientifico è stato avviato lo studio esogeologico della Luna e dei pianeti secondo i canoni scientifici assodati dalla geologia.
La natura dei materiali presenti nei pianeti rocciosi e negli altri oggetti minori del Sistema Solare è molto spesso simile a quella terrestre, tranne qualche rarissima eccezione. Assai differente è  tuttavia la proporzione degli elementi presenti negli strati geologici perchè differente è stata la storia e differente da un punto di vista chimico era la porzione di nube protoplanetaria da cui si sono poi orginati i vari corpi celesti.

a cura di Arthur McPaul

Fonti scientifiche:
http://it.wikipedia.org/wiki/Planetologia

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