Quanto dista 1 UA – UNITA’ ASTRONOMICA?

…immaginiamo di viaggiare come la Luce!

È in corso la migrazione dei post dal precedente blog; per vedere i post non ancora migrati visita la Presentazione. Grazie.

Questo è uno degli argomenti che in effetti mi affascina e rapisce maggiormente e ho il forte desiderio di “avvicinarlo” a chi si intende meno di astronomia.

Scopo di questo blog è infatti anche quello di provare a chiarire in modo il più chiaro possibile il concetto di “distanza” nel Cosmo, e di conseguenza di “Tempo” legato indissolubilmente a quello di distanza.

Per gli amici visitatori stranieri, trascrivo il contenuto, dall’alto a sinistra:
striscia 1 – Terra, Nettuno, Comete (miliardi di km)
striscia 2 – Sirio, Orsa Maggiore, Pleiadi, Nebulosa Trifida, Nebulosa ad Anello, Ammassi Globulari, Centro della Via Latte, Grande Nube di Magellano (Anni Luce)
striscia 3 – Galassia di Andromeda, Galassia Vortice, Ammasso della Vergine, Cygnus A (milioni e miliardi di Anni Luce)

Ho già inizialmente prodotto, nel Blog precedente, il post “Distanze e tempi di percorrenza”, nel quale faccio una panoramica ed un quadro d’insieme spiegando le principali misurazioni. Vorrei però andare un po’ oltre, cercando di fare anche qualche approfondimento sul tema.
La mente di noi “non addetti ai lavori”, non professionisti annichilisce, si scioglie quando si comincia a parlare di milioni e miliardi di km oppure decine, centinaia, migliaia di Unità Astronomiche o ancora peggio Anni Luce e Parsec, come nella chiara grafica riepilogativa qui sotto.

A dir la verità credo che non serva spingersi neanche così lontano, credo infatti che anche quando si parla di distanze più “ravvicinate” ci siano ancora molta confusione e fraintendimenti.
Molti astronomi la fanno infatti fin troppo semplice quando parlano con estrema disinvoltura dei loro calcoli matematici e delle distanze delle stelle, ma la maggior parte di noi si è già persa alle prime due parole e semplicemente andiamo avanti sulla fiducia.

Che mal di testa!
Partiamo da “vicino” che è meglio!

Per affrontare questo tema è infatti necessario partire da distanze che siano più familiari per noi, più accessibili, e per farlo bisogna partire proprio da “vicino”.

Cifre e distanze sono arrotondate allo zero poiché non serve in questa sede essere tanto precisi, quanto rendere l’idea a grandi linee. Estrema precisione in questo caso anzi potrebbe far perdere il senso.

Proviamo quindi ad usare come riferimento di mezzo di trasporto, un aereo di linea che viaggia indicativamente a 1.000 km/h posto che non faccia mai scali o pause e segua la linea più diretta.

Lunghezza Italia nord-sud:
1.300 km

il nostro aereo impiega circa 1 h e 20′

facendo un altro paragone a noi molto familiare, in macchina a 130 km/h ci vogliono 10 h: per i numerosi stranieri che seguono il blog, è chiaramente un esempio che potete ripetere con il paese in cui vivete, tramite un semplice calcolo

Circonferenza della Terra: 40.000 km
= più di 30 Italie messe in fila

il nostro aereo impiega circa 40 h cioè quasi 2 giorni
(e già qui abbiamo una pallida idea di quanto sia lunga fare il giro del mondo in aereo, ripeto senza scali e in linea diretta)

— Per paragone, la luce in 1 solo secondo fa ben 7 volte e 1/2 il giro della Terra !! —

Distanza media Terra-Luna:
384.000 km
= quasi 10 volte la circonferenza terrestre

l’aereo, per andare idealmente sul nostro satellite (trascurando l’ovvia impossibilità di questa evenienza), a 1.000 km/h impiega 384 h cioé esattamente 16 giorni, in pratica 1/2 mese.

— La Luce impiega appena 1,26 secondi ad arrivare sulla Luna —

Questo vi aiuta ad avere un’idea di quanto grande è la distanza che ci separa dalla Luna? Beh, se ancora non siete convinti, vediamo di darvi un aiutino.

Noi ci immaginiamo che sia così…

…e invece incredibilmente è così !!!

In effetti quando si realizza quanto sia grande si rimane stupefatti, la nostra percezione della sua distanza non rende merito, anche perché quando la guardiamo in cielo sembra “quasi” di poterla toccare tanto si possono riconoscere anche ad occhio nudo i principali crateri e mari.

Simulazioni di distanze nel Sistema Solare

A questo proposito è utilissimo ai nostri scopi questo cortometraggio di 7 minuti nel quale si fa una simulazione molto efficace delle distanze della Luna dalla Terra ma anche dei vari pianeti dal Sole.
I registi americani Alex Gorosh e Wylie Overstreet sono andati in Nevada nel Black Rock Desert e hanno lavorato 2 giorni interi per poter riprodurre il Sistema Solare in scala in un’area di 11 km:
hanno dovuto usare la macchina perché, prendendo come Terra una normale biglia di vetro e come Sole un pallone gonfiabile del diametro di 1,5 metri, la distanza tra il Sole e Urano è risultata essere di oltre 5,5 km.
(Se vi interessano altre informazioni su questo argomento, vi invito a visitare il mio post dedicato, “Il Sistema Solare in scala”)

Sempre a proposito di poter “toccare” la Luna tanto sembra vicina, c’è un’altra simulazione molto interessante che circola sul web, sempre efficace per far cogliere dimensioni e distanze, cioè quella che posiziona ipoteticamente la Luna alla distanza attualmente occupata dalla ISS, circa 400 km di quota (anziché quasi 10 volte tanto cioè 384.400 – post “AstroSamantha” e post “4/4 Viaggio attraverso l’atmosfera”).
In questa nuova posizione che effetto farebbe?
Direi che il risultato è da brivido.

A proposito di brividi, lo sapevate che la Luna ha le dimensioni approssimative del nucleo della Terra? Quindi guardandola possiamo immaginare quanto è grande il nucleo centrale del nostro pianeta.

Qui potete anche vedere il breve video dell’animazione.

Distanza Sole-Terra:
149.597.871 km = 150 milioni di km
= circa 390 volte la distanza Terra-Luna !

Questo è il primo valore di riferimento in astronomia, la famosa
Unità Astronomica (Astronomical Unit, post “Distanze”).
Il nostro aereo, che viaggia ai soliti 1.000 km/h, e che:
– percorre l’Italia da nord a sud in 1 h e 20′
– fa il giro della Terra in 2 giorni
– raggiunge la Luna in 16 giorni

in questo caso per toccare il Sole impiega ben 150.000 h cioè la bellezza di circa 6.250 giorni vale a dire 200 mesi
o più chiaramente 17 anni !

Capite !!?
Passiamo dai 16 giorni a 17 anni!

Siamo già usciti dalla nostra capacità di comprensione con questa cifra, non si riesce ad immaginare un aereo che viaggia ininterrottamente per 17 anni; abbiamo già problemi ad immaginarcelo in queste condizioni per una settimana, figuriamoci un mese o un anno.
Ma per il momento lo scopo è raggiunto, abbiamo un’idea.

— La distanza è così vasta che la luce, pur viaggiando all’incredibile velocità di quasi 300.000 km/s, impiega lunghi 8,2 minuti per raggiungerci —

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Approfondimento 1 – “immagine scorretta”

ATTENZIONE
C’è un grande inesattezza nell’immagine qui sopra.
Per chi non lo sa, vediamo di capire qual è.

L’UA (unità astronomica) corrisponde a circa 150 milioni di km e la luce arriva sulla Terra, percorrendo questa distanza alla velocità di circa 300.000 km/secondo, in 8,2 minuti.

Nell’immagine, però, il segmento che indica tale distanza parte dal centro del Sole: questo non è corretto perché c’è un’abissale differenza, nel nostro astro, dalla superficie al centro (ti invito per approfondimenti a visitare il post “Il Sole 1/3”, ti assicuro che è affascinante).
Mi spiego: ho detto che il fotone impiega 8,2′ a percorrere i 150 milioni di km che ci separano dal Sole.

Al contrario i raggi gamma che vengono prodotti nel nucleo della fornace solare, prima di raggiungere la superficie stessa del Sole trasformandosi in fotoni, impiegano, tenetevi forte, qualcosa come
10 milioni di anni!!!
Si, avete letto bene, 10 milioni di anni!

Questo perché, nonostante il raggio solare sia “solo” 695.510 km, in realtà le densità degli strati interni della nostra stella sono tali da rendere la corsa delle particelle di luce veramente un’odissea di rimbalzi ed assorbimenti prima di poter raggiungere la superficie.

Capite bene quindi che la nostra Unità Astronomica non può essere considerata a partire dal centro. Sono quindi invece corrette le seguenti altre 2 raffigurazioni.

Inoltre facciamo questo “gioco di numeri”, in cui approssimo volutamente in modo esagerato le dimensioni per poter rendere più chiaro l’esempio:
– il diametro della Terra è 13.000 km (in realtà 12.742)
– il diametro del Sole è quasi 1.400.000 km, quindi 110 volte quello terrestre (in realtà 1.391.400)
significa che
– nel diametro del disco solare ci stanno in fila circa 110 Terre !
– e lungo l’UA (150.000.000 km) ci stanno in fila ben 115 Soli !

(andate a vedere i post “Comparazioni sorprendenti” e “2015: l’anno di Plutone” e “Il Sistema Solare in scala” per un aiuto a visualizzare queste dimensioni)
Questo giochetto forse aiuta un po’ a realizzare una distanza per noi così enorme eppure per l’universo così ridicolmente insignificante.

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È infatti grazie a questa enorme inconcepibile distanza che il Sole, così enorme per noi come dimensioni, non ci brucia all’istante.
La distanza compensa le enormi dimensioni dell’astro .

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Approfondimento 2 – “Guardare nel passato”

Di conseguenza, come già evidenziato in altri post e tramite l’etichetta “Guardare nel passato”, non è immediato ragionare su questo concetto:

ogni volta che noi guardiamo la nostra stella, stiamo in realtà guardando la luce che è stata emessa 8 minuti fa, quindi la “grande illusione” è di stare guardando il Sole in tempo reale.
Lo guardiamo, sembra lì che sta bruciando proprio in questo momento, noi crediamo sia così ma in realtà non lo è, stiamo guardando in tempo reale direttamente un passato che non esiste più !

Come dire con linguaggio televisivo una partita “in differita” oppure una “puntata registrata”.

Allargando questa prospettiva si può tranquillamente dire che tutto ciò che percepiamo nel Cielo intorno a noi è una infinita vetrina di eventi passati.

“Passato e Futuro: tutto è relativo”

La luce o radiazione elettromagnetica emessa da questi oggetti ha infatti viaggiato per migliaia, milioni o miliardi di Anni Luce prima di colpire i nostri occhi, quindi quello che vediamo, a causa delle cosmiche distanze, è “successo” tanto tanto tempo fa ma noi lo possiamo vedere solo ora.
Tuttavia…
…gli oggetti che hanno prodotto quelle percezioni, per quanto ci riguarda è come se fossero proiettati nel futuro:
– per ipotesi il Sole potrebbe essere già morto in questo esatto istante, ma noi lo veniamo a sapere solo tra 8 minuti circa, quindi per noi nel futuro (pur sapendo che è un evento accaduto nel passato 8 minuti prima)
– così altri eventi tipo una Supernova cioé una stella che esplode in questo istante ma distante 100.000 anni luce, noi lo veniamo a sapere solo tra 100.000 anni, quindi per noi è un episodio del futuro (pur sapendo che è accaduto nel passato, 100.000 anni prima)

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Secondo lo stesso principio succede che
– stelle Giganti (post “Stelle Giganti 1” e “Stelle Giganti 2”) centinaia di volte più grandi del Sole
– stelle di neutroni (post “Comparazioni sorprendenti”)
– buchi neri (post “Buco Nero”) con masse anche centinaia di milioni di volte quella solare
insomma tutti quei “mostri cosmici” di cui ho fatto una panoramica nel post “The WOW effect: presentazione dei GIGANTI COSMICI” non hanno effetto sul nostro Sistema Solare poiché la loro distanza in decine o centinaia, migliaia, milioni di Anni Luce annulla, per nostra fortuna, i devastanti effetti che avrebbero su di noi.

C’è anche da dire, a integrazione, che tali eventi titanici non lasciano indifferenti le altre regioni dell’Universo: le onde gravitazionali e i raggi cosmici provocati da eventi così colossali, pur se distantissimi da noi, arrivano costantemente ed influenzano la nostra realtà, il nostro mondo, i nostri corpi., i quali altrettanto costantemente si rinnovano a livello cellulare (vedi quintetto di post “Siamo Polvere di Stelle”).

Tornando ora a noi e all’UA, la differenza tra quei 16 giorni e questi 17 anni la dice lunga: è una distanza enorme, davvero poco comprensibile e siamo solo all’inizio.

In astronomia l’UA è la base, l’abc, da qui si parte per parlare di distanze nel nostro Sistema Solare.

Qui sotto vedete una rappresentazione delle distanze in UA di:
– Terra, 1 UA
– 1^ fascia asteroidi, 2,3 UA
– Giove, 5,2 UA
– Saturno, 9,5 UA
– le comete che provengono dalla presunta nube di Oort, 50 UA
(vedi post “Fasce di Asteroidi“)

Eccovi quindi qualche dato interessante, riepilogativo delle distanze dal Sole, per divertirvi un po’. Un paio di tabelle, in italiano ed in inglese, da me preparate e che provengono dal post “TABELLE”:

• tempo Luce
• km
• Unità Astronomiche
• Parsec

Nelle prossime due tabelle, sempre italiano ed inglese, la struttura cambia:

• al centro l’oggetto astronomico
• a sinistra i km e le equivalenti Unità Astronomiche
• a destra il tempo Luce
  “quanto tempo impiega la Luce per percorrere tale distanza alla velocità di quasi 300.000 km/s”
• all’estrema destra il “tempo terrestre”
  “quanto tempo impiega la sonda Voyager 1 per percorrere tale distanza alla velocità di 56.000 km/h, accelerata dalla spinta della “fionda gravitazionale” di Giove”

Dalle UA– Unità Astronomiche (AU-Astronomical Units) si passa poi alle distanze in Anni Luce (Light Years) tra le stelle e infine ai Parsec con tutti i vari multipli, per la distanza tra Galassie, Ammassi, SuperAmmassi e strutture enormi del Cosmo come i Muri e i Vuoti (vedi post “Vicinato, Ammassi e SuperAmmassi” e post “Strutture Giganti”).

Per concludere proviamo ora a fare questo esercizio di immaginazione:

rilassiamoci e ad occhi chiusi immaginiamo di stendere e percorrere davanti a noi in linea retta le distanze che propongo qui sotto, all’inizio pianino e poi sempre più velocemente, come se ci inoltrassimo nello spazio profondo e infinito, conservando memoria dello sforzo fatto.

Attenzione non serve conoscere dettagli ininfluenti come tutti i km della strada né tutto il percorso, basta un’idea approssimativa del viaggio.
La maggior parte di noi italiani è andata almeno una volta fino a Verona o Bologna, Firenze, Roma; basta quindi visualizzare molto a grandi linee, come fossimo su di un aereo di linea, il percorso ben sapendo quanto tempo ci si impiega.
Se lo fate bene ad un certo punto, presto, vi perderete, ma riuscirete ad avere una “impressione” delle distanze in gioco.

Mi raccomando un punto alla volta senza saltare niente.

1- stendiamo davanti a noi in linea retta la lunghezza dell’Italia da nord a sud, come detto, 1.300 km percorribili in macchina in 10 ore e percorriamoli velocemente con l’immaginazione, visualizzando cioè il percorso come se lo vedessimo dal finestrino dell’aereo
(i principali punti di riferimento quindi le principali città che conoscete andando verso sud, Bolzano, Trento, Verona, Bologna, Firenze, Perugia, Roma, Napoli, Cosenza, Reggio Calabria, Ragusa, oppure andando al contrario verso nord se siete più comodi)

2- poi una volta arrivati proseguiamo facendolo altre 2, 3…, 9, 10…., 20…, 29 volte sempre più velocemente e sempre in linea retta davanti a noi, conservando la percezione della quantità percorsa:
arriviamo così alla circonferenza della Terra!
Ma già so che ci siamo persi…

3- questa stessa lunghissima misura ottenuta, ora stendiamola per altre 1, 2, 3… 9 volte e otteniamo la distanza Terra-Luna!
Allucinante vero? Se avete fatto l’esercizio bene.

4- infine prendiamo questa ultima enorme misura e stendiamola per altre 1, 2, 3, 4, 10……, 20….., 30…….., 40…….., 100……., 110…., 120…., 200………., 300……….., 389 volte.

Incredibile, impossibile stargli dietro, vi siete già persi da tempo immagino, eppure questa distanza che ci fa venire le vertigini ed è inimmaginabile è per l’appunto la base di partenza, l’Unità Astronomica – UA o in inglese AU.

Il Cosmo ci consente questa possibilità infinita di viaggiare con la mente inoltrandoci nello spazio profondo senza mai incontrare nulla e di continuare a farlo praticamente per giorni settimane mesi, anni, fino a perderci; e anche così, ancora non abbiamo raggiunto la distanza di 1 anno luce.
Figuriamoci quando si parla di centinaia, migliaia, milioni o miliardi…

In ogni caso, se magari con l’immaginazione non siete proprio una forza, vi consiglio allora di andare a vedere, se avete un’ora di tempo libero, il video e l’animazione interattiva del post “l’Emozione di Viaggiare nel Vuoto Cosmico infinito”, dove “sperimentate” in modo più pratico le distanze di cui abbiamo parlato.

Grazie per aver condiviso con me anche questo post che spero abbiate apprezzato. Non perdetevi anche altri post su questo affascinante argomento:
– il post sull’Anno Luce
– “Distanze e tempi di percorrenza”
– il post per tradurre tutti questi zeri di cifre come migliaia, milioni, miliardi “TABELLE: quanto è “vicino” l’Anno Luce?”

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