Le principali domande sullo spazio

L'astronomia e l'esplorazione dello spazio sono argomenti che veramente indurre le persone a pensare a mondi lontani e galassie lontane. Osservare le stelle sotto un cielo stellato o navigare sul Web guardando le immagini dai telescopi accende sempre l'immaginazione. Anche se un telescopio o una coppia di binocoli, gli osservatori delle stelle possono ottenere una visione ingrandita di tutto, dai mondi lontani alle galassie vicine. E quell'atto di osservare le stelle spinge MOLTE domande.

Agli astronomi vengono poste molte di queste domande, così come direttori di planetari, insegnanti di scienze, leader di scout, astronauti e molti altri che ricercano e insegnano le materie. Ecco alcune delle domande più frequenti che gli astronomi e le persone del planetario ottengono sullo spazio, l'astronomia e l'esplorazione e le hanno raccolte insieme ad alcune risposte pithy e collegamenti ad articoli più dettagliati! 

Dove inizia lo spazio?

La risposta standard del viaggio nello spazio a questa domanda pone il "bordo dello spazio" a 100 chilometri sopra la superficie terrestre. Quel confine è anche chiamato "linea von Kármán", dal nome di Theodore von Kármán, lo scienziato ungherese che lo ha capito.

L'atmosfera terrestre sembra molto sottile rispetto al resto del pianeta. La linea verde è alta nell'atmosfera, causata dai raggi cosmici che colpiscono i gas lassù. Questo è stato girato dall'astronauta Terry Virts della Stazione Spaziale Internazionale. La definizione legale di spazio è che inizia nella parte superiore dell'atmosfera. NASA

Come è iniziato l'Universo?

L'universo è iniziato circa 13,7 miliardi di anni fa in un evento chiamato Big Bang. Non è stata un'esplosione (come spesso è raffigurato in alcune opere d'arte), ma più di un'improvvisa espansione da un piccolo punto della materia chiamato singolarità. Da quel momento in poi, l'universo si è espanso e è diventato più complesso.

La maggior parte delle raffigurazioni dell'inizio dell'universo lo mostrano quasi come un'esplosione. Fu davvero l'inizio dell'espansione dello spazio e del tempo, da un piccolo punto che conteneva l'intero universo. Le prime stelle si formarono alcune centinaia di milioni di anni dopo l'inizio dell'espansione. Il nostro universo ora ha 13,8 miliardi di anni e misura 92 miliardi di anni luce di diametro. HENNING DALHOFF / Getty Images

Di cosa è fatto l'Universo? 

Questa è una di quelle domande che hanno una risposta che sta espandendo la mente. Fondamentalmente, l'universo è costituito da galassie e oggetti che contengono: stelle, pianeti, nebulose, buchi neri e altri oggetti densi. L'universo primordiale era in gran parte idrogeno con un po 'di elio e litio, e le prime stelle si formarono da quell'elio. Man mano che si evolvevano e morivano, crearono elementi sempre più pesanti, che formarono stelle di seconda e terza generazione e i loro pianeti.

Ciò rappresenta una linea temporale dell'universo dal Big Bang fino al presente. A sinistra è "l'evento di nascita" del cosmo, noto come "Big Bang". Team scientifico NASA / WMAP

L'universo finirà mai?

L'universo ha avuto un inizio definito, chiamato Big Bang. Il suo finale è più simile alla "lunga, lenta espansione". La verità è che l'universo sta lentamente morendo mentre si espande, cresce e si raffredda gradualmente. Ci vorranno miliardi e miliardi di anni per raffreddarsi completamente e fermare la sua espansione. 

Quante stelle possiamo vedere di notte?

Dipende da molti fattori, incluso quanto sono bui i cieli. Nelle aree inquinate dalla luce, le persone vedono solo le stelle più luminose e non quelle più scure. In campagna, la vista è migliore. Teoricamente, a occhio nudo e in buone condizioni visive, un osservatore può vedere circa 3.000 stelle senza usare un telescopio o un binocolo. 

Quali tipi di stelle ci sono?

Gli astronomi classificano le stelle e assegnano loro "tipi". Lo fanno in base alle loro temperature e colori, insieme ad alcune altre caratteristiche. In generale, ci sono stelle come il Sole, che vivono la loro vita per miliardi di anni prima di gonfiarsi e morire delicatamente. Altre stelle più massicce sono chiamate "giganti" e di solito sono di colore da rosso ad arancione. Ci sono anche nani bianchi. Il nostro sole è correttamente classificato come un nano giallo. 

Questa versione del diagramma Hertzprung-Russell traccia le temperature delle stelle rispetto alla loro luminosità. La posizione di una stella nel diagramma fornisce informazioni sullo stadio in cui si trova, nonché sulla sua massa e luminosità. Il "tipo" di una stella dipende dalla sua temperatura, età e altre caratteristiche tracciate su diagrammi come questo. Osservatorio europeo meridionale

Perché alcune stelle sembrano scintillare?

La filastrocca dei bambini su "Twinkle, twinkle little star" pone in realtà una domanda scientifica molto sofisticata su cosa siano le stelle. La risposta breve è: le stelle stesse non brillano. L'atmosfera del nostro pianeta fa vacillare la luce delle stelle mentre passa e questo ci appare come uno scintillio. 

Quanto dura una stella dal vivo?

Rispetto agli umani, le stelle vivono una vita incredibilmente lunga. I più brevi possono brillare per decine di milioni di anni, mentre i vecchi possono durare per molti miliardi di anni. Lo studio della vita delle stelle e del modo in cui nascono, vivono e muoiono è chiamato "evoluzione stellare", e implica la visione di molti tipi di stelle per comprendere i loro cicli di vita. 

Ecco come appare una stella simile al sole mentre muore. Si chiama nebulosa planetaria. Nebulosa planetaria Cat's Eye, vista da Hubble Space Telescope. NASA / ESA / STScI

Di cosa è fatta la luna? 

Quando il Apollo 11 gli astronauti sbarcarono sulla Luna nel 1969, raccolsero molti campioni di roccia e polvere per lo studio. Gli scienziati planetari sapevano già che la Luna è fatta di roccia, ma l'analisi di quella roccia ha parlato della storia della Luna, della composizione dei minerali che compongono le sue rocce e degli impatti che hanno creato i suoi crateri e pianure. È un mondo in gran parte basaltico, che implica una forte attività vulcanica nel suo passato.

Cosa sono le fasi lunari?

La forma della Luna sembra cambiare durante il mese e le sue forme sono chiamate fasi della Luna. Sono il risultato della nostra orbita attorno al Sole combinata con l'orbita della Luna attorno alla Terra. 

Questa immagine mostra le fasi della Luna e perché si verificano. L'anello centrale mostra la Luna mentre orbita attorno alla Terra, vista da sopra il polo nord. La luce del sole illumina sempre metà della Terra e metà della Luna. Ma mentre la Luna orbita attorno alla Terra, in alcuni punti della sua orbita la parte illuminata dal sole della Luna può essere vista dalla Terra. In altri punti, possiamo vedere solo le parti della Luna che sono in ombra. L'anello esterno mostra ciò che vediamo sulla Terra durante ciascuna parte corrispondente dell'orbita lunare. NASA

Cosa c'è nello spazio tra le stelle?

Spesso pensiamo allo spazio come all'assenza di materia, ma lo spazio reale non è poi così vuoto. Le stelle e i pianeti sono sparsi in tutte le galassie e tra loro c'è un vuoto riempito di gas e polvere. I gas tra le galassie sono spesso lì a causa di una collisione della galassia che strappa i gas da ciascuna delle galassie coinvolte. Inoltre, se le condizioni sono giuste, le esplosioni di supernova possono anche far uscire gas caldi nello spazio intergalattico.

Com'è vivere e lavorare nello spazio? 

Dozzine e dozzine di persone l'hanno fatto, e più lo faranno in futuro! Si scopre che, a parte la bassa gravità, il maggiore rischio di radiazioni e altri pericoli dello spazio, è uno stile di vita e un lavoro. 

Cosa succede a un corpo umano nel vuoto?

I film hanno capito bene? Beh, non proprio. La maggior parte di essi descrive finali disordinati, esplosivi o altri eventi drammatici. La verità è che mentre si è nello spazio senza una tuta spaziale ucciderà chiunque sia abbastanza sfortunato da trovarsi in quella situazione (a meno che la persona non venga salvata molto, molto rapidamente), il suo corpo probabilmente non esploderà. È più probabile congelare e soffocare per primo. Non è ancora un ottimo modo per andare.

Cosa succede quando i buchi neri si scontrano?

Le persone sono affascinate dai buchi neri e dalle loro azioni nell'universo. Fino a poco tempo fa, è stato difficile per gli scienziati misurare ciò che accade quando i buchi neri si scontrano. Certamente, è un evento molto energico e sprigionerebbe molta radiazione. Tuttavia, succede un'altra cosa interessante: la collisione crea onde gravitazionali e queste possono essere misurate! Quelle onde sono anche create quando le stelle di neutroni si scontrano!

Quando due buchi neri supermassicci si scontrano e si fondono, parte dell'energia in eccesso dell'evento viene trasmessa come onde gravitazionali. Questi possono essere rilevati sulla Terra usando strumenti molto delicati presso l'osservatorio LIGO. Il progetto SXS (Simulation eXtreme Spacetimes)

Ci sono molte altre domande che l'astronomia e lo spazio stimolano nella mente delle persone. L'universo è un grande luogo da esplorare e, man mano che ne apprendiamo di più, le domande continueranno a scorrere!

A cura e aggiornato da Carolyn Collins Petersen.