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Una guida per principianti alle distanze nello spazio

Una guida per principianti alle distanze nello spazio

Una delle domande più comuni poste da coloro che hanno almeno un interesse passeggero per l'astronomia riguarda le distanze inimmaginabilmente enormi nello spazio. Non appena lasciamo i confini del nostro sistema solare, fare riferimento a distanze nello spazio di miglia o chilometri, come siamo abituati qui sulla Terra, diventa rapidamente del tutto impraticabile.

La seguente guida aiuterà a mettere in prospettiva le distanze astronomiche partendo dalla Terra e dirigendosi più lontano fino a raggiungere i confini dell'universo conosciuto.

I nostri pianeti

Il nostro sistema solare

Mentre le miglia sono spesso ancora usate casualmente quando ci si riferisce alle nostre distanze sistema solare, come la distanza del Sole o di Marte dalla Terra, la scienza preferisce utilizzare una misura chiamata "Unità Astronomica" in molte situazioni

Lo spazio, o l'orbita bassa della Terra, inizia a circa 160 chilometri sopra la superficie del pianeta. Per raggiungere l'orbita, un oggetto come un razzo spaziale deve muoversi abbastanza velocemente da sfuggire all'atmosfera terrestre, per evitare che bruci.

Questa velocità, nota come velocità di fuga, è di 7 miglia al secondo o circa 25,000 miglia orarie.

Significativi oggetti artificiali nell'orbita terrestre includono la Stazione Spaziale Internazionale che orbita a 406 km (252 miglia) dalla superficie e il telescopio spaziale Hubble, in orbita a una distanza di 598 km (372 miglia). I satelliti GPS orbitano a una distanza di circa 20,000 km (12,427 miglia) e i satelliti di comunicazione a circa 36,000 km (22,369 miglia).

L'unico satellite naturale della Terra è la Luna, che si trova a una distanza di 384,000 km (239,000 miglia) in orbita attorno alla Terra una volta al mese (da cui le fasi lunari). Il più lontano viaggio degli esseri umani dal nostro mondo natale è solo leggermente più lontano di questo.

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Una volta che ci spostiamo oltre la luna, le distanze raggiungono milioni di miglia. Il Sole, ad esempio, si trova a circa 150 milioni di km (93 milioni di miglia) dalla Terra.

Ciò equivale a un'unità astronomica, una distanza comunemente usata per riferirsi alle distanze tra i corpi celesti nel Sistema Solare.

La distanza degli altri pianeti varia notevolmente, dal momento che sono tutti in orbita attorno al Sole in tempi diversi, un po' come le macchine che girano su un circuito molto ampio. Quando Marte, ad esempio, è più vicino alla Terra, si trova a circa 56 milioni di km (34.8 milioni di miglia) dalla Terra. Venere, il vicino più vicino della Terra, si trova a una distanza minima di 38 milioni di km (23.6 milioni di miglia).

In ordine dal più vicino al più lontano dal Sole, i pianeti terrestri sono costituiti da Mercurio, Venere, Terra e Marte. Dopo Marte, invece, le distanze dai pianeti esterni, Giove, Saturno, Urano e Nettuno, aumentano esponenzialmente.

Giove orbita a una distanza minima di 590 milioni di km (367 milioni di miglia) dalla Terra mentre il pianeta più esterno, Nettuno, è più di sette volte più lontano di Giove dalla Terra, orbitando a una distanza di 30 unità astronomiche dal Sole.

sistema solare

Altre stelle e sistemi solari

I tratti più esterni del Sistema Solare comprendono la fascia di Kuiper, un insieme di pianeti minori e asteroidi. Questa regione si estende per circa altri 2.5 miliardi di km (1.6 miliardi di miglia) oltre l'orbita di Nettuno.

L'oggetto artificiale più lontano è l'ormai piuttosto solitaria sonda di esplorazione spaziale Voyager 1, che viaggia verso lo spazio interstellare a una distanza di 18 miliardi di km (11.2 miliardi di miglia) da casa.

Tieni presente che ha viaggiato sin dal suo lancio nel 1977 per arrivare così lontano.

Come se le distanze nel Sistema Solare stesso non sembrassero abbastanza oltraggiose, le distanze oltre sono enormemente maggiori. A questo punto, l'uso di qualsiasi forma di sistema di misurazione terrestre diventa del tutto impraticabile. Questo è il motivo per cui gli anni luce sono usati per riferirsi a tali distanze.

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La luce viaggia a circa 300,000 km (186,000 miglia) al secondo nel vuoto. Questo è il limite di velocità dell'Universo e assolutamente niente, né naturale né artificiale può mai viaggiare più veloce di questo, come dettato dalla Teoria della Relatività di Einstein.

Mentre qualcosa che viaggia a 300 mila km al secondo può sembrare estremamente veloce, è una velocità strisciante quando si tratta della vastità dello spazio.

La luce impiega 4.3 anni per viaggiare dalla stella più vicina alla Terra diversa dal Sole. Questa stella si chiama Alpha Centauri, situato nella costellazione del Centauro. È una delle stelle più luminose del cielo notturno. Immagina che qualcosa che viaggi a 300mila km al secondo impieghi ancora 4.3 anni per arrivare sulla Terra!

Per mettere questo in prospettiva, immagina che un essere umano stesse inviando un messaggio radio a qualcuno su un pianeta nel sistema solare di Alpha Centauri. Ci vorrebbero 4.3 anni per inviare il messaggio (dal momento che le onde radio viaggiano alla velocità della luce) e la risposta richiederebbe altri 4.3 anni per tornare sulla Terra, per un viaggio di andata e ritorno di 8.6 anni!

Questo è il motivo per cui la scienza usa gli anni luce per riferirsi alle distanze nello spazio interstellare. Un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno, ovvero 94,607,304,725,808 chilometri! Nei libri di testo di astronomia, probabilmente ti imbatterai anche nella misura "parsec". Ciò equivale a 3.26 anni luce.

Alpha Centauri è una delle circa 200-400 miliardi di stelle della Via Lattea. Il nostro sistema solare è vicino al confine della galassia. La via Lattea ha un diametro di circa 110,000 anni luce.

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Tuttavia, lo spazio non si ferma ai margini della Via Lattea. La galassia più vicina al di fuori di essa si trova a 2.5 milioni di anni luce da noi. Il diametro dell'universo osservabile (tutto ciò che possiamo vedere), comprendente miliardi di galassie, è di circa 46 miliardi di anni luce.

marte nel cielo notturno

Perché guardiamo indietro nel tempo ogni volta che guardiamo il cielo notturno?

Il viaggio nel tempo potrebbe sembrare una sorta di fantascienza ma, in realtà, guardi indietro nel tempo ogni volta che apri gli occhi.

Poiché nulla nell'universo può viaggiare più veloce della velocità della luce, tutto ciò che puoi vedere ne tiene conto. Ad esempio, la luce viaggia dal Sole alla Terra in otto minuti. Ad esempio, stai vedendo il Sole com'era otto minuti fa.

Tuttavia, non guardare mai direttamente il sole attraverso un binocolo o un telescopio, poiché può danneggiare gravemente gli occhi. Quando guardi la nostra stella più vicina, Alpha Centauri, la vedi com'era 4.3 anni fa. Se la stella scomparisse improvvisamente domani, nessuno potrebbe saperlo fino a 4.3 anni dopo.

Mentre guardiamo più in profondità nell'universo osservabile, stiamo guardando ancora più indietro nel tempo. Questo è il modo in cui gli scienziati sanno che aspetto aveva l'universo primordiale. La luce ha impiegato miliardi di anni per viaggiare dalle galassie più lontane che possiamo vedere, quindi stiamo vedendo quelle galassie come apparivano miliardi di anni fa, anche se potrebbero non esistere più!

Conclusione

Naturalmente, le distanze inimmaginabili nello spazio sollevano la questione di se saremo mai in grado di viaggiare oltre il nostro sistema solare o saremo mai in grado di comunicare con la vita extraterrestre se la troviamo.

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Attualmente, l'oggetto artificiale più veloce, la sonda spaziale Voyager 1, sta viaggiando a 17.05 km (10.59 miglia) al secondo rispetto al Sole ma anche a questa velocità, ci vorranno circa 72,000 anni per raggiungere la stella più vicina se si stesse dirigendo in quella direzione.

Sebbene possiamo fare molto meglio con la tecnologia più attuale, il tempo di viaggio sarebbe comunque molto maggiore di molte vite umane. Con la nostra attuale comprensione della tecnologia, tuttavia, sembra teoricamente possibile raggiungere velocità di circa il cinque per cento della velocità della luce utilizzando metodi di propulsione a impulsi nucleari, ma ciò richiederebbe comunque un tempo proibitivo.

Anche se i sistemi di propulsione ad antimateria fossero mai costruiti, non sarebbero comunque in grado di raggiungere più della metà della velocità della luce e, viaggiando a tali velocità, ci sono anche molti altri fattori di cui tenere conto.

A meno che non riusciamo a trovare un modo per aggirare in qualche modo il limite di velocità dell'Universo (cioè la velocità della luce), probabilmente non saremo mai in grado di visitare altre stelle e sistemi solari. Il viaggio nello spazio più veloce della luce è ancora un concetto interamente teorico e le spinte a curvatura della fantascienza rimangono impossibili in base alla nostra attuale conoscenza della fisica.

Ci sono, tuttavia, teorie speculative che suggeriscono che è possibile piegare lo spazio-tempo in modo tale da poter aggirare questo ostacolo fondamentale, ma resta da vedere se questo diventerà mai una realtà.

La condivisione è la cura!

Lillian Dodd

Lillian Dodd

Gestisco la parte editoriale delle cose qui e specificamente responsabile della sezione viaggi come editore. Attraverso questa sezione, intendo fornire tutte le piccole pepite che sono riuscito a catturare nella mia esperienza di viaggio in innumerevoli paesi. Per riassumere: sono un pensatore. Evangelista della birra. Organizzatore certificato. Tipico praticante televisivo. Fanatico vegano. Introverso e nerd dei viaggi estremi.

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