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Giulio Verne aveva ragione: sulla luna c’è atmosfera

Posted in astronomia by jumpjack on 24 agosto 2013

Il noto autore di fantascienza dell’800, che oggi verrebbe definito “visionario” anche se in realtà “visionario” è uno che ha le allucinazioni e vede la Madonna 🙂 , nel suo romanzo “Dalla Terra alla Luna” ipotizzava che sulla Luna esistesse una tenuissima atmosfera, addirittura respirabile… dal momento che era necessaria per permettere ai seleniti di sopravvivere! 🙂

 

– Signore, riprese lo sconosciuto, voi pretendete che il nostro satellite sia abitato. Va bene. Ma se esistono de’ seleniti, costoro, senza verun dubbio, vivono senza respirare, chè – ve ne avverto pel vostro meglio – non v’è la menoma molecola d’aria sulla superficie della Luna. »
A quest’affermazione, Ardan scosse la sua fulva capellatura; comprese che stava per impegnarsi una lotta con quest’uomo sul punto vitale della questione. A sua volta, lo guardò fisso in volto e disse:
– Ah! non c’è aria nella Luna! E chi lo pretende, di grazia?
[…]
– Vedete dunque, mio caro signore, che non bisogna pronunciarsi in modo assoluto contro l’esistenza di un’atmosfera sulla superficie della Luna; quest’atmosfera è assai poco densa, sottile, ma oggi la scienza ammette generalmente che esista.
– Non già sulle montagne, ribattè lo sconosciuto, che non voleva perdere una linea di terreno.
– No, ma in fondo alle valli, nè superando in altezza alcune centinaia di piedi
Ebbene, il 6 settembre prossimo partirà alla volta della Luna la sonda LADEE della NASA (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer), proprio per esaminare l’atmosfera della Luna!
Immagino che saranno pochi atomi di gas per metro cubo, ma è comunque bizzarro penasare a qualcosa come l’ “atomsfera lunare”.
La sonda orbiterà ad altezze incluse tra 20 e 150 km (l’atmosfera terrestre è spessa, convenzionalmente, 100 km: dopo, inizia lo spazio)

La (mia) verità sul global warming

Posted in ambiente by jumpjack on 13 febbraio 2012

[calcoli aggiornati dopo la prima pubblicazione]

Com’e’ possibile che sia in atto il riscaldamento globale se poi invece ci sono inverni così freddi?

La mia teoria è che sia un problema di energia trasferita; tutti i fenomeni atmosferici consistono infatti in trasferimenti di energia: se l’energia si trasferisce da una regione geografica all’altra, si ha  trasferimento di energia in senso orizzontale; tale spostamento può avvenire tramite i venti, dal momento che per spostare una massa (d’aria o di qualunque cosa) è necessaria una certa quantità di energia; mentre i trasferimenti energetici verticali sono le precipitazioni (grandine, neve, pioggia) e i fulmini. E’ come se l’atmosfera “contenesse” delle “batterie, orizzontali e verticali”; e naturalmente, più energia è contenuta in una batteria, più corrente passerà attraverso i fili che uniscono i due poli della batteria stessa. Questa “corrente” sarebbero appunto pioggia, neve, vento, grandine e fulmini.

Il problema del riscaldamento globale è che il riscaldamento è dovuto al calore, e il calore è energia; quindi con riscaldamento globale si intende aumento globale di energia contenuta nell’atmosfera. E, come abbiamo visto, più energia c’e’ nelle batterie/atmosfera, più intensa è la corrente/meteorologia.

In altre parole, questa lunga diatriba tra chi sostiene che è in atto un global warming e chi sostiene, di contro, che è in atto un global cooling, si può risolvere in modo molto semplice: hanno ragione entrambe le parti: ci sono zone del pianeta che si surriscaldano e altre che si raffreddano, zone che si allagano e zone dove la siccità regna per mesi, così come si manifestano tornado e uragani dove non ce ne sono mai stati. Si chiamano estremizzazioni climatiche. E aumenteranno ancora, a prescindere da quale sia la causa dell’aumento di energia nell’atmosfera: possono essere i gas serra, che impediscono ai raggi infrarossi di tornare nello spazio dopo essere giunti dal sole; o possono essere i miliardi di calorie che, provenuti dal sole e “intrappolati” milioni di anni fa PER milioni di anni in carbone e petrolio, vengono ora liberati in atmosfera nel giro di pochi anni; o può essere l’aumento dell’attività solare.

La causa è irrilevante, quel che conta è l’effetto: aumento di disastri meteo-indotti.

Per avere un’idea delle grandezze in gioco, si può provare a calcolare quanta energia sarebbe necessaria per far aumentare di 1 solo grado centigrado la temperatura dell’intera atmosfera (qui sotto il grafico dell’andamento della temperatura atmosferica negli ultimi 130 anni secondo le registrazioni storiche, e negli ultimi 30 anni come misurato dai satelliti):

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Instrumental_Temperature_Record.png/770px-Instrumental_Temperature_Record.png

http://it.wikipedia.org/wiki/File:Global_Temperature_Series_1978-2009.jpg

Consideriamo i seguenti dati:

r= Raggio superficie terrestre = 6300 [km] = 6’300’000 [m]

R = Raggio terra+atmosfera = 6340 [km] = 6’340’000 [m]

C = capacità termica aria = c*V*p

c=calore specifico aria =1010 [J][kg^-1][K^-1]

V=Volume atmosfera = 4*3,14/3 * (6340^3-6300^3) = 2,0E19 1,6e20 [m^3] (supponendo per semplicità che sia spessa solo 40 km ma omogenea,  invece che 80 km e sempre più rarefatta man mano che si sale)

p = peso specifico aria = 1,293 12,68 [kg]/[m^3]

 

Dai suddetti dati risulta che la capacità termica dell’atmosfera terrestre (stimata per difetto) è pari a:

C= 1010 * 2,0E19 * 1,293 = 2,62E22  2,05e+24 [J]/[K]

Per far aumentare di 1 grado la temperatura di un corpo con capacità termica C bisogna fornire una quantità di calore pari a C*1 (dimensionalmente: [J]/[K] * [K])

Nel nostro caso otteniamo quindi che per far aumentare di un grado la temperatura dell’atmosfera terrestre servirebbe un’energia pari a:

Q = 2,62E22  2,05e+24 [J]

Sapendo che un kilotone

equivale a :

1 [kt] = 4,2e+12 [J]

possiamo esprimere Q in kilotoni:

Q=6,24E9  4,88e+11 kilotoni

La bomba atomica di Hiroshima aveva una potenza di 10 kilotoni, quindi:

Q= 6,24E8  4,88e+10 [hiro] = 624’000’000  =~ 624’000’000 (624 milioni di bombe atomiche di Hiroshima)

Una volta appurato che, indipendentemente dalla causa, il fenomeno di aumento di energia nell’atmosfera è in atto, come si può risolvere la situazione?

E’ possibile risolverla?

Quel che è certo è che ridurre la quantità di energia immessa in atmosfera tramite combustibili fossili, e ridurre lo spessore della “serra” che ci ricopre, possono entrambi contribuire a ridurre l’energia totale contenuta nell’atmosfera.

E’ interessante notare che:

–         la nostra civiltà ha enorme bisogno di energia;

–         la nostra atmosfera possiede energia in eccesso;

–         le nostre fonti di energia non rinnovabili si avviano all’esaurimento;

–         è recente l’invenzione di antenne in grado di captare i raggi infrarossi, funzionanti anche di notte o con cielo coperto (gennaio 2008,  settembre 2010gennaio 2011; riferimenti: Steven Novack, ingegnere chimico M. Strano, Dale Kotter, Idaho National Laboratory)

Non ci vuole molto a fare 1+1+1+1….