E' anche un bell'esempio didattico del cosiddetto effetto pinch: cioe' la compressione di una colonna di gas ionizzato, o plasma, sotto l'effetto del campo magnetico creato dal plasma stesso.
gianfuffo |
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Qualche giorno fa c'e' stato un violento temporale a Padova: con un po' di fortuna, e un semplice cellulare*, ho registrato un video (30 frames/secondo) col quale sono riuscito a riprendere un fulmine in cielo. A occhio nudo e' impossibile registrare la dinamica dell'evento, che dura (nella fase di scarica vera a propria) appena 5 frames, cioe' 150 millisecondi. Separando pero' i singoli fotogrammi (con un programma open source, cioe' VLC) e' possibile apprezzare tutta l'evoluzione del fulmine, che parte nella sua porzione inferiore (la piu' vicina al suolo). Il colore rosato e' dovuto probabilmente ad azoto eccitato. E' anche un bell'esempio didattico del cosiddetto effetto pinch: cioe' la compressione di una colonna di gas ionizzato, o plasma, sotto l'effetto del campo magnetico creato dal plasma stesso. *il video e' stato realizzato su suggerimento e con l'assistenza di Marco Spizzo.
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Questo pomeriggio, complice l'allontanamento di una forte perturbazione e la comparsa di un sole splendido che ha fatto capolino fra le nubi, è apparso un arcobaleno di nitidezza eccezionale sui cieli di Padova: completo di arco principale, arco secondario (separati dalla banda oscura di Alessandro), e pure alcuni arcobaleni da interferenza all'interno dell'arco principale, quest'ultimi molto rari da osservare.
E' un segnale fausto in prossimità del solstizio! Infatti, l'arcobaleno è apparso intorno al mezzogiorno solamente perché il sole oggi è al minimo della sua altezza sull'orizzonte: infatti. l'arcobaleno si forma solamente se il sole è più basso di 42° sull'orizzonte.
piu' calda e meno densa, situata sotto lo strato "pesante" di aria fredda. Ogni qualvolta un fluido piu' pesante (come acqua) si trova sopra un fluido piu' leggero (olio), entrambi a riposo, il fluido piu' pesante tende a scivolare per gravita' sotto quello piu' leggero, ma lo fa creando dei vortici caratteristici, l'instabilita' di Rayleigh-Taylor appunto.
Nel caso di Asiago, la presenza di uno strato d'aria fredda in alto denota l'avvicinarsi di un fronte perturbato, e quindi l'arrivo del brutto tempo (come e' effettivamente successo all'inizio della settimana). L'instabilita' ha una prima fase lineare, in cui appare come una leggera increspatura sinusoidale dell'interfaccia tra i due fluidi: ma poi l'instabilita' cresce rapidamente, e determina il mescolamento totale dei due fluidi, come nel seguente gif di una simulazione fluida: Il 12 marzo del 1610 Galileo Galilei pubblica a Venezia il Sidereus Nuncius, un piccolo libretto in cui descrive le scoperte recentemente fatte con il suo telescopio a Padova: la superficie irregolare e montagnosa della Luna, alcuni ammassi stellari (il Presepe e la Nebulosa di Orione) e, soprattutto, i quattro satelliti di Giove che aveva scoperto, sempre a Padova, il 7 gennaio dello stesso anno, il 1610, e che chiama astri medicei (in onore dei Medici, signori di Firenze) gia' nella prima pagina del trattato, qui a fianco riprodotta. Di questi ultimi annota minuziosamente posizione reciproca in funzione del tempo, in quanto Giove e i suoi satelliti, come un sistema solare in miniatura, ai suoi occhi confermano la teoria eliocentrica di Copernico. A parte l'ovvia importanza storica, il Sidereus Nuncius e' il primo esempio di articolo scientifico moderno: contiene infatti una introduzione, un paragrafo sui metodi (la descrizione del cannocchiale e del perche' permette di vedere gli oggetti celesti ingranditi, piu' anche una discussione sugli errori e sui limiti dello strumento), un paragrafo sui risultati, e una breve sezione conclusiva di sommario e discussione. Come cittadino di Padova, non posso che essere orgoglioso del fatto che il primo articolo scientifico al mondo sia datato come: cioe': Scritto in Padova, 12 marzo 1610
L'efficienza del meccanismo e' parecchio elevata: fino a quattro volte l'efficienza di un "paracadute" piatto dello stesso diametro. Quello che colpisce e' l'universalita' di alcune strutture che si osservano in natura: per esempio, la stessa geometria del vortice si riscontra nelle linee di campo magnetico di alcune configurazioni di plasmi noti come Field Reversed Configuration (FRC): entrambi i vortici sono una perturbazione in un flusso verticale (aria nel caso del soffione, campo magnetico assiale nel caso FRC) con due punti di nullo, posti simmetricamente in alto e in basso, rispetto al vortice. Potete trovare l'articolo originale allegato al link qui sotto.
Come l'araba Fenice, l'esperimento RFX sta risorgendo: dopo RFX (attivita' iniziata nel 1992), e RFX-mod (2004), sono entrate nel vivo le seconde modifiche di RFX, che daranno il terzo nome RFX-mod2.
RFX e' un esperimento per la fusione termonucleare controllata a confinamento magnetico situato nell'area del CNR di Padova, nella zona industriale padovana. E' operativo dal 1992 appunto (quasi trent'anni fa), mentre le ricerche sui gas ionizzati, nel quadro generale della ricerca sull'utilizzo della fusione nucleare per produrre energia, iniziarono a Padova nel 1959, sostanzialmente in sincronia con l'inizio di ricerche simili in USA, URSS e Regno Unito. Cosa ci si propone con queste seconde modifiche di RFX? Lo scopo e' sostanzialmente la riduzione delle instabilita' magnetiche che si formano dentro un gas ionizzato, e che in generale sono dannose, sia per la stabilita' del reattore, sia per i meccanismi di trasporto (diffusione e convezione) che generano dentro il gas. Per fare questo, occorre una definizione ingegneristica raffinatissima dei conduttori (a forma di toro) che circondano il gas: per l'appunto, la seconda modifica riguarda quella che in gergo viene chiamata "prima parete" (first wall). Nella figura in alto, questa struttura, coscienziosamente sorvegliata da due ricercatori di RFX, viene caricata su un autotreno per venire trasferita a Schio, presso la Ettore Zanon S.p.A., dove verranno eseguite le modifiche progettate dagli ingegneri e fisici del CNR di Padova. Nell'immagine del giorno della NASA (che si può consultare al sito https://apod.nasa.gov/apod/ap171025.html) si vedono dei "buchi" nella superficie lunare, simili a grandi "tombini", che immettono in canali vuoti nel sottosuolo, memori dell'attività vulcanica che un tempo esisteva sulla Luna. Queste singolari immagini sono state riprese dalla sonda giapponese Kaguya. Secondo i più fantasiosi, potrebbero ospitare degli immaginari "seleniti", abitanti lì rifugiatisi per sfuggire alle condizioni proibitive della superficie lunare... Più dettagli sul sito giapponese della sonda, che riporta l'articolo apparso sulla rivista Geophysical Review Letters.
[123] Ardentissimo autem aestatis tempore exoritur caniculae sidus sole primam partem Leonis ingrediente, qui dies XV ante Augustas kalendas est. Cioe': nel pieno della calura dell'estate, sorge la stella della Canicola, quando il sole entra nella prima parte della costellazione del Leone, il che succede 15 giorni prima delle calende di Agosto [18 luglio]. Il suo sorgere viene preceduto dagli Aquiloni esattamente 8 giorni prima, e per questo motivo essi vengono chiamati "prodromi". La stella della Canicola altro non e' che Sirio, la brillante stella α Canis Maioris, che anche Claudio Tolomeo chiama "cane" nel suo Almagesto (libro VIII, § H144): La stella nella bocca [del Cane Maggiore], la piu' luminosa [del cielo], che e' chiamata Cane (κύον) ed e' rossastra Magari in un altro articolo parleremo del perche' Tolomeo la definisca rossastra, visto che, soprattutto d'inverno, appare con un brillante color bianco-bluastro...
Per quanto ci interessa qui, notiamo che, come negli altri passi del capitolo 47, Plinio connetta la levata eliaca di una stella al comparire di un vento e/o a un cambiamento di tempo atmosferico (il capitolo infatti e' dedicato ai venti e ai loro regimi annuali). Aquilone e' l'antico nome del vento di nord-est (alba solstiziale d'estate, dice in modo molto preciso Plinio), quello che i greci chiamano Borea (... e che triestini e veneziani chiamano bora). Da questo passo di Plinio traggono origine due termini popolari che usiamo in questa stagione: la Canicola, e il solleone, cioe' sol-leone, il Sole in Leone. A causa della precessione degli equinozi, tuttavia, questi due "segnaposto" astronomici ai nostri tempi non indicano piu' l'inizio della calura estiva, come avveniva ai tempi di Plinio: oggi il Sole entra in Leone a meta' agosto, e la levata eliaca di Sirio si osserva piu' o meno nello stesso periodo.
La serata e' stata bellissima, una splendida serata di inizio estate, conclusasi con una sbirciata a Giove e Saturno, grazie ai telescopi gentilmente offerti dagli astrofili presenti. Un grazie speciale al mio caro amico Carlo Vinante, e a tutta l'Associazione Astronomica Euganea per lo splendido supporto offerto.
Le conoscenze astronomiche dell'eta' di Plinio sono gia' in grado di vanificare questa idea: che la Luna sia maggiore della Terra e' opinione piu' antica, sostenuta da Anassimandro e sopravvissuta fino a Plinio solo in qualche testo stoico. Evidentemente Beda non era a conoscenza del fatto che le eclissi di Sole si verifichino in una sottile striscia di terra, per cui accadono in un luogo, ma non in un altro, rendendo evidente che l'ombra della Luna sia piu' piccola di quella della Terra. Dell'errore si resero conto quasi subito i commentatori carolingi (probabilmente riconducibili all'autorita' di Abbone di Fleury), i quali giustamente, nelle glosse al De Natura Rerum, citando Tolomeo, "re della geometria", dicono che l'ombra della Luna e' la diciottesima parte di quella della Terra, e quindi la Terra e' sei volte piu' grande della Luna: Hinc est, quod umbra lunae decima octava pars sit totius terrae, ipsa vero luna sexta terrae pars est In realta', la stima delle aree e' corretta, e infatti la radice quadrata di 18 e' 4.24, molto vicina al valore vero del rapporto del raggio della Terra rispetto al raggio della Luna, Rt/Rl~3.66. Il glossatore invece sbaglia nel dedurre da questo un rapporto di raggi pari a 6 (non e' la radice quadrata di 18!). In ogni caso, giustamente i computisti carolingi rilevarono l'errore di Beda (... e di Plinio!): la Luna e' piu' piccola della Terra.
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December 2024
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Last modified 12/04/2024