IL SOLE. La più bassa temperatura della storia è stata registrata in Antartide, presso la stazione di Vostok, il 21 luglio 1983: -89,2 C.

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1 IL SOLE Tutta la sterminata quantità di piante che ricoprono la Terra si nutrono di Sole. Solo grazie alle radiazioni solari infatti può avvenire la fotosintesi, cioè quel processo tramite il quale le piante producono glucosio e vivono, non solo, ma producono l ossigeno che respiriamo anche noi. Del resto mangiamo sole ogni volta che mangiamo l insalata, una bistecca, un formaggio o una tazza di latte Le mucche, infatti, vivono mangiando vegetali e, quindi, grazie alla fotosintesi, anche i carnivori e i decompositori indirettamente fanno parte di questa catena che parte dal Sole. Se il sole si spegnesse tutta questa catena si interromperebbe. Le eclissi solari avvengono quando la luna si trova tra la terra e il sole: in questa posizione la luna copre la nostra stella come se fosse un enorme schermo nero e impedisce alla sua luce di raggiungerci: l effetto è sconvolgente, sembra quasi che il sole si spenga. La prima cosa che si avverte è il freddo, perché i raggi smettono di scaldarci, ma subito piomba uno strano silenzio: gli uccelli smettono di cantare perché pensano sia venuta la notte, tutti gli animali sono sorpresi, i cani abbaiano. Non c è da stupirsi che nell antichità gli esseri umani fossero terrorizzati dalle eclissi. Tutto dura però al massimo pochi minuti e poi le cose tornano alla normalità. E se così non fosse? La temperatura più alta della storia è stata misurata in Libia nella città di Al 'Aziziyah. Qui il 13 settembre 1922 il termometro ha toccato i 57,7 C. In media, però, le temperature più alte si registrano in Etiopia, nella regione della Dancalia: la località di Dallol è il luogo abitato più caldo del mondo, con una temperatura media di 34 C, una enormità se si considera che a Milano la temperatura media annuale si aggira sui 13. La più bassa temperatura della storia è stata registrata in Antartide, presso la stazione di Vostok, il 21 luglio 1983: -89,2 C. Tra questi due estremi esistono molti mondi diversi. Gli inuit che bucano il ghiaccio per pescare, le persone che giocano a palla su una spiaggia del Mediterraneo, gli aborigeni a caccia con strumenti tradizionali Ma sono solo la testimonianza di come la nostra specie abbia saputo regolare la propria esistenza in base alla disponibilità della più preziosa delle risorse: la luce del sole. 1

2 Ma anche in tempi molto più recenti ci sono stati cambiamenti e miniglaciazioni: basta guardare i quadri fiamminghi del 500. Il mezzo secolo più caldo degli ultimi mille anni sembra essere stato la seconda metà del 900. Una piccola glaciazione si è avuta invece intorno al Lo sappiamo attraverso la paleoclimatologia che ricava i suoi dati attraverso gli anelli di accrescimento degli alberi, o studiando il movimento dei ghiacciai, le barriere coralline o le stalagmiti. Sono utili anche i racconti degli storici e i dipinti. Possiamo vedere gli effetti della piccola glaciazione del 700 nei ritratti che ritraggono il nord Europa avvolto nel gelo. In un epoca più antica d.c. ci fu un periodo di clima particolarmente mite (periodo caldo medievale). Queste oscillazioni sono passate alla storia, prodotte da mutamenti della temperatura media di meno un grado; niente di paragonabile alle variazioni di 2-3 gradi che potrebbero essere procurate tra qualche anno a causa del surriscaldamento globale. Vi proponiamo di percorrere un viaggio a ritroso nel tempo, per scoprire com erano in passato i luoghi in cui è sorta Roma: secondo i geologi la collina di monte Mario, alle cui pendici si trova lo stadio Olimpico, è una formazione di circa un milione di anni fa. In questo milione di anni si è verificato un continuo cambiamento di climi e di paesaggi e anche di esseri umani. Nel corso dei tempi si sono succedute steppe di tipo siberiano, savane africane, ambienti aridi e gelide paludi. Noi abbiamo l impressioneche gli ambienti non cambino o cambino poco. Ma cosa avrebbe potuto filmare una telecamera allo stadio Oimpico andando indietro nel tempo un milione di anni? anni fa il clima era molto diverso. Al posto dello stadio Olimpico c ra una steppa fredda e arida molo simile alla Russia. I gruppi umani erano nomadi e vivevano di caccia e probabilmente confezionavano abiti e calzari per difendersi dal freddo anni fa in questa zona viveva l uomo di Neandertal; il clima doveva essere freddo e umido, le estati erano miti, l inverno non particolarmente rigido. Quest uomo sapeva costruire strumenti molto raffinati che richiedevano anche una notevole intelligenza anni fa all Olimpico pascolavano elefanti, ippopotami, rinoceronti e il clima era caldo arido, di tipo nord africano; le popolazioni erano nomadi, vivevano in gruppi sparsi ed erano dedite 2

3 alla caccia. Usavano armi di legno, avevano scoperto il fuoco e cuocevano la carne cacciata anni fa il clima era freddo e in questa zona non era raro trovare elefanti. Tra questi uomini c era forte cooperazione e probabilmente avevano sviluppato una sorta di linguaggio. L ambiente era pluviale e lacustre, la vita non era affatto facile e si moriva molto giovani anni fa la zona intorno a Roma era in piena attività vulcanica. I crateri dei laghi di Bracciano e Bolsena erano in formazione. Il fuoco era ancora sconosciuto agli uomini, ma fu grazie alle eruzioni che nacque la capacità di esportare e poi di produrre il fuoco anni fa la zona dell Olimpico era una zona con praterie, faceva più freddo di oggi. Si potevano trovare bisonti e tigri con i denti a sciabola. Oggi molte cose sono cambiate. Si sono alternati i climi, le vegetazioni, gli uomini e a un certo punto è comparso un pallone e ventidue uomini in maglietta che lo rincorrono. Ma quanto durerà? Nessuno è in grado di dirlo.. La Terra gira su stessa e orbita intorno al Sole. La sua orbita è ellittica, un po schiacciata. Questo schiacciamento aumenta col passare dei millenni fino ad arrivare a un massimo, poi torna alla forma originale: in tutto ci vogliono anni. Anche l asse di rotazione si modifica : nell arco di anni si piega e poi ritorna su, e non solo, gira anche come fa una trottola che quando sta per fermarsi ondeggia. È la famosa precessione degli equinozi, un ciclo che dura anni. Tutte queste cose insieme hanno come risultato lo spostamento dell area in cui arriva la maggior quantità di raggi solari, e di conseguenza l avanzamento o l arretramento dei ghiacci. Sono proprio questi fenomeni astronomici ad essere considerati i maggiori responsabili delle grandi glaciazioni. Negli ultimi di anni se ne sono contate circa una trentina. Varia anche nel tempo la quantità di energia solare che raggiunge la terra. Il volto della nostra stella non è sempre lo stesso: in un certo periodo si copre di macchie solari, enormi zone relativamente fredde (4.500 K), mentre il resto della superficie solare si trova a K. Ma soprattutto al loro interno ci sono potenti campi magnetici, indici di turbolenze sulla nostra stella. Il numero delle macchie solari aumenta e diminuisce secondo vari 3

4 meccanismi in parte ancora da scoprire. La cosa interessante è che la presenza o l assenza di queste macchie sembra avere effetti sul nostro clima. Ad esempio dal 1645 al 1715 le macchie solari sparirono: fu uno straordinario periodo di quiete per il sole che ha forse causato il lieve abbassamento di temperatura che determinò la cosiddetta piccola era glaciale. E in futuro come sarà il clima? Dipenderà da moltissime variabili: oltre ai movimenti astronomici della terra e all attività del Sole, occorre tener conto di fenomeni come le grandi eruzioni vulcaniche i cui effetti possono essere opposti. Le ceneri che oscurano il cielo posso causare raffreddamenti, i gas contribuiscono all effetto serra determinando riscaldamenti. Attualmente il nostro pianeta sembra si stia riscaldando sempre più: molti scienziati attribuiscono il fenomeno ai gas inquinanti che immettiamo nell atmosfera. Immaginiamo di avvicinarci al sole protetti da una astronave insensibile anche al calore più intenso: la sua superficie non è omogenea: ci sono macchie più scure, le macchie solari, con diametro simile a quello della Terra. Dobbiamo diffidarne: sviluppano potenti campi magnetici che potrebbero far impazzire le strumentazioni della nostra astronave. Per non parlare di altri spaventosi effetti magnetici: i brillamenti, enormi frustate di fuoco lunghe decine di migliaia di km. Schiviamo i pericoli e oltrepassiamo la superficie quasi senza accorgercene: è una superficie morbidissima fatta di gas. Subito siamo sballottati da una turbolenza dovuta a un mescolamento di gas di diversa temperatura. Fra poco entreremo in un area più sicura. Ora va meglio, ma fa molto più caldo: siamo nella regione che circonda il nucleo e ci sono 7 milioni di gradi e il peggio deve ancora venire. Ecco il nucleo: occupa il 2% del volume del sole e contiene metà della materia solare. La densità del gas qui è inimmaginabile e ci sono 15 milioni di gradi. Qui avvengono in continuazione reazioni di fusione nucleare e ogni secondo 5 milioni di tonnellate di materia solare sono convertiti in energia, molta della quale è convertita in fotoni, particelle di luce. Il fotone impiega anni a districarsi fra le correnti magnetiche e a raggiungere la superficie del sole. Da lì partirà alla volta della nostra terra. Arriverà in appena 8 min. Il viaggio che abbiamo appena descritto è in realtà impossibile, perchè non c è nulla che possa resistere al calore del sole. 4

5 Il sole noi possiamo solo guardarlo da lontano. Il telescopio spaziale Soho è il più famoso strumento dedicato allo studio del sole: si trova a una distanza di un milione e mezzo di km circa dalla terra, un inezia rispetto ai 150 milioni di km che ci separano dal sole. Soho ci ha permesso di studiare ciò che avviene sulla superficie del sole, in particolare i brillamenti. Dati ancora più precisi sono attesi grazie al Solar Dynamic Observatory il telescopio spaziale lanciato l 11 febbraio Già ha cominciato ad inviarci immagini straordinarie della nostra stella come non se ne erano mai viste. Molto possiamo capirlo anche dalla terra: ad esempio, analizzando la luce che proviene dal sole ci appare bianca, ma è composta dalla combinazione di diversi colori, separabili attraverso un prisma. Guardando attentamente ci accorgiamo che certe zone sono scure: esse corrispondono alla luce assorbita dagli elementi chimici che compongono il sole. Ogni elemento chimico assorbe uno specifico tipo di luce e quindi basta identificare le linee nere per capire di cosa è composta la stella. E questa sorta di codice a barre che ci ha consentito di capire che il Sole è composto per il 90% di idrogeno. E possibile analizzare e catturare la luce di tutte le stelle. Una volta che conosciamo la loro composizione possiamo dedurre molte informazioni come le dimensioni o la loro età. Il certificato di nascita del sole dice che 5 miliardi di anni fa una immensa nube di gas composta soprattutto di idrogeno e elio si è pian piano condensata in una palla di gas sempre più densa. Per attrazione gravitazionale a questa sfera si sono aggiunti sempre più atomi vaganti, fino al punto in cui la pressione interna, dovuta al peso della materia accumulata, ha creato una fusione tra atomi con la liberazione di energia. Con una serie di reazioni nucleari il sole ha cominciato ad accendersi, ma sono stati necessari molti milioni di anni prima che assumesse il suo aspetto attuale. Nello stesso modo in tutto l universo sono nate e nascono in continuazione nuove stelle, cioè nuovi soli e, così come sono nate, invecchiano e muoiono; anzi è proprio grazie alla morte di una grande stella che noi esistiamo. Il sole è una stella di seconda generazione. La nube di gas da cui è nato venne prodotta dalla morte di un grande astro. Sono proprio i grandi astri ad aver creato tutti i tipi di atomi che conosciamo perché al loro interno la pressione e la temperatura hanno portato alla creazione di atomi sempre più complessi, inclusi ossigeno, azoto, carbonio, potassio, sodio e decine di 5

6 altri come il ferro e l oro. Giunte alla fine del loro ciclo queste stelle muoiono generando un esplosione che viene chiamata supernova. Alla fine dove c era un enorme astro luminoso rimane una grande nube di gas. In seguito, queste nubi possono ricompattarsi, magari includendo atomi generati dalla morte di altre stelle e proiettati lontano nello spazio. E questo, appunto, è avvenuto nel nostro sistema solare. Quindi anche noi siamo nati da quella nube primordiale, siamo formati da atomi cucinati tempo fa in qualche supernova siamo veramente figli delle stelle! Circa 4,5 miliardi di anni fa la nube primordiale, da cui è nato il sole, si era trasformata in un disco di detriti cosmici in orbita. Attorno alla stella neonata alcuni granelli di questa polvere cominciarono a scontrarsi tra di loro dando origine a corpi sempre più grandi. Nelle zone più vicine al sole furono soprattutto metalli e rocce ad unirsi. In questa regione la temperatura era troppo alta perché potessero accumularsi gas volatili come metano e vapore acqueo. Nacquero così i pianeti rocciosi: Mercurio, Venere, la Terra e Marte. Oltre Marte faceva abbastanza freddo perché i gas potessero formare piccoli cristalli di ghiacci e addensarsi: così si formarono i grandi pianeti gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Soprattutto agli inizi il sistema solare era tutt altro che quieto: c erano continui scontri tra corpi appena formati. E forse effetti di gravità fecero addirittura sì che Urano e Nettuno si spostassero sensibilmente dal loro luogo di nascita per arrivare là dove si trovano oggi. Per secoli l uomo ha immaginato la Luna come un piccolo sole candido, una piccola luce notturna in contrasto col bagliore caldo del giorno. Ora sappiamo che la Luna non brilla di luce propria, ma riflette quella del Sole e se ci appare argentea è per il suo modo di riflettere i raggi della nostra stella. La Luna assomiglia più alla Terra che al Sole, anzi forse è un pezzo di Terra scagliato nel cielo durante una catastrofe di un passato remotissimo. Secondo una delle ipotesi più accreditate sull origine della Luna, il nostro satellite si sarebbe formato 4 miliardi e mezzo di anni fa. A quel tempo la Terra e gli altri pianeti esistevano da pochissimo e tra essi si aggiravano innumerevoli asteroidi e residui cosmici. Molti di questi erano catturati dalla forza di gravità di questi pianeti. La Terra era sottoposta a una pioggia di meteoriti, ma un giorno sarebbe accaduto qualcosa di davvero unico e devastante: un corpo celeste molto grande sarebbe entrato in collisione con il nostro pianeta; l urto avrebbe fatto aumentare la temperatura di milioni di gradi, proiettando nello spazio milioni di tonnellate di rocce. Questi detriti avrebbero formato un 6

7 anello intorno alla Terra per poi condensare in unico satellite: la Luna, oggi a km di distanza da noi. Così la Terra ebbe una sorella, una compagna che le avrebbe cambiato il destino. Le forze di gravità di Terra e Luna si bilanciano, stabilizzando l asse di rotazione terreste: se il satellite non ci fosse, il nostro pianeta girerebbe su stesso più in fretta, provocando venti molto forti. Gli uragani sarebbero più frequenti. La Luna ha un modo tutto suo per ricordarci la sua forza, sollevando e abbassando le acque del mare. Le maree sono un effetto della sua attrazione di gravità. Alle del 20 luglio 1969 il mondo trattiene il fiato: Armstrong e Aldrin si sono posati sul Mare della Tranquillità, Michael Collins li aspetta a bordo del modulo che li dovrà riportare sulla Terra. Neil Armstrong e Buzz Aldrin si infilano la tuta, due ore dopo l atterraggio Armstrong scende dalla scala. Sarà il primo uomo a posare il piede sul suolo della Luna. E un luogo deserto, coperto da una polvere grigiastra molto fine, un paesaggio desolato e selvaggio. Seguiranno altre 6 missioni Apollo che riusciranno per 5 volte a raggiungere la Luna senza particolari problemi. Tra circa 5 miliardi di anni non ci sarà più idrogeno da trasformare in elio, nel nucleo del sole non ci sarà più carburante. Se la nostra fosse una stella di grandi dimensioni, almeno 10 volte di quello che è, le pressioni e la temperatura sarebbero molto più grandi e le reazioni nucleari potrebbero andare avanti coinvolgendo prima l elio e poi altri elementi per poi finire in una supernova. Ma il sole è solo una stella di medie dimensioni e quindi, una volta esaurito l idrogeno, inizierà a dilatarsi fino a diventare più grande e rarefatta. Diventerà quindi una gigante rossa. Il suo vapore rovente inghiottirà prima Mercurio, poi Venere e dopo probabilmente toccherà alla Terra. Ma ad affondare nei vapori roventi sarà un pianeta molto diverso da quello che conosciamo. Il Sole morente sarà molto più caldo di come è oggi e le sue fiamme renderanno la Terra inabitabile ben prima di divorarla. Infine il Sole si spegnerà e il nostro piccolo angolo di galassia diventerà buio e gelido. La stessa cosa è avvenuta e continua ad avvenire innumerevoli volte in ogni punto dell universo. Ma pensare che questo destino tocchi alla nostra amata terra può riempirci di sgomento... 7