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L'enigma delle anomalie inspiegabili dell'astronomia
Alla fine del 19° secolo, gli astronomi scoprirono che il perielio di Mercurio (il suo punto più vicino al sole durante la sua orbita) stava avanzando lentamente in un modo che non poteva essere spiegato dalla fisica newtoniana. L'anomalia era piccola, così minuscola che la maggior parte credeva che presto si sarebbe trovata una semplice spiegazione. Si è scoperto, ovviamente, che l'orbita di Mercurio era un indizio dell'esistenza di un concetto di fisica completamente nuovo, chiamato relatività generale, che ha cambiato radicalmente la nostra comprensione dell'universo.
Se c'è una lezione, è prestare attenzione alle piccole anomalie.
Ecco perché un elenco preparato da John Anderson al Jet Propulsion Laboratory in California e Michael Nieto al Los Alamos National Laboratory nel New Mexico costituisce una lettura interessante. I due scienziati hanno raccolto dettagli su quattro anomalie inspiegabili su cui gli astronomi si stanno attualmente grattando la testa (ne ho aggiunta una quinta). Diamo un'occhiata.
1. Il primo è l'anomalia flyby, di cui abbiamo discusso su arxivblog qui , qui , e qui . Questa è la scoperta che le navicelle spaziali che sorvolano la Terra sperimentano un piccolo ma significativo cambiamento nell'accelerazione, un effetto che è stato studiato in dettaglio da Anderson e dimostrato essere reale piuttosto che un artefatto di qualche tipo.
2. Segue il lento ma sicuro aumento della lunghezza dell'unità astronomica (AU), un'unità di misura approssimativamente uguale alla distanza media dalla Terra al sole. Questo è stato calcolato come 149.597.870.700 metri, più o meno tre metri, ed è di gran lunga la costante più accuratamente determinata in astronomia, i dati provenienti dalle misurazioni della distanza tra la Terra e vari orbiter e lander di Marte risalenti al 1976 ad oggi. Tuttavia, questi dati indicano che l'AU sta aumentando di circa 15 centimetri all'anno.
Una spiegazione è che la massa del sole sta aumentando (c'è una relazione matematica che collega l'AU alla massa del sole). In effetti, la massa del sole dovrebbe diminuire a causa della perdita di massa dovuta alla radiazione solare e al vento solare. Per spiegare l'aumento dell'AU, il sole dovrebbe aumentare la sua massa di 10^18 chilogrammi all'anno. Ciò equivale a ingoiare una luna planetaria di buone dimensioni o circa 40.000 comete all'anno. Sicuramente l'avremmo notato.
3. Poi c'è l'anomalia Pioneer, il piccolo ma costante rallentamento della navicella spaziale Pioneer mentre escono dal sistema solare. Nessuno è stato in grado di spiegare in modo soddisfacente cosa li sta tirando indietro, anche se c'è non sono mancati i tentativi .
4. Infine, Anderson e Nieto indicano l'aumento dell'eccentricità dell'orbita della luna, misurata da misurazioni laser tra il 1970 e il 2008. Questi dati mostrano che l'apogeo e il perigeo della luna sono aumentati in distanza di circa 3,5 millimetri all'anno.
5. Anderson e Nieto potrebbero aggiungere un quinto enigma alla loro lista: il recente anomalie misurate nell'orbita di Saturno .
Questo si aggiunge a prove per una nuova fisica o solo a una scarsa applicazione della fisica che conosciamo? Qualunque sia la risposta, questi sono problemi che vale la pena guardare.
Rif: arxiv.org/abs/0907.2469 : Anomalie astrometriche del sistema solare