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 Prodotto di ingegneria e design. Capitolo 1 LE DOMANDE ESISTENZIALI Da sempre l'uomo s'è posto delle domande esistenziali sui misteri dell'immanente e del trascendente. Le mie più cogenti sono state: come è nato e concretizzato il mondo cosmico? Cos'è, come nasce e perché la vita nel mondo? Cosa c'è dopo la fine della vita? Nella ricerca delle risposte a queste domande ho avuto un approccio, non fideistico, ma estremamente razionale sulla base dell'osservazione e accertamento scientifico, per quanto attiene all'immanente comprensibile dalla mente umana e ipotizzando risposte razionalmente probabili per il trascendente che la mente umana non può ovviamente comprendere, cioè contenere. Capitolo 2 ORIGINI DELL'UNIVERSO L'Universo, non solo nell'accezione astronomica ma nel senso più ampio possibile del materiale ed immateriale esistente, non può essere stato il prodotto del nulla o del caos, in quanto, dall'attenta osservazione scientifica dello stesso, tutto appare frutto di un immenso e dettagliatissimo progetto, di una accurata programmazione, e tutto l'esistente immanente risponde a leggi non scritte ma attuate e riscontrabili scientificamente, che non possono che avere un'origine intelligente, preesistente e, ovviamente, trascendente. Intanto la sua origine, che facciamo risalire a circa 14 miliardi di anni fa col Big Bang, non è possibile stabilire scientificamente se sia stata una vera origine dal nulla oppure la trasformazione di un universo antecedente. Col Big Bang l'energia si è sviluppata e prodotta in massa alla velocità della luce, E = m C2, (E = energia, m = massa, C = velocità della luce nel vuoto = ca. 300.000 km/s) con emissione e proiezione di particelle elementari, altamente energetiche, che nel tempo, miliardi di anni, si sono aggregate in formazioni gassose, nebulose, e solide, galassie, pianeti e corpi cosmici vari. Dalle recenti osservazioni astronomiche l'universo non ha esaurito l'impulso dinamico originario del Big Bang e continua ad espandersi con conseguente allontanamento reciproco delle varie formazioni cosmiche, ma non può escludersi una futura inversione di tendenza, con contrazione sempre più spinta che potrebbe portare l'universo a scomparire in un gigantesco e massivo buco nero. Nell'universo osservabile sono presenti più di 100 miliardi di galassie, di dimensioni tra 300 e 30.000 a.l. (a.l. = anno luce = spazio percorso dalla luce nel vuoto nel tempo di un anno terrestre = ca. 9.460 miliardi di kilometri), separate da distanze dell'ordine di centinaia di migliaia di anni luce. Comprendono al loro interno miliardi di stelle, sistemi planetari, corpi isolati, polveri e gas, tutti in vertiginoso movimento e tenuti insieme dalla forza di gravità. All'interno di una di esse, la Via Lattea, è collocato il nostro villaggio cosmico, il Sistema Solare. Capitolo 3 LA NOSTRA REGIONE COSMICA, LA VIA LATTEA La Via Lattea è la galassia che contiene il nostro sistema solare. Anche se non possiamo vederla che dal suo interno, come una striscia luminosa di stelle e corpi celesti vari, s'è dedotto scientificamente che la Via Lattea è una galassia a spirale barrata, cioè con un nucleo centrale attraversato da una struttura a forma di barra da cui dipartono i bracci a spirale. E' la principale del Gruppo Locale, un raggruppamento di galassie relativamente vicine, che comprende la Galassia di Andromeda, la Galassia del Triangolo e un centinaio di galassie nane. Ha un'età di 13,7 miliardi di anni e un'ampiezza di ca. 100.000 a.l.. All'interno del Gruppo Locale la Via Lattea si muove con una rotazione oraria attorno il centro galattico con una velocità periferica di 250 km/s e nello spazio, in riferimento alle galassie circostanti, alla velocità di 600 km/s. All'interno della Via Lattea il nostro sistema solare si colloca a ca. 27.000 a.l., a metà strada tra il centro e il bordo, tra due bracci principali della spirale. Capitolo 4 IL NOSTRO VILLAGGIO COSMICO, IL SISTEMA SOLARE Il sistema planetario che ci ospita, Sistema Solare, è costituito da una stella nana gialla, il Sole, otto pianeti, in ordine di distanza dal Sole, Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno, e cinque pianeti nani, dai rispettivi satelliti e da moltissimi altri corpi minori, asteroidi, comete, meteoriti e polvere interplanetaria. La massa solare costituisce il 99,86% della massa dell'intero sistema solare mentre quella della Terra è 330.000 volte più piccola di quella del Sole. Il Sole è una gigantesca fornace atomica sferica nel cui nucleo interno avvengono le reazioni atomiche di fusioni nucleari tra gli atomi di idrogeno formando atomi più pesanti di elio, producendo la radiazione solare, che è l'energia radiante emessa dal Sole propagandosi nello spazio interplanetario, La nascita del Sole risale a 4,6 miliardi di anni fa dal collasso di una nube di gas, dovuto probabilmente all'esplosione di una antica supernova. Si spegnerà tra 5 miliardi di anni, quando terminerà il suo ciclo evolutivo. Lo spegnimento del Sole comporterà inevitabilmente alla distruzione del sistema planetario alimentato dalla sua energia. I pianeti interni del Sistema Solare, Mercurio, Venera, Terra e Marte sono rocciosi, Giove e Saturno, sono dei giganti gassosi, Urano e Nettuno, giganti ghiacciati. I pianeti rocciosi sono molto diversi dalla Terra. Il più interno, Mercurio, ha dimensioni di ca. 1/3 di quelle della Terra. La superficie, che ricorda quella della Luna, è rugosa, costellata da crateri ed enormi scarpate, profonde anche centinaia di chilometri e ricoperta di polvere per l'assenza di atmosfera. La sua vicinanza al Sole porta la temperatura sulla superficie fino a 427°C di giorno per precipitare a -173°C di notte. Mercurio ha un periodo di rotazione molto più lento della Terra, ca. 59 giorni terrestri, contro un periodo di rivoluzione intorno al Sole molto più rapido, 88 giorni, completando, quindi, tre rotazioni ogni due rivoluzioni. Il secondo pianeta interno, Venere, è classificato come un pianeta terrestre ed è molto simile alla Terra per dimensioni (6.052 km di raggio contro 6.351 della Terra) e massa. Tuttavia per altri aspetti è piuttosto differente dal nostro pianeta. L'atmosfera di Venere è costituita principalmente da anidride carbonica ed è molto più densa dell'atmosfera terrestre, con una pressione al livello del suolo pari a 92 atm. La densità e la composizione dell'atmosfera creano un impressionante effetto serra che rende Venere il pianeta più caldo del sistema solare. Lo spesso strato di nubi, altamente riflettente che avvolge Venere, impedisce la visione nellospettro visibile della superficie dallo spazio. Il pianeta non è dotato di.satelliti o.anelli e ha un campo magnetico più debole di quello terrestre. La rotazione di Venere è molto lenta, con un periodo di 243 giorni terrestri, mentre quello di rivoluzione è di 225 giorni. Quindi su Venere un giorno dura più di un anno! L' altro vicino della Terra, quarto pianeta in ordine di distanza dal Sole, Marte è l'ultimo dei pianeti di tipo terrestre. Chiamato pianeta rosso per via del suo colore caratteristico causato dalla grande quantità di ossido di ferro che lo ricopre, Marte è il pianeta più simile alla Terra tra quelli del sistema solare. Le sue dimensioni sono intermedie tra quelle del nostro pianeta e quelle della Luna, e ha l'inclinazione dell'asse di rotazione e la durata del giorno simili a quelle terrestri. Marte ha una atmosfera molto rarefatta a causa della bassa gravità, composta principalmente da Anidride carbonica 95%, Azoto 2,6%, Argon 1,6%, Ossigeno 0,13%, Monossido di carbonio 0,07%, vapore acqueo e metano. Marte non ha un campo magnetico globale e un'estrema scarsità di ozono, per cui non ha nessuna protezione dalle radiazioni ultraviolette solari. Le temperature medie superficiali sono piuttosto basse, tra -120 e -14°C. La sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari, deserti sabbiosi e formazioni geologiche che fanno ipotizzare la presenza di un'idrosfera in un lontano passato. La superficie del pianeta appare fortemente craterizzata, a causa della quasi totale assenza di agenti erosivi (principalmente, l'attività geologica, atmosferica e idrosferica) e dalla totale assenza di attività tettonica delle placche capace di formare e poi modellare le strutture tettoniche. La bassissima densità dell'atmosfera non è poi in grado di consumare buona parte delle meteore, che pertanto raggiungono il suolo con maggior frequenza che non sulla Terra. Tra le formazioni geologiche più notevoli di Marte vi sono: il monte Olimpo, il vulcano più grande del sistema solare (alto 27 km), le Valles Marineris, un lungo canyon, notevolmente più esteso di quelli terrestri, e un enorme cratere sull'emisfero boreale, ampio circa il 40% dell'intera superficie marziana. Marte ha due satelliti naturali di piccole dimensioni: Fobos e Deimos, di forma irregolare, non risolvibile dalla Terra che sono stati fotografati e studiati prevalentemente da sonde spaziali. Marte, dopo la Luna, è il prossimo pianeta che noi terrestri prevediamo di visitare entro pochi decenni, per eventualmente stabilirvi una base spaziale. Il quinto pianeta in ordine di distanza dal Sole, Giove, e il più grande di tutto il sistema planetario: la sua massa corrisponde a due volte e mezzo la somma di quelle di tutti gli altri pianeti messi insieme. È classificato, al pari di Saturno, come gigante gassoso. Giove ha una composizione simile a quella del Sole, infatti è costituito principalmente da idrogeno ed elio con piccole quantità di altri gas composti, quali ammoniaca, metano e acqua. Si ritiene che il pianeta possegga una struttura pluristratificata, con un nucleo solido, presumibilmente di natura rocciosa e costituito da carbonio e silicati di ferro, sopra il quale gravano un mantello di idrogeno metallico e una vasta copertura atmosferica che esercitano su di esso altissime pressioni. L'atmosfera esterna è caratterizzata da numerose bande e zone di tonalità variabili dal colore crema al marrone, costellate da formazioni cicloniche e anticicloniche, tra le quali spicca la Grande Macchia Rossa, La rapida rotazione del pianeta gli conferisce l'aspetto di uno sferoide schiacciato ai poli e genera un intenso campo magnetico che dà origine ad un'estesa magnetosfera. Inoltre, a causa del meccanismo di Kelvin-Helmholtz, Giove, come tutti gli altri giganti gassosi, emette una quantità di energia superiore a quella che riceve dal Sole. Giove ha un rapidissimo periodo di rotazione, 9 h 50 m 30 s, che è il più breve del sistema solare, e un periodo di rivoluzione di 11,86 anni terrestri. Giove ha un forte campo magnetico, il più intenso del sistema solare, 14 volte superiore a quello terrestre, che preserva la sua atmosfera dalle interazioni col vento solare. Giove ha un numero elevato di satelliti, recentemente quantificato in 95, i maggiori dei quali sono i medicei o galileiani Ganimede, Callisto, Io ed Europa, oltre ad anelli di frammenti ghiacciati, come Saturno. Il sesto pianeta per distanza dal Sole è Saturno, secondo pianeta più massiccio dopo Giove. Ha un raggio medio 9,48 volte quello della Terra e una massa 95 volte superiore a quella terrestre. Saturno ha un periodo di rivoluzione di 29,46 anni terrestri e un periodo di rotazione di 10h 39m 24s. Saturno è composto per il 95% da idrogeno e per il 3% da elio ed altri elementi in quantità minori. Il nucleo, consistente in silicati e ghiacci, è circondato da uno spesso strato di idrogeno metallico e quindi da uno strato esterno gassoso. I venti nell'atmosfera di Saturno possono raggiungere i 1800 km/h, risultando tra i più veloci nel sistema solare. Saturno ha un esteso e vistoso sistema di anelli che consistono principalmente in particelle di ghiaccio e polveri di silicati. Ha un gran numero di satelliti, 83 quelli conosciuti, tra i quali Titano è il maggiore ed anche l'unico satellite del sistema solare ad avere un'atmosfera significativa. Urano è il settimo pianeta in ordine di distanza dal Sole, il terzo per diametro e il quarto per massa. Il periodo di rivoluzione di Urano è di 84 anni terrestri e il periodo di rotazione di 17h e 14m, con la particolarità, unica nei pianeti conosciuti, che il suo asse di rotazione è inclinato di 98° rispetto al piano dell'orbita, giacendovi quasi, con la conseguenza che ognuno dei due poli è diretto verso il Sole per metà dell'orbita, e per la successiva metà cade nella zona in ombra. L'estrema inclinazione dell'asse di rotazione di Urano pare abbia delle conseguenze metereologiche importanti, quali l'estremizzazione delle stagioni. La superficie di Urano è prevalentemente costituita da una miscela ghiacciata di acqua, metano e ammoniaca, Al suo interno potrebbe esserci un piccolo nucleo roccioso. Urano possiede un'atmosfera, composta per l'83% di idrogeno, per il 15% di elio e per il 2% di metano, con tracce di acetilene ed altri idrocarburi. Anche nell'atmosfera di Urano sono presenti sistemi di nubi, simili a quelli di Giove e Saturno, con forti venti e confinamenti in bande orizzontali. Urano ha un forte campo magnetico, d'intensità 50 volte di quello terrestre, con la peculiare caratteristica di essere inclinato di 59° rispetto all' asse di rotazione del pianeta, al contrario di quello terrestre e degli altri giganti gassosi. Urano ha un totale di 27 satelliti naturali, dei quali i primi cinque sferici sono, in ordine di dimensione: Titania, Oberon, Ariel, Umbriel e Miranda. Nettuno è l'ottavo e più lontano pianeta del Sistema solare partendo dal Sole. Si tratta del quarto pianeta più grande, considerando il suo diametro, e il terzo se si considera la sua massa. Nettuno ha 17 volte la massa della Terra ed è leggermente più massiccio del suo quasi gemello Urano, la cui massa è uguale a 15 masse terrestri, ma è meno denso rispetto a Nettuno. Il periodo di rivoluzione di Nettuno è di 165 anni terrestri e ruota intorno al suo asse, inclinato di 1,8° sull'eclittica, con un periodo di 16h e 7m. Nettuno ha probabilmente un piccolo nucleo roccioso, per il resto è gassoso, con un'atmosfera di composizione molto simile a quella di Urano: 85% idrogeno, 15% elio e 2% metano; quest'ultimo è causa della sua colorazione blu, in quanto assorbe la radiazione rossa e riflette quella blu. Nettuno ha due satelliti principali: Tritone e Nereide e altri sei minori recentemente individuati: Naiade, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa e Proteo. La superfice di Tritone è ghiacciata, paragonabile per dimensioni a quella della Terra, ricca di montagne, spaccature e crateri. Capitolo 5 LA NOSTRA CASA COSMICA, LA TERRA La Terra, terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole, è il più grande dei pianeti rocciosi del sistema solare, sia per massa che per diametro. Dista dal Sole 150 milioni di chilometri, pari a 8.3 m.l. (minuti luce), ed ha un diametro all'equatore di 12.756 km.. La Terra si è formata dalla nebulosa solare ca. 4,5 miliardi di anni fa e la sua fine più prevedibile sarà 5 e 7,5 miliardi di anni, quando il Sole sarà entrato nella fase di gigante rossa espandendosi fino a inglobarla. Poco dopo la sua formazione la Terra ebbe un tremendo impatto con un corpo delle dimensioni di Marte, Theia, il cui nucleo fu inglobato dalla Terra e i rimanenti frammenti e polveri espulsi dall'impatto formarono un pianeta satellite della Terra, la Luna. Nei miliardi di anni dalla sua formazione la Terra si è trasformata profondamente arrivando a una configurazione di grande stabilità e vivibilità. Solo la concomitante sussistenza di una rilevante serie di specificità e fattori esterni ha reso possibile la vivibilità e abitabilità della Terra, con probabilità d'evento prossima allo zero. I principali si essi, già singolarmente poco comuni o probabili, sono stati: la sua collocazione nella fascia di abitabilità rispetto al Sole, l'inclinazione dell'asse di rotazione rispetto alla normale all'eclittica di 23,5° che combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole causa l'alternarsi delle stagioni, l'effetto maree della Luna con conseguente rallentamento e regolazione della rotazione terrestre intorno al suo asse, l'ampia traiettoria di rotazione attorno al Sole, l'ottimale differenza tra afelio e perielio, massima e minima distanza dal Sole, la presenza di un forte campo magnetico protettivo dai nocivi venti solari e trattenente l'atmosfera, la presenza di acqua in grande quantità e in tutte le sue forme gassosa, liquida e solida, la presenza di una spessa atmosfera composta da gas vitali quali azoto (78%) ossigeno (21%) con un restante 1% contenente anidride carbonica, CO2, elio ed altri in quantità minori. A tutt'oggi la Terra risulta essere l'unico pianeta dell'universo osservabile con analoghe condizioni di vivibilità e abitabilità. Ma la Terra ha un'altra importante specificità, non fisica né astronomica, bensì estetica, risulta cioè BELLA (il Bel Pianeta Azzurro), rispondendo nelle sue forme materiali, colori, panorami, paesaggi, esseri viventi a dei canoni estetici, non codificati al livello immanente, ma connaturali agli esseri viventi sensibili e senzienti astanti i quali ne vengono attratti e appagati all'osservazione. Sì, la bellezza, che non è una proprietà assoluta ma una qualità relativa, esercita una potente attrattiva verso esseri sensibili ad essa, paragonabile alle forze di attrazione fisiche di gravità ed elettromagnetiche. Il fiore è bello, quindi attraente per l'insetto impollinatore, il pavone si fa bello aprendo la sua fantastica coda per attrarre la femmina. Nella specie umana la bellezza, non assoluta, ovviamente, ma individualmente percepita, è la più potente delle forze attrattive immateriali, essendo alla base delle scelte umane, quindi dei comportamenti e delle pulsioni sentimentali che assicurano la riproduzione della specie. Capitolo 6 NASCITA DELLA VITA Quando la Terra si fu completamente assestata e stabilizzata nella sua configurazione naturale inerte ecco che accade qualcosa di nuovo e straordinario nel contesto esistente, nasce l'essere vivente, un organismo cellulare biologico, con insito un programma di nascita, sviluppo, riproduzione e morte. Questo straordinario evento, che porterà alla nascita della specie umana, non può non avere un'origine e una ragione trascendente, la collocazione, cioè, sulla Terra di esseri senzienti e intelligenti che potessero beneficiare e godere delle risorse naturali messe a disposizione. Ernesto De Caro Carella
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