Un esperto di astrofisica spiega tutti i componenti dello spazio, dalle radiazioni alla materia oscura.
Cosa ti viene in mente quando pensi allo spazio? Quando immagini un edificio molto grande, potresti associarlo all’aggettivo “spazioso”. Ma la parola spazioso non significa necessariamente vuoto. Indica semplicemente che c’è abbastanza spazio per muoversi attorno agli oggetti al suo interno. Allo stesso modo, lo spazio esterno non è completamente vuoto. È vasto e in continua espansione, ma contiene un sacco di cose. Sul portale Theconversation.com un astrofisico ha spiegato da cosa è composto lo spazio, leggiamo cosa ha detto.
Dove inizia lo spazio?
La Terra è circondata da diversi strati di gas. A livello del mare, l’atmosfera terrestre contiene circa 100 miliardi di molecole per centimetro cubo. Man mano che saliamo, l’atmosfera diventa sempre più sottile. A un’altitudine di circa 80-100 km non c’è abbastanza aria per far volare gli aerei. Questo confine, che separa l’atmosfera terrestre dallo spazio esterno, è chiamato linea di Kármán, dal nome dell’ingegnere e fisico ungherese-americano Theodore von Kármán. Tutto ciò che si trova al di sopra della linea di Kármán è chiamato spazio.
La densità dello spazio può variare, ma, in media, è di circa 1 atomo per centimetro cubo. Immaginate: un cubo di atmosfera terrestre delle dimensioni di un dado contiene miliardi di particelle d’aria. Ma nello spazio, lo stesso cubo delle stesse dimensioni contiene solo una o due particelle.
Il mezzo interstellare e le radiazioni
Lo spazio è in gran parte privo di materia. Questo vuoto contiene pochissime particelle rispetto all’atmosfera terrestre. Tuttavia, non è completamente vuoto. Lo spazio è punteggiato da materia sparsa chiamata mezzo interstellare, che include atomi di idrogeno ed elio. Questi sono gli elementi più comuni nell’universo, ed esistono sia in forma carica che neutra. Il mezzo interstellare contiene anche polvere cosmica, minuscole particelle di vari elementi, tra cui carbonio e silicio.
Le particelle ad alta energia chiamate raggi cosmici, che sono principalmente protoni e nuclei di atomi, viaggiano nello spazio a una velocità prossima a quella della luce. I raggi cosmici provengono da varie stelle, tra cui il nostro Sole, così come dalle supernove, dal materiale che cade nei buchi neri, dalle galassie in collisione e altro ancora.
La radiazione cosmica di fondo
Lo spazio è pieno di varie forme di radiazione, tra cui la radiazione cosmica di fondo. Si tratta di calore residuo dall’origine dell’universo. Anche gli eventi cosmici ad alta energia come le supernove e i buchi neri emettono raggi X e raggi gamma. Anche i campi magnetici generati da stelle, pianeti e molti altri corpi celesti permeano lo spazio. Questi campi influenzano il moto delle particelle cariche attraendole o respingendole come magneti.
Materia ed energia oscura
Gli scienziati prevedono che una forma di materia ancora sconosciuta che non emette luce o energia, chiamata materia oscura, costituisca una porzione significativa della massa dell’universo. I ricercatori suppongono che esista perché possono vedere la sua attrazione gravitazionale su altra materia visibile.
Allo stesso modo, gli scienziati prevedono che una misteriosa forma di energia chiamata energia oscura stia guidando l’espansione accelerata dell’universo. A differenza della materia oscura, l’energia oscura non è correlata alla materia o alle forze gravitazionali, ma è una proprietà dello spazio stesso.
Immagina l’universo come un palloncino. La materia oscura è come il materiale del palloncino, che ne influenza la forma, mentre l’energia oscura è l’aria che vi viene pompata dentro. Non cambia il materiale del palloncino, ma influenza la velocità con cui il palloncino si espande.
Lo spazio si deforma? La gravità può piegare lo spazio?
Anche lo spazio può deformarsi. Immaginalo come un grande trampolino elastico. Se metti una palla pesante, come una palla da bowling, al centro del trampolino, questa farà una grande flessione verso il basso. Questa flessione è simile a come il cosmo si deforma attorno a qualcosa di grande, come un pianeta o una stella. Più grande è la palla, più forte è la gravità e più profonda è la flessione.
