Cattiva Astronomia

Scalare il sistema solare

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Ogni tanto, nelle interviste e sui social media, mi viene posta una domanda interessante: se ci fosse una cosa che vorresti che la gente capisse meglio dell'astronomia, quale sarebbe?

La mia risposta è semplice: scala.

Le cose nello spazio sono molto, molto , molto lontano. L'oggetto naturale più vicino a noi, la Luna, si trova a quasi 400.000 chilometri dalla Terra. Il razzo Saturn V, ancora il razzo più potente mai usato con successo, ha preso il sopravvento tre giorni per lanciare gli astronauti sulla Luna. Tre giorni di traversata nient'altro che un golfo vuoto.



E questa è solo la Luna. Raggiungere Marte e Venere, i due pianeti più vicini, richiede mesi di viaggio. Giove è a 600 milioni di km di distanza nel punto più vicino. Sapevi che Saturno è il doppio di Giove e Urano il doppio di Saturno?

Il sistema solare è aggiustato.

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È incredibilmente difficile avvolgere la testa attorno a queste scale. Peggio ancora, le analogie tendono ad essere piatte. Esempio: ci vorrebbero quasi due secoli per raggiungere il Sole se ci fosse una strada per raggiungerlo (e le finestre fossero chiuse veramente strettamente). Visualizza quanto è davvero lontano?

Peggiora se provi a usare le dimensioni planetarie per il confronto. I pianeti sono minuscoli rispetto alle distanze che li separano. La Terra è larga poco meno di 13.000 chilometri, ma è 150 milioni km dal Sole. Oltre 11.000 Terre potrebbero stare tra la Terra e il Sole. uff.

Ma c'è un modello utile: un modello in scala. In tutto il mondo ci sono alcuni modelli del sistema solare e tendono ad essere piuttosto grandi. Me lo sono ricordato quando l'ho visto questo video , dove un regista, Wylie Overstreet, ha creato un modello in scala del sistema solare nel deserto del Nevada.

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Degno di nota! E mi ha ricordato qualcosa...

Ho usato per essere parte di un gruppo di educazione e sensibilizzazione presso la Sonoma State University . Abbiamo ricevuto sovvenzioni dalla NASA per mettere insieme materiali didattici sulla matematica e la scienza di base. Il mio compagno di lavoro Sarah Silva e andavo in classe e parlavo con i bambini, e un giorno decidemmo di affrontare questo problema. Abbiamo fatto un esercizio più vecchio, chiamato Solar System Rope (puoi trovare molte varianti di esso online) e l'abbiamo modificata in base alle nostre esigenze. Fondamentalmente, utilizza una corda di 20 o 30 metri che rappresenta la distanza dal Sole a Nettuno (o Plutone). L'abbiamo contrassegnato per mostrare dove si trovavano i pianeti. Avremmo voluto che un bambino fosse il Sole e tenesse un'estremità, poi un altro sarebbe Mercurio (abbiamo stampato le immagini dei pianeti e del Sole perché anche loro potessero tenerlo) e tenere la corda nel posto giusto, e così via.

Quando hanno finito, è stato piuttosto sorprendente: Mercurio, Venere, Terra e Marte sono tutti stretti e accalcati a circa un metro dal Sole, ma i pianeti esterni erano waaaaaay lontano. Ha fatto un ottimo lavoro impressionando loro quanto fosse grande il sistema solare e perché la sonda New Horizons ha impiegato quasi un decennio per arrivare a Plutone.

Ma quando lo stavamo configurando per la prima volta, mi sono trovato costantemente a fare i conti più e più volte per ottenere la scala del modello giusta. Se il Sole era largo un centimetro, quanto era grande il sistema solare? E se la Terra fosse così grande?

Dopo pochi minuti mi sono stancato, quindi ho fatto qualcosa di senza precedenti*: Ho creato un foglio di calcolo con tutti i numeri necessari, codificandolo con le dimensioni dei pianeti e del Sole, le loro distanze e così via. Tutto quello che devi fare è inserire la dimensione del Sole che desideri e calcola la dimensione del modello.

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Usando questo puoi creare un modello in scala del sistema solare secondo qualsiasi specifica tu voglia. E ora, per un atto di pura magnanimità, Te lo metto a disposizione gratuitamente ! L'ho messo su Google Docs perché tu possa curiosare; è di sola lettura lì, ma puoi scaricarlo e adattarlo al desiderio del tuo cuore.

Un'istantanea del foglio di calcolo del modello in scala del sistema solare utilizzando la dimensione predefinita del Sole di 100 cm (1 metro). Credito: Phil PlaitIngrandire

Un'istantanea del foglio di calcolo del modello in scala del sistema solare utilizzando la dimensione predefinita del Sole di 100 cm (1 metro). Credito: Phil Plait

Non hai bisogno di sapere molto sui fogli di calcolo per farlo funzionare. La prima colonna è il nome dell'oggetto. Il secondo e il terzo sono i raggi ei diametri in chilometri. Nella terza colonna, ho diviso i diametri per il diametro del Sole, quindi ora li hai tutti in termini di dimensioni del Sole. Il Sole ha un diametro di un Sole, la Terra è 0,00918. La colonna successiva è la distanza dal Sole in km, quindi la stessa distanza divisa per il diametro del Sole.

La settima colonna è la dimensione del Sole nel tuo modello in scala. L'impostazione predefinita è 100 centimetri (1 metro). La colonna successiva ridimensiona quindi le dimensioni dei pianeti e l'ultima colonna è la distanza del tuo pianeta dal Sole. Facilissimo.

Se vuoi un Sole più piccolo, sostituisci i 100 cm nella colonna G con qualcosa di più piccolo. Nota quanto diventa più piccolo il modello in scala. Puoi regolarlo per ottenere anche la dimensione del pianeta che desideri; se vuoi che la Terra abbia un diametro di 30 cm, ad esempio, gioca con le dimensioni del Sole finché non funziona in questo modo (risposta: il Sole dovrebbe avere un diametro di circa 3300 cm; 33 metri. È ENORME).

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Ora torna indietro e controlla di nuovo il video del modello in scala del sistema solare. Al segno dei cinque minuti, il Sole sorge e confrontano le dimensioni del Sole e il loro modello Sole visto dal modello Terra... e funziona! Il loro Sole era largo più di un metro e la Terra era un po' più grande di un centimetro e 176 metri dal Sole. Se controlli il mio foglio di calcolo, corrisponde.

Un'altra cosa: per curiosità, ho aggiunto il Cintura del bottaio al foglio di calcolo e anche la distanza da Alpha Centauri , il sistema stellare più vicino. Se ridimensioni il modello a qualcosa di ragionevole, quanto è lontano Alpha Cen? Un modo moooolto lungo. Così lontano che anche con un modello in scala è difficile mantenere quella distanza sulla Terra stessa: se il Sole è largo un metro, Alpha Cen è a quasi 30.000 km di distanza! È quasi quanto i satelliti geosincroni reali sopra la Terra**.

Sorprendente. Se sei un educatore, io veramente consiglia l'attività con la corda. È interessante, fa alzare e uscire i bambini (o in un corridoio molto lungo), è cinestetico e soprattutto è divertente! I bambini si divertiranno davvero a farne parte.

Ed è questo il punto, no? Facciamo tutti parte del sistema solare e dovremmo prenderci un minuto per apprezzarlo. Potremmo essere piccoli, troppo piccoli per essere visti sul modello in scala! – ma il fatto che possiamo capire tutto questo ci rende grandi.

* Senza precedenti per me, cioè. odio i fogli di calcolo Odio loro. Odiare. Vorrei poterli bandire tutti fino alla fine della corda del sistema solare, tranne per non scalarli.

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** D'oh! Ho fatto la conversione in modo errato nel testo originale, dicendo che erano 300.000 km. Vedere? Questo è il motivo per cui odio i fogli di calcolo. :)



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