Deep Impact Inspire article

Traduzione di Antonella Testa. I film a soggetto scientifico o anche quelli che trattano di pseudo-scienza possono essere strumenti potenti a disposizione degli insegnanti per le loro lezioni. Heinz Oberhummer e Markus Behacker del consorzio CISCI (progetto europeo Cinema e Scienza) hanno…

Una scena di un film o di un documentario scientifico o di pseudo-scienza può essere utilizzata in classe per stimolare la discussione e suscitare l’interesse verso questioni scientifiche. Il sito web Cinema e Scienza (CISCI) w1, il cui lancio è previsto per dicembre 2006, metterà a disposizione un’ampia varietà di clip, corredati da spiegazioni e informazioni di base per coadiuvare gli insegnanti nella preparazione di lezioni ispirate a estratti da film.

Questo articolo sul film Deep Impact presenta un esempio di unità didattica in corso di preparazione dal consorzio CISCI, che include spiegazioni rivolte ai ragazzi e informazioni di base per gli insegnanti.

Deep Impact

Il giovane astrofilo Leo Biederman scopre una cometa in rotta di collisione con la Terra. Viene organizzata una missione spaziale finalizzata a portare esplosivo nucleare sulla cometa per distruggerla; ma l’esplosione delle bombe riesce solo a dividere in due parti la cometa e se il frammento maggiore risparmia la Terra quello minore la raggiunge, cade in mare e genera uno tsunami. Un impatto annunciato, in attesa del quale è possibile organizzare la salvezza solo per un numero limitato di persone, ricoverate in  rifugi speciali e pronte a ricostruire la società dopo che la catastrofe sarà superata. Oltre a 200.000 tra scienziati, medici, soldati e altri rappresentanti ufficiali le persone saranno selezionate per estrazione a sorte.

Scena 1: La cometa produce un mega-tsunami

Durante il passaggio attraverso l’atmosfera la cometa si trasforma in una gigantesca palla incandescente per effetto dell’attrito con l’aria. La caduta nell’oceano produce un mega-tsunami con onde fino a 400 metri d’altezza. Lo tsunami raggiunge e devasta New York, Washington e la massa d’acqua invade rovinosamente vaste aree costiere.

Spiegazione di base

Le comete sono oggetti celesti costituiti di ghiaccio e polvere, per questo spesso chiamate “palle di neve sporca”, che provengono da regioni lontane del Sistema Solare. Gli asteroidi invece sono corpi costituiti di roccia che provengono da una regione collocata tra le orbite dei pianeti Marte e Giove. Può accadere che una cometa o un asteroide collida con la Terra: se l’impatto avviene nell’oceano ne risultano gigantesche onde dal nome di tsunami.

Nella scena del film un gigantesco tsunami viene prodotto a seguito dell’impatto della cometa, con onde di diverse centinaia di metri di altezza che devastano New York e altre zone costiere. Date le dimensioni della cometa, dal diametro di molti chilometri, la gravità dello tsunami è realistica.

Spiegazione avanzata

Le comete

Le comete sono oggetti celesti costituiti di ghiaccio e polvere, per questo spesso chiamate “palle di neve sporca”, che provengono da una regione lontana del Sistema Solare chiamata nube di Oort. Quando le comete si avvicinano al Sole si riscaldano e rilasciano materiale dalla superficie (nel film questo viene illustrato attraverso mini-eruzioni). Tale materiale viene disperso dal vento solare generando la caratteristica coda della cometa. Le comete hanno spesso due diverse code, con orientazione leggermente diversa, una costituita di polveri e l’altra di gas.

La nube di Oort

La nube di Oort, che deve il suo nome all’astronomo olandese Jan Hendrik Oort, si trova a una distanza compresa tra 50.000 e 100.000 volte maggiore della distanza media tra la Terra e il Sole. La nube di Oort è costituita da miliardi di comete, residui della formazione del nostro Sistema Solare.

Tsunami

Il vocabolo giapponese ‘tsunami’ è composto da due parti; la prima, ‘tsu’, significa ‘porto’ mentre la seconda, ‘nami’, significa ‘onda’. Il nome prende origine dall’esperienza dei pescatori giapponesi che rientrando al porto lo ritrovavano completamente distrutto pur non essendosi accorti di nulla mentre si trovavano al largo.

L’altezza di uno tsunami in mare aperto è spesso inferiore al metro; al contrario può raggiungere altezze di 30 metri o superiori man mano che si avvicina alla costa. Uno tsunami può essere generato da terremoti, frane, eruzioni vulcaniche e impatti di comete o asteroidi; la causa più comune è il maremoto.

La capacità di devastazione dipende dall’altezza della colonna d’acqua sollevata al punto che le onde riescono a distruggere qualsiasi oggetto si trovi lungo il loro cammino sbriciolando gli edifici fino alle fondamenta; oggetti di grandi dimensioni quali navi o rocce possono essere trasportati per diversi chilometri nell’entroterra. Se si pensa che un solo metro cubo di acqua ha una massa di una tonnellata si può comprendere come l’acqua, che si muove alla velocità mostrata nel film, agisca come un corpo solido che impatta.

Descrizione scientifica

Grazie a sofisticate simulazioni al computer è possibile descrivere gli effetti causati dall’eventuale caduta sulla Terra di un asteroide o di una cometa. Si è provato a calcolare questo tipo di evento nel caso della caduta in mare aperto, a 600 km dalla costa, di un oggetto di 1,4 km di diametro. Si stima che questo tipo di fenomeno potrebbe, mediamente, accadere ogni 1,8 milioni di anni. La simulazione restituisce i seguenti risultati:

• L’energia rilasciata corrisponde a circa 275000 megatoni (milioni di tonnellate di Tritolo), o 27500 bombe a idrogeno.
• L’asteroide o la cometa si vaporizza completamente con l’impatto.
• Si crea  in acqua un “cratere” di circa 12 chilometri di diametro e 5000 metri di profondità.
• Si genera per evaporazione un’ampia nube di un chilometro cubo di vapor d’acqua misto ai residui della cometa e dell’asteroide.
• Si origina un gigantesco tsunami che invade le coste e raggiunge un’altezza di 120 metri, circa 10 volte più alto dello tsunami che ha colpito le coste asiatiche il 26 dicembre 2004. Nel film lo tsunami ha un’altezza di circa 400 metri.

Tenendo presente che una cometa si muove ad una velocità media di circa 40 chilometri al secondo (144000 chilometri all’ora) e che compie un piccolo spostamento angolare nel cielo possiamo prendere come termine di paragone la velocità di un aeroplano che si muove a circa 800 chilometri all’ora.

La cometa si muove 180 volte più rapidamente (144000/800) dell’aereo. Se consideriamo che un aereo può essere osservato in movimento in cielo per circa 6 minuti (o 360 secondi) questo significa che una cometa solca il cielo in circa 360/180 = 2 secondi. Pertanto il tempo impiegato dalla cometa per solcare il cielo nella scena del film dimostra una velocità troppo bassa.

Per concludere la scena di Deep Impact che mostra la cometa in collisione non è scientificamente abbastanza realistica, mentre lo sono lo tsunami e i suoi devastanti effetti.

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