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Stage2011 piccioni-mondo-a-colori

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  • 1. Il mondo è a colori. Dimmi di che “colore” sei e ti dirò chi sei. Giuseppe Piccioni (INAF-IASF) giuseppe.piccioni@iasf-roma.inaf.itGiuseppe Piccioni
  • 2. Qualche cenno preliminare sulla spettroscopia…Giuseppe Piccioni
  • 3. Come è fatta la luce bianca ?Giuseppe Piccioni
  • 4. Spettro continuo (luce bianca)Giuseppe Piccioni
  • 5. Spettro in assorbimentoGiuseppe Piccioni
  • 6. Spettro in emissioneGiuseppe Piccioni
  • 7. Lo spettro: l’impronta digitale degli atomi e della materiaGiuseppe Piccioni
  • 8. Spettro visibile e nonGiuseppe Piccioni
  • 9. Radiazione riflessa, trasmessa e assorbita Radiazione Riflessa Radiazione Incidente Solido, liquido, ecc… Radiazione TrasmessaGiuseppe Piccioni
  • 10. Perchè gli oggetti sono “colorati” ? Radiazione Riflessa Radiazione Incidente Solido, liquido, ecc… Perché riflettono o trasmettono solo il colore che li caratterizza Radiazione TrasmessaGiuseppe Piccioni
  • 11. …e gli altri colori ? Radiazione Riflessa Radiazione Incidente Solido, liquido, ecc… Vengono assorbiti e trasformati in calore Radiazione TrasmessaGiuseppe Piccioni
  • 12. Cosa ci dice lo spettro ? Esempio: datazione del legnoGiuseppe Piccioni
  • 13. Cosa possiamo vedere con la luce invisibile ?Giuseppe Piccioni
  • 14. Cosa possiamo vedere con la luce invisibile ?Giuseppe Piccioni
  • 15. Cosa possiamo vedere con la luce invisibile ? Il camaleonte si mimetizza anche nell’IR !Giuseppe Piccioni
  • 16.  “Colori” diversi corrispondono a proprietà chimiche e/o fisiche diverse – ad esempio, diversa composizione o temperatura dell’oggetto osservatoGiuseppe Piccioni
  • 17. Un esempio… – La missione ESA Venus ExpressGiuseppe Piccioni
  • 18. La missione Venus Express • Data di lancio : 9 Novembre 2005 • Inserimento in orbita: 11 Aprile 2006 • Missione nominale partita il 4 Giugno 2006, missione estesa in fase operativaGiuseppe Piccioni
  • 19. Giuseppe Piccioni
  • 20. Giuseppe Piccioni
  • 21. Giuseppe Piccioni
  • 22. Lancio di Venus Express 9 Novembre 2005Giuseppe Piccioni
  • 23. Lancio di Venus Express 9 Novembre 2005Giuseppe Piccioni
  • 24. Come osserviamo Caso 1, osservazione al pericentro Caso 2, osservazione Off-pericentro Caso 3, osservazione all’apocentroGiuseppe Piccioni
  • 25. Le finestre atmosferiche venusiane permettono lo studio fino alla superficie Spettro tipico di Venere nel lato non illuminato (lato notte)Giuseppe Piccioni
  • 26. Cosa osserviamo “da orbita” Lato notte, infrarosso Lato (finestre Strati delle nuvole Dimensione atmosferiche) giorno particelle 90 km [micron] Strato Nebbia <0.5 68 Alto 2.7-3.2 57 Medio 3.2-3.8 Questa parte non è accessibile Basso 51 1.8-32 attraverso la luce visibile, né 48 Nebbia nel lato notte, né in quello <0.5 giorno. 32-10 Occorre l’infrarosso ! Acido Solforico (H2SO4) + ?Giuseppe Piccioni
  • 27. Immagine a colori “veri” di Venere acquisita il 19 Aprile 2006 da VIRTIS; e il contrasto ?Giuseppe Piccioni
  • 28. Stessa immagine ma nel Blu-UV Il contrasto è molto migliore a causa dell’assorbitore-UV “sconosciuto”Giuseppe Piccioni
  • 29. Venere si svela di notte ! Intorno nell’infrarosso termica intorno lato notte di Venere acquisita il Immaginead 1 l’emissione (1.7 micron) del “vedere” la superficie, misurare la Osservando micron e’ possibile persino a 5um si puo’ invece penetrando 12 Aprile 2006.coltre di nubi. esempio in ha la sua origine neglivortice polare la densissima La nubi, ad temperatura delle radiazione infrarossa figura e’ mostrato il strati molto caldi posti al di sotto delle nubi e modulati dalla presenza delle nubi stesse. nella sua configurazione di “dipolo” Il segnale registrato molto debole nonostante le alte temperature della sorgente e’ l’indicazione del tentativo estremo del pianeta di lottare contro l’effetto serra. Il “dipolo” è lungo circa 3700 km !Giuseppe Piccioni
  • 30. Caratteristiche globali viste nei raggi ultravioletti, lato giornoPrincipali regimi dinamici: Regione convettiva• Equatore -> caotico Nuvole allungate• Medie latitudini -> laminare Atmosfera bollente di giorno• Polare -> spiraleggiante Real time ~8 hours per il riscaldamento solare Vortice polare sud Bande luminose a medie latitudiniGiuseppe Piccioni
  • 31. Lato notte, simili regioni dinamiche (ma altitudine diversa) Orbita 306 20 FebbraioAtmosfera bollente di notte per 2007 Lato notte temperatura superficiale l’alta @ 1.7 μm Distanza 50000 km circaGiuseppe Piccioni
  • 32. Lato notteGiuseppe Piccioni
  • 33. “Cumuli e temporali” nella notte di Venere 1.74 mm Orbita 157 Mini vortice Lato notturno, infrarosso Distanza da 65000 a 37000 kmGiuseppe Piccioni
  • 34. Lato notte di Venere: osservare le nubi per misurare la velocità dei ventiOccorrono almenodue immaginisovrapposte dellastessa zonaEs. orbita 157 daVIRTISLato notte @ 1.7 μmDistanza da 65000 a37000 kmGiuseppe Piccioni
  • 35. Un’atmosfera 60 volte più veloce della parte solida del pianeta, ovvero la super-rotazione Esempio di venti misurati nella zona equatoriale: • circa 400 km/h a 70 km altitudine • circa 200 km/h a 50 km altitudine e con un “uragano” al polo grande 2700kmGiuseppe Piccioni
  • 36. Vortice polare sud Dinamica istantanea interna molto complessaGiuseppe Piccioni
  • 37. Link movie Idunn Mons Immagine Radar Lat -46° Immagine VIRTIS Quantità di calore Long 214.5° emesso per radiazione L’ erosione Capacità di schiarisce il Lava “recente”, emettere calore materiale nel tempo più scura nell’ IR come radiazione e più efficace ad IR (emissività) emettere calore tempoGiuseppe Piccioni
  • 38. Il vortice polare e la sua temperatura G. Piccioni et al., Nature 29 November 2007 ESA/VIRTIS-VenusX (A. Cardesin Moinelo) T = -30°C T = -45°C T = -60°C La temperatura nel vortice è la più Clouds top thermal radiation alta di tutto il pianeta (a parità di altezza): riscaldamento adiabatico ESA/VIRTIS-VenusX (G. Piccioni) ESA/VIRTIS-VenusX (A. Cardesin Moinelo)Giuseppe Piccioni
  • 39. Uso dei “traccianti” per studiare la dinamica e la composizione chimica Es.: Ossigeno in emissione (“nightglow”)Giuseppe Piccioni
  • 40. “Nuvole” di ossigeno nella notte di Venere Orbita 87, 16 Luglio 2006 Orbita 93, 22 Luglio 2006Giuseppe Piccioni
  • 41. Schema del meccanismo di nightglow 130 km 97 km ESA/VIRTIS-VenusX (R. Hueso)Giuseppe Piccioni
  • 42. La “terza” dimensione, ovvero osservare il profilo di un pianetaGiuseppe Piccioni
  • 43. Fenomeni luminosi nell’alta atmosfera (lato notturno) (lato diurno) Luminescenza chimica Emissione di dell’ossigeno fluorescenza dell’ anidride carbonicaGiuseppe Piccioni
  • 44. Fine (della presentazione)Giuseppe Piccioni