Stage2011 piccioni-mondo-a-colori
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Giuseppe Piccioni Il mondo è a colori. Dimmi di che “colore” sei e ti dirò chi sei. Giuseppe Piccioni (INAF-IASF) [email protected]
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Giuseppe Piccioni
Il mondo è a colori.
Dimmi di che “colore” sei e ti dirò
chi sei.
Giuseppe Piccioni (INAF-IASF)[email protected]
Giuseppe Piccioni
Qualche cenno preliminare sulla
spettroscopia…
Giuseppe Piccioni
Come è fatta la luce bianca ?
Giuseppe Piccioni
Spettro continuo (luce bianca)
Giuseppe Piccioni
Spettro in assorbimento
Giuseppe Piccioni
Spettro in emissione
Giuseppe Piccioni
Lo spettro: l’impronta digitale degli
atomi e della materia
Giuseppe Piccioni
Spettro visibile e non
Giuseppe Piccioni
Radiazione riflessa, trasmessa e
assorbita
Radiazione Trasmessa
Radiazione IncidenteRadiazione Riflessa
Solido, liquido, ecc…
Giuseppe Piccioni
Perchè gli oggetti sono “colorati” ?
Radiazione Trasmessa
Radiazione IncidenteRadiazione Riflessa
Solido, liquido, ecc…
Perché riflettono o
trasmettono solo il colore
che li caratterizza
Giuseppe Piccioni
…e gli altri colori ?
Radiazione Trasmessa
Radiazione IncidenteRadiazione Riflessa
Solido, liquido, ecc…
Vengono assorbiti e
trasformati in calore
Giuseppe Piccioni
Cosa ci dice lo spettro ?
Esempio: datazione del legno
Giuseppe Piccioni
Cosa possiamo vedere con la luce
invisibile ?
Giuseppe Piccioni
Cosa possiamo vedere con la luce
invisibile ?
Giuseppe Piccioni
Cosa possiamo vedere con la luce
invisibile ?
Il camaleonte si
mimetizza anche
nell’IR !
Giuseppe Piccioni
“Colori” diversi corrispondono a proprietà
chimiche e/o fisiche diverse
– ad esempio, diversa composizione o
temperatura dell’oggetto osservato
Giuseppe Piccioni
Un esempio…
– La missione ESA Venus Express
Giuseppe Piccioni
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 operativa
Giuseppe Piccioni
Giuseppe Piccioni
Giuseppe Piccioni
Giuseppe Piccioni
Lancio di Venus Express 9
Novembre 2005
Giuseppe Piccioni
Lancio di Venus Express 9
Novembre 2005
Giuseppe Piccioni
Come osserviamo
Caso 1,
osservazione al
pericentro
Caso 2, osservazioneOff-pericentro
Caso 3,
osservazione
all’apocentro
Giuseppe Piccioni
Spettro tipico di Venere nel lato non
illuminato (lato notte)
Le finestre atmosferiche venusiane
permettono lo studio fino alla
superficie
Giuseppe Piccioni
Acido Solforico (H2SO4) + ?
Lato
giorno
Lato notte, infrarosso
(finestre
atmosferiche)
Strati delle nuvole
Strato
Nebbia
Alto
Medio
Basso
Nebbia
90 km
68
57
51
48
32-10
Dimensione
particelle
[micron]
<0.5
2.7-3.2
3.2-3.8
1.8-32
<0.5
Questa parte non è accessibile
attraverso la luce visibile, né
nel lato notte, né in quello
giorno.
Occorre l’infrarosso !
Cosa osserviamo “da orbita”
Giuseppe Piccioni
Immagine a colori “veri” di Venere
acquisita il 19 Aprile 2006 da VIRTIS; e il
contrasto ?
Giuseppe Piccioni
Stessa immagine ma nel Blu-UVIl contrasto è molto migliore a causa dell’assorbitore-UV
“sconosciuto”
Giuseppe Piccioni
Venere si svela di notte !Immagine nell’infrarosso (1.7 micron) del lato notte di Venere acquisita il
12 Aprile 2006. La radiazione infrarossa ha la sua origine negli strati molto
caldi posti al di sotto delle nubi e modulati dalla presenza delle nubi stesse.
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.
Osservando l’emissione termica intorno a 5um si puo’ invece misurare la
temperatura delle nubi, ad esempio in figura e’ mostrato il vortice polare
nella sua configurazione di “dipolo”
Intorno ad 1 micron e’ possibile persino “vedere” la superficie, penetrando
la densissima coltre di nubi.
Il “dipolo” è lungo circa 3700 km !
Giuseppe Piccioni
Caratteristiche globali viste nei
raggi ultravioletti, lato giorno
Principali regimi dinamici:
• Equatore -> caotico
• Medie latitudini -> laminare
• Polare -> spiraleggiante
Real time ~8 hours
Nuvole allungate
Vortice polare sud
Regione convettiva
Bande luminose a medie
latitudini
Atmosfera bollente di giorno
per il riscaldamento solare
Giuseppe Piccioni
Orbita 306
20 Febbraio
2007
Lato notte
@ 1.7 μm
Distanza
50000 km
circa
Lato notte, simili regioni dinamiche
(ma altitudine diversa)
Atmosfera bollente di notte per
l’alta temperatura superficiale
Giuseppe Piccioni
Lato notte
Giuseppe Piccioni
1.74 mm
Orbita 157
Lato notturno, infrarosso
Distanza da 65000 a 37000 km
“Cumuli e temporali” nella notte di Venere
Mini vortice
Giuseppe Piccioni
Occorrono almeno
due immagini
sovrapposte della
stessa zona
Es. orbita 157 da
VIRTIS
Lato notte @ 1.7 μm
Distanza da 65000 a
37000 km
Lato notte di Venere: osservare le nubi
per misurare la velocità dei venti
Giuseppe Piccioni
e con un “uragano” al
polo grande 2700km
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
Giuseppe Piccioni
Dinamica istantanea interna molto complessa
Vortice polare sud
Giuseppe Piccioni
Idunn Mons
Lat -46°
Long 214.5°
Lava “recente”,
più scura nell’ IR
e più efficace ad
emettere calore
Quantità di calore
emesso per radiazione
tempo
Capacità di
emettere calore
come radiazione
IR (emissività)
Immagine Radar
Immagine VIRTIS
L’ erosione
schiarisce il
materiale nel tempo
Link movie
Giuseppe Piccioni
Il vortice polare e la sua temperatura
T = -30°C
T = -45°C
T = -60°C
La temperatura nel vortice è la più
alta di tutto il pianeta (a parità di
altezza): riscaldamento
adiabatico
ESA/VIRTIS-VenusX (G. Piccioni)
ESA/VIRTIS-VenusX (A. Cardesin Moinelo)
G. Piccioni et al., Nature 29 November 2007
Clouds top thermal radiation
ESA/VIRTIS-VenusX (A. Cardesin Moinelo)
Giuseppe Piccioni
Uso dei “traccianti”
per studiare la dinamica
e la composizione chimica
Es.: Ossigeno in emissione (“nightglow”)
Giuseppe Piccioni
“Nuvole” di ossigeno nella notte di Venere
Orbita 87, 16 Luglio 2006
Orbita 93, 22 Luglio 2006
Giuseppe Piccioni
Schema del meccanismo di nightglow
130 km
97 km
ESA/VIRTIS-VenusX (R. Hueso)
Giuseppe Piccioni
La “terza” dimensione, ovvero osservare il profilo di un
pianeta
Giuseppe Piccioni
Fenomeni luminosi nell’alta atmosfera
Emissione di
fluorescenza dell’
anidride carbonica
Luminescenza chimica dell’ossigeno
(lato diurno)(lato notturno)
Giuseppe Piccioni
Fine (della presentazione)
