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L'universo freddo: qual è il ruolo sorprendente dell'azoto solido su Plutone?
Nel vasto universo, il pianeta nano Plutone ha attirato l'attenzione degli scienziati con la sua superficie ghiacciata e la sua composizione unica. L'azoto solido, essendo uno dei componenti principali della superficie di Plutone, svolge un ruolo indispensabile. Questa forma di azoto, che si trova in ambienti estremamente freddi, non solo modella le caratteristiche geologiche di Plutone ma svolge anche un ruolo importante nella formazione della sua atmosfera.
La storia della scoperta dell'azoto solido
La storia dell'azoto solido può essere fatta risalire al 1884, quando la scienziata Carol Olszewski osservò per la prima volta con successo l'esistenza dell'azoto solido. Raffreddando l'idrogeno attraverso l'evaporazione dell'azoto liquido, questo processo raggiunse i 48 K, all'epoca la temperatura più fredda del mondo. Con il progresso della scienza e della tecnologia, i laboratori moderni utilizzano metodi di evaporazione sotto vuoto per produrre azoto solido e il solido prodotto ha caratteristiche porose.
Azoto solido su Plutone
L'esistenza di azoto solido occupa una proporzione considerevole sulla superficie di Plutone, mescolato con monossido di carbonio solido e metano. Nel 2015, con il riuscito sorvolo della sonda New Horizons, gli scienziati hanno osservato direttamente per la prima volta l’azoto solido sulla superficie di Plutone. Questo azoto solido esiste sotto forma di ghiacciai e scorre con relativa facilità a pressioni estremamente basse, con una densità addirittura maggiore di quella del ghiaccio d'acqua.
Proprietà dinamiche dell'azoto solido
Vale la pena notare che anche in ambienti a bassa temperatura, l'azoto solido è ancora relativamente volatile e può sublimarsi direttamente nell'atmosfera o condensarsi in brina di azoto. Quando New Horizons ha fotografato Plutone, ha osservato il ghiaccio d'acqua "galleggiare" sulla superficie del ghiaccio di azoto. Questi fenomeni indicano che il comportamento dinamico dell'azoto solido ha un impatto importante sulle caratteristiche della superficie di Plutone e sul suo sistema climatico.
Interazioni con altre sostanze
L'azoto solido non solo presenta proprietà fisiche sorprendenti, ma forma anche complessi con altre sostanze come il metano e il monossido di carbonio. La stabilità e le proprietà di queste miscele sono influenzate dalle condizioni ambientali, dandoci importanti indizi sulla composizione dell'atmosfera di Plutone. I cambiamenti nella solubilità dell'azoto solido con questi materiali in diversi intervalli di pressione e temperatura mostrano la sua importanza nel modellare la topografia di Plutone.
Impatto climatico dell'azoto solido
L'eruzione osservata di azoto solido enfatizza ulteriormente il suo impatto sul clima di Plutone. Ad esempio, quando la radiazione solare penetra uno strato trasparente di ghiaccio di azoto, l’azoto sottostante sublima ed espelle attraverso i fori nello strato superficiale, il che non solo agita il materiale superficiale ma può anche influenzare il cambiamento climatico. Questi fenomeni hanno innescato discussioni approfondite nella comunità accademica sul ruolo dell’azoto su Plutone e altri corpi celesti simili.
Futura esplorazione dell'azoto solido
Lo studio dell'azoto solido diventerà il fulcro della futura esplorazione spaziale. Man mano che continua l’esplorazione di Plutone e di altri oggetti del sistema solare esterno, possiamo aspettarci di acquisire nuove conoscenze sull’azoto solido e sul suo ruolo su altre stelle. Gli scienziati stanno sviluppando attivamente nuove tecnologie di rilevamento per saperne di più sul ruolo che questa misteriosa sostanza svolge nell'universo.
Molti scienziati ritengono che il comportamento dinamico dell'azoto solido possa rappresentare la chiave per sbloccare il clima di Plutone.
Dall'osservazione dell'azoto solido al suo ruolo su Plutone, non possiamo fare a meno di chiederci: ci sono altre sostanze sconosciute che nascondono segreti più sorprendenti nelle fredde profondità dell'universo?
