Le sonde Pioneer 10 e 11 sfidano la gravità con accelerazione misteriosa. Dopo decenni, la soluzione emerge dall’analisi dei dati Doppler.
Nel 1972 e 1973, la NASA lanciò le sonde Pioneer 10 e Pioneer 11, le prime missioni dirette verso Giove e Saturno, per poi proseguire verso la fascia degli asteroidi e diventare le prime due delle cinque sonde a raggiungere il limite del nostro Sistema Solare.
Con queste ambiziose missioni, la NASA si preparava ad affrontare le incognite tipiche dell’esplorazione spaziale. Anche missioni più recenti come Voyager 1 hanno avuto i loro momenti di difficoltà, inviando dati apparentemente incoerenti.
Tuttavia, ciò che emerse dalle sonde Pioneer 10 e 11 fu un enigma affascinante. A circa 20 unità astronomiche (UA) dal Sole, entrambe le sonde iniziarono ad accelerare in direzione opposta al previsto, dirigendosi verso il Sole anziché allontanarsene.
L’accelerazione anomala delle sonde Pioneer 10 e 11 rappresentava una discrepanza tra i dati radio-metrici Doppler previsti e quelli effettivamente osservati, come riportato in un articolo dedicato all’argomento.
Questa discrepanza poteva essere spiegata solo incorporando un’accelerazione costante di origine sconosciuta diretta verso il Sole. Mentre le sonde si avvicinavano al limite del Sistema Solare, una forza misteriosa sembrava agire su di loro, rallentandone il progresso e spingendole verso il Sole.
Questo fenomeno, sebbene apparentemente sottile, sollevò interrogativi sulla validità della nostra comprensione della gravità, in particolare riguardo alla legge dell’inverso del quadrato di Newton.
Secondo questa legge, la forza gravitazionale tra due corpi è proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Di conseguenza, ci si aspetterebbe che l’influenza gravitazionale del Sole diminuisse allontanandosi da esso, ma i dati delle sonde Pioneer suggerivano il contrario.
Alcuni studiosi avanzarono l’ipotesi che questa discrepanza potesse indicare la necessità di una nuova fisica per spiegare il fenomeno.
L’accelerazione anomala aP osservata non sembrava correlata a movimenti insoliti o non previsti delle sonde, come indicato in un articolo dedicato all’argomento. Si ipotizzò che tale anomalia potesse essere una conseguenza dell’espansione dell’universo, che influenzava il potenziale di fondo (t) e accelerava il tempo cosmologico.
Nonostante l’entusiasmo suscitato da questa prospettiva, le sonde successive non riscontrarono la stessa accelerazione anomala, suggerendo che fosse necessaria un’altra spiegazione, probabilmente legata alle caratteristiche specifiche delle sonde stesse.
Decenni più tardi, dopo un’attenta analisi dei dati Doppler recuperati, fu individuata una causa più plausibile per l’accelerazione anomala delle sonde Pioneer 10 e 11.
Il team di ricerca scoprì che tale accelerazione era dovuta alla forza di rinculo generata da un’emanazione termica non uniforme delle sonde nello spazio, dimostrando che una volta considerata correttamente la forza di rinculo termico, l’accelerazione anomala scompariva.
Pur essendoci stati altri enigmi che hanno messo alla prova la nostra comprensione della gravità, come i movimenti insoliti degli oggetti nella fascia di Kuiper, la legge dell’inverso del quadrato di Newton rimane saldamente radicata nel nostro quadro scientifico.
Questa scoperta rappresenta un importante capitolo nella storia dell’esplorazione spaziale e nella ricerca scientifica, confermando l’importanza di analizzare attentamente i dati e considerare tutti gli aspetti prima di trarre conclusioni definitive.
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