Autore: Umby

Di nuovo in linea!

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Umby

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È stata dura ma alla fine Il Poliedrico è di nuovo in linea.
Nella notte di sabato questo Blog ha subìto un pesante attacco ad opera di alcuni balordi nullafacenti che hanno approfittato di alcune vulnerabilità nascoste e hanno modificato la home page. Colpa sicuramente anche mia che proprio in quelle ore avevo abbassato i firewall per risolvere alcune latenze di caricamento che stavano appesantendo troppo il server ospite.

Adesso Il Poliedrico è ripartito con una nuova installazione e con nuovi plugins che non dovrebbero appesantire più di tanto il caricamento delle pagine. Il latex e le tabelle sono risorse troppo preziose per essere abbandonate, mentre (per ora) ci lasciano la sintesi vocale, i sondaggi e il calendario degli appuntamenti, troppo pesanti in termini di risorse.

A presto 🙂

La Panstarrs dallo spazio

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In poche altre occasioni sono stato in apprensione per il meteo come in questi giorni. In queste sere appunto sarebbe visibile ad ovest subito dopo il tramonto la cometa C/2011 L4 PanSTARRS. Il condizionale è d’obbligo perché proprio in questi giorni la mia regione, come buona parte dell’Italia, è investita dal maltempo che ostacola qualsiasi occasione di osservare la cometa.

Esistono un paio di osservatori che sono immuni al maltempo atmosferico, anche se sono sicuramente esposti a tempeste ben più gravi: sono le sonde Stereo A e B che studiano costantemente il Sole da sei anni.

Lo scorso 10 marzo la sonda Stereo B è riuscita ad offrire una immagine unica della PanSTARRS vista dallo spazio insieme a Mercurio e alla Terra. L’immagine è stata pubblicata su Twitter da Sungrazin Comet, un sito che chi è a caccia di comete non può mancare di apprezzare.
Lascio a Voi giudicare queste immagini che non voglio commentare più di tanto. Buona visione e … Cieli Sereni!

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Credit: SOHO/Sungrazing Comets/SSC

Credit: SOHO/Sungrazing Comets/SSC

Credit: SOHO/Sungrazing Comets/SSC

Un piccolo sacrificio in controtendenza: le donazioni.

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Umby

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La scienza e la cultura non hanno prezzo. Sono il frutto dell’esperienza e del pensiero libero di miliardi di esseri umani in un arco di almeno diecimila anni.
Considero un crimine mettere a pagamento la conoscenza, secretare gli algoritmi, brevettare le forme,  le parole e le idee come purtroppo spesso accade oggi con l’attuale modello economico imperante. Immaginate se Al-Khwarizmi avesse brevettato l’algebra, Galileo il Metodo Sperimentale, Keplero le equazioni del moto dei pianeti, oggi probabilmente non sareste qui a leggermi, la nostra vita sarebbe sicuramente molto diversa e quasi sicuramente molto meno tecnologica.

Però, giustamente, mantenere un blog come questo, acquistare spazio sul server ospitante, un dominio univoco e tutti i servizi a questo collegati, richiede denaro,  che – per fortuna 1 – non cresce sugli alberi.

Per questo i siti che spesso si incontrano quotidianamente sono zeppi di pubblicità fastidiosa, spesso non in tema con gli argomenti trattati 2.
Anch’io in passato, a malincuore devo dire, ho tentato questa strada per sostenere le spese di manutenzione, ma questo sito è troppo piccolo per sostenersi con la normale pubblicità on-line che non rende quasi niente 3 .
Dico a malincuore perché ho sempre trovato la pubblicità on-line qualcosa di orrendo, una forzatura morale verso il lettore quasi insopportabile, che viene visto piuttosto come un portatore di click per gli inserzionisti e non una Persona in cerca di informazioni.
Per questo qui avevo fatto in modo che qui la pubblicità fosse il meno invasiva possibile anche se era chiaro che molto probabilmente essa non sarebbe stata sufficiente per mantenere le giuste spese del sito. Magari con più banner, popup sparati a ogni click e altre diavolerie del genere avrei potuto coprire i costi sostenuti ma lo scopo originario del Il Poliedrico di fare informazione sarebbe risultato snaturato.

Ma la pubblicità non è l’unica forma di finanziamento possibile per un progetto, anzi, e la storia lo insegna.
Anticamente i poeti, i filosofi e gli studiosi più preziosi facevano ricorso al mecenatismo per le loro opere; per gli altri esisteva più semplicemente il meccanismo della donazione diffusa che comunque garantiva la loro presenza senza strafare.

Per quanto piccolo questo Blog ha circa 12000 visitatori univoci all’anno. Da quando si è dotato della struttura WordPress nel giugno 2010 a oggi 39000 diversi lettori si sono affacciati qui e sono tornati successivamente a seguire queste pagine.
Un solo centesimo a visitatore all’anno e Il Poliedrico  potrebbe pagarsi i servizi di hosting per almeno un paio d’anni, con soli 10 centesimi potrebbe addirittura acquistarsi un server dedicato tutto suo o giù di lì!

Adesso tutta quell’orrida pubblicità che snaturava la natura del Blog è scomparsa ma occorre l’aiuto di voi lettori perché questo possa continuare ad esistere. Per questo adesso sulla pagina principale de Il Poliedrico c’è un Banner Paypal piuttosto defilato e un anonimo link nella barra dei menù.

Se così sarà, alla fine di ogni un anno, tolte le spese vive del Blog, il ricavato verrà devoluto in beneficenza; a voi spetterà il compito di scegliere verso cosa.

 

Polvere celeste

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La traccia nel cielo dell'Evento Chelyabinsk.

La traccia nel cielo dell’Evento Chelyabinsk.

Il 15 febbraio scorso un eccezionale meteorite esplose nel cielo di Chelyabinsk​, sui Monti Urali in Russia.
Già a poche ore dall’evento gli astronomi erano riusciti con una discreta approssimazione a determinare il percorso nell’atmosfera del meteoroide e la sua orbita di origine 1; questo grazie alle numerose riprese fotografiche e ai sensori ad infrasuoni della rete ISM dell’organizzazione internazionale CTBTO 2 che ne avevano tracciato il percorso nell’atmosfera.

Non sto a ripetere la storia che altri blog hanno già sviscerato, ma vorrei piuttosto parlare del rinnovato interesse del grande pubblico per le meteoriti e per i sassi che ogni tanto la Terra incrocia percorrendo la sua orbita.
Giusto la sera prima dell’evento di Chelyabinsk la Terra era stata sfiorata dall’asteroide Apollo 2012 DA14, un sasso di 45-50 metri da una quota di 27700 chilometri, il che aveva ovviamente scatenato le solite fantasie dei soliti catastrofisti che, ormai orfani del Calendario Maya, colgono tutte le occasioni per ricordarci il famoso motto trappista “ricordati che devi morire!” e avevano scorto un legame tra i due eventi, segno certo di qualche oscuro presagio. Legame che comunque presto le indagini sulla traiettoria del meteoroide hanno smentito.

Un micrometeorite.

Un micrometeorite.

Ogni anno almeno 15 mila tonnellate di materiale meteorico cade sulla Terra, eppure eventi come quello di Chelyabinsk 3  per fortuna ormai sono estremamente rari tanto che nell’ultimo secolo si contano sulla punta delle dita 4.

Queste sono composte perlopiù da polveri e micrometeoriti di dimensioni veramente minuscole da passare totalmente inosservate. Non ce ne rendiamo conto ma in realtà è così.
Avete presente quella strana lanuggine che quotidianamente troviamo sotto i nostri letti, oppure quelle strane luccioline danzanti che si scorgono in un raggio di luce che attraversa una stanza buia 5? Per la maggior parte è composta da scaglie di pelle, residui organici e microorganismi parassiti come funghi e acari, polveri vulcaniche etc., cioè quello che è chiamato pulviscolo atmosferico.  Una parte invece è polvere cosmica che il pianeta raccoglie percorrendo la sua orbita attorno al Sole.
Quelle che comunemente chiamiamo stelle cadenti sono solo una parte di questo pulviscolo cosmico che quotidianamente cade sulla Terra. Una parte di questo pulviscolo non sviluppa neppure una coda di plasma visibile, si deposita semplicemente sugli strati alti dell’atmosfera e poi atterra dolcemente anche dopo giorni interi di sospensione, oppure evapora nel suo ingresso nell’atmosfera per l’attrito con questa e poi risolidifica formando microscopiche goccioline vetrose o di metallo sferoidali, come nella foto qui sopra.

La scala delle dimensioni di questi micrometoriti è enorme: insieme al materiale delle dimensioni addirittura di una particella di fumo di sigaretta, arrivano al suolo anche grani ben più grandi, dell’ordine dei decimi di millimetro che non sono poi così difficili da intercettare, a volte basta una … calamita!

Ma per spiegarvi in dettaglio come raccogliere micrometeoriti dovrete un attimino attendere il prossimo articolo sull’argomento che sto appunto preparando.

 

C/2011-L4 PanSTARRS: la cometa di primavera

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In questi ultimi giorni mi sono attardato a studiare l’affascinante mondo dei neutrini. L’argomento ha così attirato la mia attenzione che mi sono completamente dimenticato di parlarvi dell’imminente arrivo dell’altra Grande Cometa di quest’anno che tra pochissimi giorni sarà visibile ad  occidente poco dopo il tramonto. Non me ne vogliate, rimedio subito.

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I tempi sono espressi in UT; per l’Italia basta sommare quindi un’ora per ottenere l’ora standard di Roma.
Credit: Il Poliedrico

Se la C/2012 S1 ISON promette di essere una delle più luminose comete degli ultimi secoli 1, la PanSTARRS già visibile nei cieli australi certo non sfigura.

Per ora la cometa è visibile, sempre con maggiore difficoltà a cusa del suo avvicinarsi al perielio, dall’emisfero sud,  mentre già dai giorni 4 e 5 dovrebbe esser possibile scorgerla, magari con difficoltà, nei bagliori vespertini.
La situazione dovrebbe notevolmente migliorare nelle serate successive mentre la PanSTARRS si allontana dal Sole.

La curva di luce prevista per C/2011 L4 PanSTARRS Credit: http://www.aerith.net/

La curva di luce prevista per C/2011 L4 PanSTARRS
Credit: http://www.aerith.net/

In particolare vorrei segnalarvi lo spettacolo del 12 marzo,  quando una sottilissima falce di Luna, Marte e la cometa staranno un francobollo di cielo grande appena 7 gradi.
La curva di luce prevista per la PanSTARRS  indica che comunque già verso la fine del mese la cometa potrebbe diventare invisibile a occhio nudo Consiglio in tal caso l’uso di strumenti a grande campo per non perdersi la conda che adesso punta decisamente verso Nord. Per le effemeridi del giorno e altre informazioni vi invito a consultare il Calendario di questo sito.

Non mi resta quindi che augurarvi un bocca al lupo per le osservazioni e …
Cieli sereni

Carnevale della Fisica n° 41

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Qualche anno fa non mi sarei neppure sognato di mettere su un blog; avevo un sacro terrore a scrivere, io. Poi pian pianino ho iniziato e ora sento che invece ho fatto la scelta più giusta. Oggi (su invito di M. Castellani di GruppoLocale.it)  mi accingo ad ospitare l’evento mensile che coinvolge i bloggers scientifici italiani fin dal 2009, il che ovviamente mi rende orgoglioso.

Credit: Il Poliedrico

Credit: Il Poliedrico

Fin da quando la specie umana ha inventato l’agricoltura, millenni fa, si è scontrata con qualcosa di enormemente più grande di lei, la Natura.
L’uomo ha usato tutto il suo ingegno e infine ha vinto. Ha inventato la geometria proprio per misurare il terreno, ha osservato il cielo e inventato l’astronomia, si è guardato intorno e ha scoperto lo scorrere del tempo.

Prima del boom industriale postbellico le campagne italiane erano molto più abitate di oggi.
I contadini si erano tramandati di generazione in generazione un sapere unico che spesso purtroppo era solo orale e che adesso rischia di andare perduto.
Senza saperlo, molte di quelle conoscenze erano intrise di fisica, di chimica, di biologia o medicina.
Scovare quelle perle e metterle a disposizione dei lettori, è questo il tema che scelgo per il Carnevale della Fisica n°41 : la fisica e la saggezza contadina e per questo ho veramente bisogno del vostro aiuto.

Partecipare al Carnevale non è difficile: qui trovate il regolamento, che è veramente molto semplice. Di mio metto la passione e l’amore che da sempre dedico a scrivere questo blog.
Mandate il vostro contributo a questo indirizzo mail che per l’occasione metto a disposizione per tutto il mese di marzo: carnevaledellafisica@ilpoliedrico.com. Il 30 marzo prossimo leggeremo insieme i vostri preziosi lavori su queste pagine, e come sempre
Cieli Sereni

La stupefacente realtà del neutrino

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Comprendere come nel neutrino le diverse masse associate a ciascun sapore si rendono manifeste aiuta a capire come questa particella così elusiva da sfidare anche il Modello Standard sia importante anche per superare il modello stesso. Nato per spiegare il Principio di Conservazione dell’Energia nel processo del decadimento beta, il neutrino forse può aprire una breccia nel solido muro del Modello Standard e indicare la strada verso una nuova teoria quantistica.

Credit: Il Poliedrico

Credit: Il Poliedrico

La realtà quantistica è molto lontana dalla nostra percezione comune. I neutrini esistono in una sovrapposizione di stati di massa definita. Questo è un concetto un po’ complicato da spiegare, ma non è corretto credere che gli autostati 1  di sapore – elettronico, muonico e tauonico – siano gli autostati di massa. I neutrini sono prodotti dell’interazione debole e nascono con un autostato di sapore a  cui corrisponde una certa combinazione degli autostati della sua massa.
Però a parità di energia le tre diverse masse si propagano in modo diverso. Questo comporta che l’autostato di sapore dei neutrini cambierà nel tempo, perché muteranno gli autostati legati alle diverse masse. Le tre diverse masse del neutrino sono legate fra loro da tre angoli di mescolamento a cui però non si sa esattamente a quali masse  o stati siano associati.
Detto così sembra ostrogoto antico, ma lasciate che vi faccia un esempio un po’ più comprensibile, un gedankenexperiment come lo avrebbe chiamato Einstein: immaginate un Pendolo di Newton con tre sfere di massa diverse collegate l’una all’altra da una debole molla. Ora facciamone oscillare una e vediamo che il movimento viene trasmesso alla seconda e poi alla terza sfera dalle molle $k’$ e $k”$ e da questa il moto ritorna indietro fino alla prima, e così via; In questa riflessione ideale immaginate che non ci sia attrito e che il moto continui indefinitamente. Le sfere si trasmettono il movimento seguendo uno schema oscillatorio, che poi è quello che viene osservato nei neutrini. L’angolo $\theta$ è l’ampiezza dell’angolo che le diverse sfere raggiungono rispetto all’asse di riposo.

Il $\theta\ \ 1-2$ e il $\theta\ \ 2-3$ ormai sono conosciuti con una certa precisione: supponiamo che il $\theta\ \ 1-2$ indicasse la differenza di massa tra l’autostato del neutrino indicato con $1$ e l’autostato $2$, leggermente diverso. Il $\theta\ \ 2-3$, più ampio,  quindi dovrebbe indicare la differenza di massa tra l’autostato di tipo $2$ e l’autostato di tipo $3$.
Ma le masse stesse non sono note, così come il loro ordine. Tutto indica che l’autostato $3$ è molto diverso dagli altri, ma è il più leggero o il più pesante fra gli stati assunti dal neutrino?
Un importante aiuto per la comprensione di questo importante rebus viene dai risultati ottenuti a marzo 2012 dall’esperimento Daya Bay 2, che ha dato un valore, piccolo ma non nullo come era stato ipotizzato in seguito a precedenti esperimenti, all’angolo di mescolamento mancante: il $\theta\ \ 1-3$.
Sarà così possibile stabilire finalmente la gerarchia della massa del neutrino e scoprire se le interazioni dei neutrini violano la simmetria materia-antimateria e perché i neutrini si comportano diversamente dagli antineutrini. Questo a sua volta può riuscire a spiegare perché il nostro Universo sia dominato dalla materia 3.

(continua)

Note:

L’enigma dei neutrini solari

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L'interazione debole di un antineutrino elettronico con un neutrone all'interno di un nucleo atomico può spingerlo a decadere in un protone e un elettrone. Credit Il Poliedrico.

L’interazione debole di un antineutrino elettronico con un neutrone all’interno di un nucleo atomico può spingerlo a decadere in un protone e un elettrone. Credit Il Poliedrico.

Abbiamo visto nello scorso articolo che i neutrini sono delle particelle molto particolari, non solo per la loro impalpabilità – interagiscono solo con la forza nucleare debole e la forza gravitazionale – ma anche perché pur essendo una particella sola può assumere tre diversi stati diversi tra loro che si differiscono nella massa, mentre il Modello Standard pur prevedendo  i tre tipi diversi di neutrino associati ai tre leptoni (elettrone, muone,tau) li propone senza  1.
Ma è appunto la massa che permette ai neutrini di oscillare, ossia di cambiare stato, o sapore come volete chiamarlo.
Già con i primi esperimenti di lettura della quantità dei neutrini provenienti dal Sole fu chiaro che qualcosa non andava: i conteggi dei neutrini mostravano che solo un terzo dei neutrini elettronici arrivava sulla Terra rispetto alla quantità prevista per mantenere il Sole acceso. Dunque, o qualcosa non andava nelle reazioni termonucleari del Sole oppure ⅔ dei neutrini elettronici prodotti dalla catena  protone-protone trovavano il modo di non farsi vedere.
La risposta che ora appare evidente è che durante il loro cammino di 150 milioni di chilometri molti neutrini cambiano sapore e che quindi sfuggono ai rivelatori.

Possiamo considerare ogni neutrino come una miscela delle tre diverse masse caratteristiche al loro sapore che continuamente interferiscono l’una con l’altra come fanno frequenze radio diverse, sommandosi o abbantendosi ritmicamente cambiando le loro proporzioni. La probabilità di trovare un dato tipo di neutrino ad una certa distanza dal punto in cui è stato creato dipende valori chiamati angoli di mescolamento (indicati con la lettera greca theta $\theta$), che esprimono la proporzione tra le diverse masse – autostati –  1, 2 e 3 del neutrino.

(continua)

Note:

Neutrini nel Modello Standard

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SAPORI_NEUTRINOVi ricordate i neutrini e le loro controparti anti?
Sicuramente sì, non fosse peraltro per la figura cacina del famoso “tunnel Gelmini” su cui non mi dilungherò oltre per non infierire.
Comunque sappiate che ogni secondo il nostro corpo è attraversato da almeno 50 mila miliardi di neutrini provenienti per la maggior parte dal Sole, ma anche dalle centrali atomiche presenti sul nostro pianeta, da quelli prodotti dal decadimento beta delle rocce terrestri, etc. Addirittura anche noi curiosamente produciamo i nostri neutrini, dal decadimento naturale del potassio 40 presente nei nostri corpi.
I neutrini sono ovunque nell’Universo ma non avendo quasi massa  e nessuna carica elettrica questi interagiscono pochissimo con la materia ordinaria: un muro  di piombo spesso un anno luce riuscirebbe a fermare solo la metà dei neutrini che lo attraversano.

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Qui si parla di “autostati di sapore del neutrino”, in analogia on i “sapori” dei quark; questi ultimi, però, oltre ad essere in numero doppio (6 invece di 3), identificano gli autostati di massa e non quelli dell’interazione debole di corrente carica.

Scoperto solo nel 1956, ma teorizzato da Wolfgang Pauli nel 1930 per spiegare il decadimento beta e battezzato nel 1934 da Enrico Fermi, nel 1962 si è capito che non esiste una sola natura del neutrino, ma che esso è uno e trino, cioè capace di trasformarsi nel tempo da un tipo all’altro, come potete vedere dal disegno qui sopra e dalla tabella qui accanto.
I fisici chiamano la capacità del neutrino di mutare da un tipo all’altro oscillazione dicendo che il neutrino ha cambiato sapore 1.
E proprio questa capacità del neutrino di oscillare fra i tre diversi stati indica come il Modello Standard 2 sia così accurato.

Cercare i neutrini da studiare non è difficile.
Si possono prendere i neutrini solari, che sono prodotti dalle reazioni di  fusione termonucleare nel nucleo del Sole – catena Protone-Protone – di sapore elettronico, oppure quelli prodotti dai raggi cosmici che collidono con gli atomi della nostra atmosfera che possono essere dei tre diversi sapori, oppure si possono produrre sparando protoni adeguatamente accelerati contro un bersaglio di grafite, così si ha anche il più completo controllo del fascio uscente piuttosto che aspettare che Madre Natura ci dia il neutrino giusto, al posto giusto, al momento giusto e nella direzione che si vuole.

Quindi per ottenere dei neutrini non c’è che l’imbarazzo della scelta. Il problema è semmai riuscire a vederli.
Una particella così piccola da quasi non avere massa, che si muove quasi alla velocità della luce 3 e che non ha carica elettrica, riuscire a vederla direttamente è impossibile, ma se ne possono vedere gli effetti indiretti mentre occasionalmente un neutrino interagisce con un atomo di un mezzo che funge da rilevatore. Questi effetti possono essere un flusso di particelle cariche oppure lampi di luce Cherenkov, o anche trasmutazioni chimiche, come accadeva ad esempio nei primi rivelatori al cloro-argon secondo una felice intuizione di Bruno Pontecorvo 4.
Pertanto se – per ora – pare impossibile catturare un neutrino, è possibilissimo invece vedere e misurare gli effetti del suo passaggio. Tutto sommato basta aguzzare l’ingegno!

(continua)

Note:

Errare Humanum est

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Umby

Mi spiace. Forse ho peccato di presunzione, o forse di leggerezza. Fate voi. L’importante è riconoscere i propri errori e cercare sempre di porvi rimedio.
Fatto è che le mappe che in precedenza avevo pubblicato per il passaggio ravvicinato dell’asteroide 2012 DA14 le ho tolte perché sono sbagliate e non vorrei essere successivamente accusato di avervi fatto mancare l’appuntamento del 15 febbraio.
Il principale problema è che è molto difficile ottenere delle effemeridi abbastanza accurate del piccolo asteroide usando software non espressamente dedicati all’elaborazione di coordinate celesti per piccoli corpi. Ce ne sono alcuni 1 che assolvono proprio questo compito, ma non li conosco abbastanza per potermi esprimere.
Il vero problema per cui software come Stellarium, C2A, etc. falliscono è che l’asteroide 2012 DA14 è troppo piccolo rispetto alla Terra e passerà troppo vicino al nostro pianeta perché questi possano dare previsioni abbastanza accurate della traiettoria in cielo del piccolo sasso.
Per avere dati più accurati possibile e poterveli quindi offrire sulla sua specifica pagina del calendario, ho fatto ricorso al programma online Horizons del Jet Propulsion Laboratory / Solar System Dynamics.
Il programma Horizons è disponibile per chiunque e offre diversi metodi di accesso, via telnet, via mail o via web, però restituisce solo coordinate celesti in ascensione retta e declinazione, niente forma grafica quindi, comunque necessarie per centrare l’asteroide o la cometa cercata. Certo una proiezione grafica per chi si approccia con un binocolo o ad occhio  nudo avrebbe fatto comodo, vedrò in futuro di attrezzarmi in questo senso.
Pertanto qui rinnovo il mea culpa per le mappe sbagliate che nel frattempo avevo pubblicato sul calendario, pregandovi di usare piuttosto le coordinate celesti prodotte da software ben più sicuri come Horizons. Vi prometto che in futuro farò più attenzione, perseverare autem diabolicum.