Accelerare la ricerca sull'evoluzione del sistema solare
Registrare l'evoluzione del sistema solare sembra un lavoro che potrebbe richiedere lo stesso tempo impiegato dai suoi pianeti per formarsi. Questo non ha tuttavia impedito agli scienziati di provarci, e il loro lavoro ha portato allo sviluppo di metodi matematici numerici e simulazioni che sono finora riusciti a osservare gli ultimi 250 milioni di anni della storia del sistema solare. In un tentativo di ottenere un'immagine completa dell'evoluzione del sistema solare in un periodo di tempo molto più breve, matematici alla facoltà di informatica dell'Università dei Paesi Baschi (UPV/EHU) hanno sviluppato nuovi metodi numerici che permettono di effettuare più velocemente e con maggiore precisione i calcoli delle simulazioni. Il team della UPV/EHU ha sfruttato le possibilità di ricerca della collaborazione interdisciplinare mediante una cooperazione con matematici, scienziati informatici, fisici e astronomi alle Università di Valencia e Castellon e all'Osservatorio di Parigi. "All'Osservatorio di Parigi c'è un astronomo molto famoso che si chiama Jacques Laskar che sta effettuando delle ricerche sull'evoluzione del sistema solare", dice Ander Murua, un matematico della UPV/EHU. "Tra le altre cose, Laskar ha sviluppato precisi modelli matematici del sistema solare e, usando metodi numerici in potenti computer, ha effettuato dei calcoli per scoprire in che modo il sistema solare si è evoluto nel corso di milioni di anni". La squadra di Laskar ha effettuato la sua ultima simulazione circa tre anni fa, andando indietro di 250 milioni di anni. Per fare questo i computer hanno impiegato un anno intero. Tuttavia, secondo Laskar, anche se i risultati ottenuti per gli ultimi 50 milioni di anni sono affidabili, quelli relativi al periodo precedente perdono di affidabilità a causa del comportamento caotico del sistema. "A quanto pare, la prossima volta che Laskar effettuerà una simulazione, egli vorrebbe ottenere una affidabilità dei risultati per un periodo di 70 milioni di anni, mediante una messa a punto del modello matematico e il miglioramento dei metodi numerici usati per effettuare i calcoli", afferma Murua. Laskar ha lanciato una sfida, attraverso conoscenze in comune, ai matematici della UPV/EHU a sviluppare simulazioni più veloci e accurate. Questo ha portato a una più ampia collaborazione e ha condotto Murua e gli scienziati informatici Joseba Makazaga e Mikel Antoñana assieme alla facoltà di informatica della UPV/EHU dove hanno iniziato a lavorare per affinare l'approccio di Laskar. "Noi abbiamo risposto alla sfida lanciata da Laskar e abbiamo migliorato i metodi numerici usati nella simulazione", dice Murua. "Il nostro team si è per lo più occupato di sviluppare metodi numerici che siano più efficaci di quelli finora conosciuti. Per prima cosa abbiamo ottenuto una maggiore precisione e poi abbiamo notevolmente ridotto il tempo necessario per effettuare i calcoli". Di fatto, essi hanno effettuato molti esperimenti per verificare la validità dei nuovi metodi numerici e hanno visto che la simulazione può essere effettuata dieci volte più velocemente rispetto che con i precedenti metodi. "Noi non sappiamo quando Laskar stia pianificando di fare nuovamente la simulazione, ma quando la farà, non dovremo aspettare un anno per i risultati perché il lavoro si concluderà nel giro di settimane", secondo Murua. Nel frattempo, nella rivista scientifica Applied Numerical Mathematics in un articolo intitolato "Nuove famiglie di metodi di splitting simplettici per integrazione numerica in astronomia dinamica" è stata pubblicata una spiegazione dei metodi numerici sviluppati. Inoltre, Murua ha annunciato che anche loro pubblicheranno i risultati del confronto tra i nuovi metodi e quelli precedenti nella rivista Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy.Per maggiori informazioni, visitare: http://www.elhuyar.org/EN
Paesi
Spagna