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lunedì 12 dicembre 2011

La Groenlandia si innalza, sciolti 100 miliardi di tonnellate di ghiaccio


L'estate torrida del 2010 ha fatto sciogliere circa 100 miliardi di tonnellate di ghiaccio nella Groenlandia meridionale, provocando in talune località un innalzamento del terreno pari a due centimetri in soli cinque mesi contro gli 1,5 cm degli anni precedenti.


È quanto ha accertato il professore Michael Bevis della Ohio State University sulla base dei rilevamenti di 50 stazioni Gps sparse sul territorio.

Lo studioso si è detto certo del fatto che l'innalzamento terrestre sia strettamente legato allo scioglimento dei ghiacci. « Non c'è altra spiegazione» ha detto, secondo quanto si legge sul sito physorg.com.

«Marte? Abitabile, ma sotto la superficie»


Al di là di ogni ipotesi fantasiosa sull’esistenza dei marziani, è ipotizzabile che esista una zona di questo pianeta abitabile secondo i criteri della vita terrestre? I ricercatori della Australian National University sostengono di sì. E arrivano addirittura a sostenere che Marte sarebbe persino più adatto ad accogliere la vita della Terra, per lo meno sotto la sua superficie. Eriita Jones, autrice della ricerca insieme a Charles Lineweaver, nello studio pubblicato su Journal Astrobiology ha cercato di studiare quale siano le condizioni ideali affinché l’acqua possa essere considerata come favorevole allo sviluppo della vita. E per individuare l’acqua «abitabile» Jones e il collega Lineweaver hanno disegnato un diagramma che mostra le condizioni ideali di temperatura e pressione.

NEL SOTTOSUOLO - «Quello che abbiamo cercato di fare - ha spiegato Lineweaver – è stato semplicemente raccogliere tutti i dati possibili, metterli insieme e valutare se fosse una fotografia compatibile con la possibilità che esista vita su Marte. E la risposta è sì: esistono intere regioni di Marte che potrebbero essere abitate, secondo gli standard terrestri, da microbi simili a quelli che vivono sul nostro pianeta». Lo studio australiano sottolinea che la bassa pressione presente sulla superficie di Marte (unitamente a una temperatura media di meno 63 gradi) non consentirebbe la presenza di acqua liquida, ma scendendo nel sottosuolo è probabile che vi siano condizioni più favorevoli alla vita di microbi e batteri. Insomma, l’unico modo per accertare la presenza di acqua sul pianeta rosso è scavare ma, come ricordano i due studiosi australiani, non servirà a molto l’operato dell’ultimo rover (Curiosity) lanciato dalla Nasa, che atterrerà su Marte nell’agosto del prossimo anno. L’esploratore dell’ente spaziale americano ha una capacità di scavo che si limita a 10-20 centimetri sotto la superficie. Curiosity scenderà sul pianeta in prossimità del Gale Crater, all’altezza dell'equatore marziano, luogo scelto a causa della presenza di una montagna di sedimenti alta cinquemila metri che, si spera, fornirà indizi sul passato dell'umidità, e quindi dell'acqua, su Marte. »Ma questi sedimenti sono stati esposti per lungo tempo – puntualizza ancora Lineweaver - e pertanto sono probabilmente privi di composti volatili e non sono certamente più caldi come erano».

Emanuela Di Pasqua
12 dicembre 2011

Un pianeta nella zona ideale per ospitare la vita



Non ci sono più dubbi. Il pianeta Kepler-22b è il primo finora a mostrare le condizioni ideali per ospitare la vita. La temperatura in superficie è gradevole (circa 22 gradi) consentendo lo scorrere dell’acqua, l’anno è un po’ più breve del nostro (290 giorni terrestri) e la distanza dalla stella-madre Kepler-22 della stessa specie del Sole (anche se più piccola), è leggermente inferiore (del 15 per cento) di quella che ci separa dal Sole. Insomma è proprio nel mezzo di quella «fascia abitabile» dove un gemello del nostro pianeta azzurro può spuntare.

A 600 ANNI LUCE - Distante 600 anni luce da noi, si trova nella direzione della costellazione del Cigno sulla quale è puntato il telescopio orbitale Keplero della Nasa che l’ha scoperto. Per il momento si sa che è 2,4 volte più grande della Terra ma si ignora se la sua natura sia prevalentemente rocciosa, gassosa o liquida. Kepler-22b non è, però, il solo candidato a ospitare la vita. Ben 54 pianeti sono scandagliati in questi mesi per trovare conferme fra i quasi 3 mila ormai individuati intorno ad altre stelle da Terra o dallo spazio. Diversi, tuttavia, vengono cancellati in seguito alle lunghe e sempre complicate verifiche.

RICERCHE - Gli astronomi riescono a scovare un pianeta extrasolare in vari modi. Quello adottato dal telescopio Keplero misura il lieve indebolimento della luce stellare quando il corpo planetario transita davanti alla stella. Data la delicatezza della misura è ovvio che un passaggio non basta. La regola è che almeno per tre volte si verifichi lo stesso effetto di affievolimento. Kepler-22b venne scoperto nel 2009, pochi giorni dopo che l’osservatorio era entrato in attività. Ma il team degli scienziati per trovare conferma impiegano anche un gruppo di telescopi terrestri e un ulteriore satellite della Nasa, lo Spitzer Space Telescope. Due altri piccoli pianeti in orbita a stelle più piccole e più fredde del Sole erano stati di recente confermati ma questi si trovano ai limiti della zona abitabile, analogamente a quanto accade nel nostro sistema solare al più vicino Venere e al più lontano Marte, rispetto alla Terra.

KEPLERO - Il satellite Keplero è una vera macchina da record per la ricerca dei nuovi pianeti extrasolari. Dopo il suo lancio il 6 marzo 2009, di possibili candidati ne ha identificai 2.326. Di questi 207 hanno pressappoco la taglia della Terra, 1.181 quella di Nettuno, 203 quella di Giove e 55 sono ancora più grandi. «La fortuna ci sorride con la scoperta di Kepler-22b», dice William Borucki, il principal investigator del programma al centro Ames della Nasa in California, «e ci conforta nel credere che nella nostra galassia siano numerosi i corpi celesti simili al nostro su cui abitiamo». Dunque, a piccoli ma decisi passi, ci avviciniamo alla scoperta del gemello della Terra.

Giovanni Caprara
7 dicembre 2011

La «ritirata» dei ghiacciai francesi


L'ultimo inventario completo dei ghiacciai francesi era stato compilato circa quarant'anni fa, nell'ambito della stesura del World Glacier Inventory. E pare proprio che in questo lasso di tempo le cose siano decisamente cambiate. Negli anni Settanta infatti la superficie totale ricoperta dai ghiacci era di 375 chilometri quadrati mentre, secondo i dati raccolti dai ricercatori dell'Université de Savoie, a partire dal periodo 1985/1986 è iniziato un progressivo ritiro dei fronti ghiacciati che ha determinato una riduzione della superficie coperta dalle nevi perenni, stimata attualmente attorno al 26 per cento (circa 100 chilometri quadrati in meno).

LO STATO DEI GHIACCIAI - Secondo i ricercatori francesi (che hanno presentato il loro studio al meeting annuale dell'American Geophysical Union) la tendenza è in fase di accelerazione e minaccia allo stesso modo i ghiacciai di Svizzera, Austria, Slovenia, Germania e Italia. Nel corso della ricerca sono stati esaminati i più di seicento ghiacciai d'oltralpe, utilizzando mappe di archivio, immagini satellitari (attuali e passate) e fotografie aeree delle montagne. Tra queste i massicci di Belledonne, Ecrins, Vanoise, Ubaye, la Grande Rousse Arres e, ovviamente, il massiccio del Monte Bianco.

NORD E SUD - Le perdite maggiori in termine di superficie sono state registrate nei settori alpini meridionali. Per esempio, nel massiccio di Belledonne, che si trova a est di Grenoble, il ghiaccio è praticamente scomparso, mentre quello degli Ecrins presenta una riduzione della propria estensione tre volte superiore a quella della catena del Monte Bianco. Questa differenza, secondo Marie Gardent (a capo dello studio) «è causata dalla minore altezza media delle montagne meridionali, ma anche dalle differenti condizioni climatiche. Al nord si hanno molte più precipitazioni e il tempo spesso è nuvoloso».

IL MARE DI GHIACCIO RESISTE - Il più grande ghiacciaio francese è il rinomato Mer de Glace, situato sul lato nord del Monte Bianco e formato dalla confluenza di tre ghiacciai più piccoli. Scende per mille metri di altitudine al di sotto del Monte Bianco e attualmente la sua superficie è di 30 chilometri quadrati. Rispetto ai dati di quaranta anni fa ha perso soltanto 1.5 chilometri quadrati della sua ghiacciata maestosità.

Emanuela Di Pasqua
12 dicembre 2011

I materiali si autoriparano così ci cambieranno la vita


di GIULIA BELARDELLI

OGGETTI in grado di riparasi da soli, finestre che respingono lo sporco e graffi che scompaiono alla luce ultra-violetta. Messe così, una di seguito all'altra, queste immagini sembrerebbero uscire direttamente dalla fantasia di un autore di fantascienza, insoddisfatto del mondo reale e bisognoso di cercare altrove qualche fonte di ispirazione. Eppure, è proprio prendendo spunto dagli aspetti più minuti della realtà che negli ultimi anni gli scienziati dei materiali sono riusciti a creare superfici intelligenti, anticipando così un futuro in cui l'involucro delle cose sarà dotato di caratteristiche che un tempo avremmo definito magiche.

La tecnologia che è dietro questi materiali cambia di volta in volta, così come diverse sono le loro possibili applicazioni. Si va dal settore biomedico ai gadget tecnologici, passando per l'industria automobilistica e l'arredamento. Il nostro giro inizia dall'Olanda, dove un gruppo misto di ricercatori e imprenditori ha brevettato SupraB , un nuovo tipo di materiale capace di autoripararsi grazie a un sapiente gioco di legami a idrogeno.

VIDEO I SUPERMATERIALI

Plastiche futuristiche e polimeri supramolecolari.
"SupraB appartiene alla categoria dei polimeri o macromolecole, vale a dire molecole dall'elevato penso molecolare costituite da un gran numero di unità", ha spiegato a Repubblica.it Bert Meijer, ingegnere dei materiali presso la Eindhoven University of Technology . "Mentre nella maggior parte dei polimeri i vari nodi della catena molecolare sono uniti da legami covalenti, nei polimeri supramolecolari le unità sono tenute insieme da legami reversibili e altamente direzionabili, come ad esempio il legame a idrogeno".

È proprio da questo tipo di legame (lo stesso che dà all'acqua la sua viscosità e la sua tensione tensione di superficie) che derivano le proprietà apparentemente magiche della nuova plastica. In SupraB, in particolare, gli scienziati hanno quadruplicato il numero di legami idrogeno tra le molecole, così da rendere il polimero resistente come altri tipi di plastica e allo stesso tempo indipendente dalle reazioni chimiche altrimenti necessarie per unire le varie molecole.

Il risultato, descritto sul sito della startup SupraPolix BV , è un materiale che è capace di aggiustarsi da solo quando si rompe o viene tagliato: basta rimettere insieme le parti e maneggiarle un po', come farebbe un bambino con del pongo, e l'oggetto si ricompone da sé.

Secondo i suoi sviluppatori, il polimero potrebbe essere usato per gli scopi più disparati: giocattoli a prova di scalmanati, occhiali, telai e involucri protettivi per difendere virtualmente qualunque tipo di oggetto, dai computer portatili agli smartphone.

Via i danni con la luce. Da un lavoro congiunto tra Stati Uniti e Svizzera è nato invece il materiale più ambito da quanti hanno provato, almeno una volta nella vita, lo scoramento di fronte alla vista di nuove righe sulla carrozzeria della propria auto. In questo caso si tratta di un
polimero metallo-supramolecolare capace di trasformarsi, sotto una fonte di luce ultravioletta, in un liquido che va a riempire segni e abrasioni sulla superficie.

Quando si spegne la luce, dopo neanche un minuto, il polimero diventa di nuovo solido e liscio, come se non fosse successo nulla. "Il materiale è figlio di un meccanismo chiamato assemblaggio supramolecolare", ha spiegato Stuart Rowan, direttore dell'Istituto Materiali Avanzati della Case Western Reserve Universitydi Cleveland, in Ohio. "A differenza dei polimeri tradizionali, che consistono di lunghe molecole composte da migliaia di atomi, quello che abbiamo sviluppato noi è fatto di molecole più piccole, che sono state assemblate in catene utilizzando ioni di metallo come colla molecolare".

Se esposte a un'intensa luce ultravioletta, queste strutture si "scollano" temporaneamente assumendo uno stato liquido che le fa fluire lungo eventuali solchi e screpolature, per poi tornare alla condizione iniziale. A quanto pare il materiale è insensibile anche ai segni del tempo: i ricercatori lo hanno graffiato, rigato, screziato - e poi fatto guarire - più volte nello stesso punto senza osservare alcun cambiamento nelle prestazioni.

Consistenza variabile. Un'altra mecca dei materiali intelligenti si trova in Germania, presso la Technical University di Amburgo . Qui il gruppo guidato da Jörg Weiβ müller, in collaborazione con l'Istituto cinese di Ricerca sui Metalli di Shenyang, ha creato un materiale il cui stato può essere cambiato a piacimento da rigido e fragile a morbido e malleabile.

A spiegarci il funzionamento è stato lo stesso Weiβ müller: "Alla base della nostra scoperta vi sono due elementi: un metallo prezioso con una struttura altamente porosa e una soluzione salina in grado di trasmettere corrente elettrica".

A questo punto il gioco è pressoché fatto: basta utilizzare un impulso elettrico (innescato dall'esterno tramite un pulsante o - nelle intenzioni finali dei ricercatori - sviluppato in maniera spontanea e selettiva dal materiale stesso) e la rigidità del metallo può essere regolata sfruttando i cambiamenti della forza del legame metallico. "Il segreto è nella nanostruttura porosa del nostro metallo", ha continuato Weiβ müller. "La soluzione salina serve solo a condurre l'elettricità".

Il super repellente. Ancora più originale è il progetto che ha portato un team di ricercatori di Harvard a realizzare un materiale chiamato SLIPS (da "Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces). La loro fonte d'ispirazione, infatti, è stata la pianta cobra (Darlingtonia californica), una pianta carnivora le cui foglie sono impermeabili all'acqua piovana grazie a uno strato scivoloso di fluido che ne avvolge la superficie.

"Ispirandoci all'eleganza di questo meccanismo naturale, abbiamo creato un materiale capace di respingere qualsiasi tipo di sostanza liquida o solida", ha spiegato Joanna Aizenberg, professoressa di Scienze dei Materiali alla Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). Nello specifico, i ricercatori hanno messo a punto una strategia per creare superfici scivolose "inondando" con un fluido lubrificante un materiale poroso microstrutturato.

"Le superfici costruite in questo modo - ha aggiunto la scienziata - non mostrano alcun segno di ritenzione: è sufficiente una pendenza anche minima per far scivolare via un'enorme varietà di liquidi e solidi". Le cosiddette SLIPS, inoltre, sembrano capaci di ripararsi da sole e conservare intatte le loro proprietà anche in condizioni particolarmente avverse, come pressioni altissime e temperature polari.

Secondo i ricercatori, il loro raggio d'applicazione spazia dalle tecnologie biomediche per la gestione dei fluidi al trasporto di acqua e carburanti, passando per la produzione di tecnologie antighiaccio e anticontaminazione. "Altri utilizzi - ha concluso Aizenberg - includono la realizzazione di finestre che si puliscono da sole e superfici resistenti ai batteri".

Il materiale che ci copia le ossa. Dall'Arizona State University arriva infine l'ultimo elemento di questa "galleria dei super materiali". Qui i ricercatori hanno scelto di mimare la capacità, tipica di sistemi biologici come le ossa, di avvertire la presenza di un danno, fermarne la progressione e attivare un processo di rigenerazione.

Così Henry Sodano e colleghi hanno usato dei polimeri "forma-memoria" con una rete incorporata di fibra ottica che funziona sia come sensore del danno che come attivatore del processo di riparazione. Un laser a infrarossi trasmette la luce attraverso il sistema per riscaldare localmente il materiale, stimolando i meccanismi di cicatrizzazione e rafforzamento. A quanto pare il materiale è capace di aumentare di ben undici volte la resistenza di un campione.

(03 novembre 2011)

Terremoti, decennio nero dal 2001, 780mila morti


Un decennio da dimenticare, dal punto di vista dei disastri naturali. Con un protagonista quasi assoluto, i terremoti. Che dal 2001 al 2011 hanno causato 780mila vittime, responsabili del 60 per cento della mortalità di tutte le catastrofi ambientali occorse in questo periodo. Cifre enormi, paragonabili a quelle di una guerra.

A stilare la macabra contabilità è uno studio su Lancet che, oltre a fare un bilancio dei caduti, pone l'accento sui rischi futuri, considerando che diverse megalopoli - Los Angeles e Tokyo, solo per fare due esempi - sorgono in zone sismiche, sotto minaccia costante.

Oltre ai 780mila morti, i terremoti degli ultimi dieci anni hanno avuto un impatto diretto su due miliardi di persone, sottolinea lo studio. Ma l'annus horribilis è quello passato, il 2010, durante il quale il sisma che ha devastato Haiti il 12 gennaio 2010 - di magnitudo 7 - ha provocato, da solo, la morte di 316mila persone. Il terremoto ha portato l'inferno nell'isola caraibica, lasciando dietro di sé una scia di devastazione. Subito dopo viene il sisma che ha scatenato lo tsunami nell'oceano indiano nel 2004, di magnitudo 9,1, uccidendo 227mila persone. Al terzo posto il terremoto che nel maggio 2008 ha colpito la provincia cinese del Sichuan , facendo 87.500 vittime.

Fin qui i numeri, pesantissimi. Ma la dottoressa Susan Bartels, del Beth Israel Deaconnes Medical Center di Boston e il collega Michael J. Van Rooyen, del Brigham and Women's Hospital di Boston, autori dello studio, puntano soprattutto ad allertare gli organismi politici e di soccorso perché la prevenzione e la preparazione in caso di terremoti diventi una priorità in termini di salute pubblica.

In totale, i sismi più importanti possono riguardare dall'1 all'8 per cento della popolazione a rischio, con un morto ogni tre feriti, avvertono gli esperti. Numeri importanti, di fronte ai quali essere preparati diventa essenziale. L'emergenza riguarda ondate successive: in un primo momento ci si trova di fronte a persone morte istantaneamente per il crollo di edifici e strutture. Poi, ore più tardi, ci si devono aspettare altri decessi fra i feriti; giorni e settimane dopo, altre vittime a causa delle infezioni.

I feriti riportano principalmente lacerazioni, fratture, contusioni, stiramenti. Ma occorre fare attenzione ad altre patologie, come gli attacchi cardiaci - nel 1994, nella settimana successiva al sisma che ha colpito Northridge, in California, sono cresciuti del 35 per cento, sottolinea lo studio - e alla depressione, che può colpire in seguito: nel 1999, dopo il terremoto in Turchia, il 17 per cento della popolazione ha riferito pensieri suicidi. E la categoria più a rischio è la più debole: i bambini, che rappresentano dal 25 al 53 per cento della popolazione colpita dopo un terremoto.

Il pesantissimo tributo pagato ai disastri naturali nell'ultimo decennio è destinato a non rimanere isolato. Con l'aumento della popolazione mondiale e l'espansione urbana in zone a rischio, la minaccia rappresentata dai terremoti non potrà che crescere negli anni a venire, avvertono gli autori dello studio.

(05 novembre 2011)

Giacigli di piante aromatiche in Sud Africa i primi 'materassi'


di ALESSIA MANFREDI

GIOIE e benefici di un buon riposo notturno non erano ignote ai nostri antenati. Che già 77mila anni fa addolcivano il loro sonno usando 'materassi', o più esattamente comodi giacigli preparati con soffici piante locali, alcune delle quali con proprietà insetto-repellenti.

È un team internazionale di archeologi a descriverne su Science la scoperta. Ad oggi risultano i più antichi e sono stati ritrovati nel riparo roccioso di Sibudu - nella provincia di KwaZulu-Natal - sito che negli ultimi anni si è rivelato prezioso per la ricchezza e l'importanza dei reperti che ha restituito, fondamentali per fare luce sulla cultura dei primi uomini moderni nell'Africa meridionale: qui sono state individuate tracce di punte di freccia in osso e monili a base di conchiglie fra i più antichi mai ritrovati, nonché la prima testimonianza di colla, composta da resina e ocra.

Il nuovo tassello aggiunto ora dalla professoressa Lyn Wadley, dell'università di Witwatersrand a Johannesburg, in collaborazione con altri colleghi in Sud Africa, Germania e Stati Uniti - fra cui anche l'italiano Francesco Berna, della Boston University - è di circa 50mila anni antecedente ad esemplari simili finora noti e dà indicazioni rilevanti sul modo in cui gli abitanti organizzavano il loro ambiente quotidiano in tempi così remoti.

I giacigli rinvenuti nel sito, dove la professoressa Wadley scava dal 1998, sono composti da resti di fusti e foglie di piante acquatiche come falasco e giunco, erbacee e cespugliose come la Cryptocarya woodii. Le stesse che la popolazione locale utilizza ancora oggi per intrecciare stuoie.

"Si tratta di una sequenza di strati spessi qualche centimetro, composti a loro volta da strati ancora più sottili di resti vegetali. La frequenza, almeno 15, e la loro estensione, qualche metro quadrato, nel riparo di Sibudu sembra spiegarsi solo con la loro introduzione nel sito da parte dell'uomo", racconta il professor Berna del dipartimento di archeologia all'università di Boston, co-autore dello studio. I più antichi, particolarmente ben conservati, risalgono a 77mila anni fa; contemporanei quindi ad altre manifestazioni di un comportamento 'moderno' dei nostri progenitori, rinvenute sempre in Sud Africa.

I diversi strati sono sovrapposti gli uni sugli altri all'interno dei sedimenti e l'intera sequenza copre un periodo temporale da 77mila a 38mila anni, e testimonia almeno due fasi di occupazione distinte. "In quella più antica, fra i 77 ed i 73mila anni, i materiali usati sono soprattutto foglie di Cryptocarya woodii, pianta dalle proprietà aromatiche, medicinali ed insetto-repellenti", chiarisce Berna. "Intorno a 58mila anni fa, invece", continua il professore, "si usavano piante acquatiche, come giunco e falasco".

I ricercatori ipotizzano che questo cambio di strategia rispecchi un succedersi di popolazioni diverse, che potrebbe coincidere con un cambiamento demografico: intorno a 50mila anni fa, l'uomo moderno iniziò a migrare dall'Africa per poi rimpiazzare, col tempo, altre forme umane più arcaiche in Eurasia, come il Neandertal.

I giacigli venivano usati non solo per dormire ma anche come superfici per lavorare. L'analisi al microscopio ha rivelato che gli abitanti li sostituivano periodicamente nel corso della loro occupazione. E che li bruciavano con regolarità a partire da 73mila anni fa, probabilmente per rimuovere insetti e preparare il sito per una futura occupazione.

Chi abitava questa zona, già in tempi così lontani, aveva quindi una conoscenza approfondita delle piante locali e dei loro usi medici. "L'utilizzo di piante repellenti per gli insetti aggiunge una nuova dimensione alla nostra comprensione del comportamento dell'uomo 77mila anni fa", spiega la professoressa Wadley. E "indica che conoscenze botanico-mediche e tecnologiche hanno origini più antiche rispetto a quanto ipotizzato in precedenza, basandosi sulle culture del paleolitico superiore dell'Europa e Medio Oriente, più o meno di 35mila anni fa", conclude il professor Berna.

Il fatto, poi, che il loro uso continui tutt'ora nella zona intorno a Sibudu rafforza l'ipotesi che certe conoscenze e comportamenti dell'uomo moderno abbiano origini antichissime.

(09 dicembre 2011)

Ad anni luce dalla Terra i buchi neri più grandi


DUE mostri dalla massa cosmica enorme, pari a 9,7 miliardi di volte quella del Sole l'uno, l'altro praticamente il doppio, ovvero 21 miliardi la massa solare. Si tratta dei due buchi neri più grandi mai osservati e la loro scoperta, che si deve ad un gruppo di ricercatori coordinato da Chung-Pei Ma dell'università americana della California a Berkeley, descritta su Nature, potrebbe far luce sul loro ruolo e la loro formazione, oltre a quella delle galassie che li ospitano. Questi abissi - oggetti dalla forza di gravità enorme - si trovano al centro delle galassie NGC 3842 e NGC 4889, entrambe a circa 320 milioni di anni luce dalla Terra. Prima di loro, il primato andava ad un buco nero nella galassia ellittica Messier 87, di massa pari a circa 6,3 miliardi quella solare.

Grazie al telescopio spaziale Hubble, gestito da Nasa e Agenzia Spaziale Europea (Esa), e a due fra i più grandi telescopi basati a terra, Gemini North e Keck nelle Hawaii, è stato possibile individuarli. E la scoperta suggerisce che i processi che influenzano l'evoluzione delle galassie molto grandi e dei loro buchi neri sono diversi dalle dinamiche che interessano le galassie più piccole.

Secondo gli scienziati di Berkeley, queste regioni dello spazio a cui nulla, neppure la luce può sfuggire, sarebbero
resti di quasar, esplosioni potentissime nel cuore nelle galassie più recenti, che avrebbero caratterizzato l'inizio dell'universo.

Una delle domande che ancora non hanno trovato risposta è perché questi buchi neri siano così grandi, miliardi di volte maggiori delle dimensioni di una stella spenta. Il professore Chung-Pei Ma, alla guida del gruppo di ricerca, ha spiegato che "i buchi neri potrebbero crescere fondendosi con altri buchi neri (per natura) oppure ingoiando il gas attorno a loro (per nutrizione). E' un pò come chiedersi ad esempio se i bambini più alti siano il risultato di genitori più alti (per natura) oppure del fatto di aver mangiato molti spinaci (nutrizione)", ha aggiunto.

(06 dicembre 2011)

sabato 29 ottobre 2011

Mistero "vagabonde blu" enigmatiche stelle bambine



DI ALESSIA MANFREDI

NASCONDONO la loro età in modo sorprendente, apparendo più giovani di quanto non siano in realtà. Più che un vezzo, un vero e proprio mistero quello delle 'vagabonde blu', poetico nome che indica un tipo di stelle rare e sfuggenti. Situate all'interno di ammassi globulari o aperti, risultano più calde - da qui la colorazione blu - delle loro sorelle vicine, quando dovrebbero invece essere loro coetanee. Sfidando così le teorie standard dell'evoluzione astrale, secondo cui invecchiando le stelle evolvono prima in giganti rosse e poi in nane bianche, sempre più fredde e meno luminose. Eppure loro, le "blue straggler", seguono tutt'altra strada: vecchie anche di 13 miliardi di anni, continuano ad apparire calde e brillanti come se fossero ancora bambine.

L'enigma di queste stelle fanciulle e della loro origine ha affascinato astrofisici e scienziati sin dalla loro scoperta, negli anni '50 e sono diverse le ipotesi circolate per cercare di dare un senso all'anomalia che
rappresentano, dalla collisione con altre stelle alla fusione. Ora due astronomi, Aaron Geller, della Northwestern University e Robert Mathieu, della University of Wisconsin-Madison, sono convinti di aver ricomposto il puzzle, indicando - sulla base di dati osservati e di complesse simulazioni - come più probabile l'ipotesi del trasferimento di massa da una stella all'altra ed escludendo invece la teoria della collisione.

Secondo Geller e Mathieu, che hanno pubblicato i loro dati su Nature , le blue straggler ringiovaniscono perché risucchiano la massa di un'altra stella cui si accompagnano, in una sorta di vampirismo che le rafforza e
permette loro di continuare a vivere più a lungo, svuotando invece la loro compagna.

A questa conclusione sono arrivati studiando l'ammasso stellare NGC 188, a 5mila anni luce nella costellazione di Cefeo: uno ammassi aperti più antichi, formato da circa 3mila stelle coetanee, che al suo interno ospita
anche una ventina di vagabonde blu.

Le stelle analizzate dagli scienziati fanno parte di sistemi binari, in cui cioè due stelle sono "costrette" a ruotare l'una attorno all'altra a causa della mutua attrazione gravitazionale. In determinate condizioni una delle due stelle assorbe massa dall'altra diventando cosi una massiccia "blue straggler": "ed è proprio la stella compagna che ci ha aiutato a determinare l'origine delle vagabonde blu", ha spiegato Geller.

Le vagabonde blu "sono stelle anomale, che, in aggregati stellari vecchi, dove da tempo gli astri hanno smesso di formarsi, risultano invece giovani e massicce", chiarisce il professor Francesco Ferraro, astrofisico dell'università di Bologna . "Sono più calde delle altre e la loro luce appare quindi più blu, mentre le stelle vicine, nello stesso agglomerato, risultano più vecchie e più fredde".

Ferraro è un esperto di blue straggler: studiando il sistema stellare M30, insieme ad altri colleghi, ha osservato due gruppi distinti di vagabonde blu con caratteristiche e temperature diverse, suggerendo, sempre su Nature , sulla base delle osservazioni che queste stelle anomale fossero il risultato di collisioni e "vampirismo".

"NCG 188 è un sistema stellare mediamente vecchio, di circa 7 miliardi di anni mentre il nostro Sole, ad esempio, ne ha 4 e mezzo, ed i più vecchi arrivano anche a 13 miliardi di anni. A differenza di M30 studiato da noi,
in cui per la formazione delle vagabonde risultava attivo anche il meccanismo della collisione, NCG 188 non ha una densità molto elevata, quindi la probabilità di collisioni al suo interno non è così elevata", commenta il professore.

Di certo, conclude, questa scoperta "dà un'indicazione importante che suggerisce come il principale canale di formazione delle vagabonde blu, in ambienti a bassa densità stellare, sia il trasferimento di massa, confermando quindi una delle ipotesi più accreditate sull'origine di questi enigmatici astri".

(19 ottobre 2011)

lunedì 27 giugno 2011

Livello dei mari mai così alto Entro il 2100 aumento fino a 190 centimetri

I dati di uno studio internazionale dimostrano ancora una volta che c’è un legame molto stretto tra l’aumento della temperatura e l’innalzamento del livello dei mari, un fenomeno che potrebbe avere conseguenze devastanti

Negli ultimi due millenni il livello dei mari non è mai stato così alto come adesso. Almeno lungo tutta la costa atlantica degli Stati Uniti. Questi i dati di uno studio internazionale, finanziato dalla National Science Foundation (NSF) e pubblicati sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences. Le analisi dimostrano ancora una volta che c’è un legame molto stretto tra l’aumento della temperatura e l’innalzamento del livello dei mari, un fenomeno che potrebbe avere conseguenze devastanti.

Per ricostruire con precisione il livello del mare gli scienziati hanno esaminato i resti di foraminiferi, minuscole creature che vivono nel plancton, conservati in sedimenti estratti da paludi costiere nel Carolina del Nord. Visto che diverse specie di foraminiferi vivono a profondità diverse, i loro resti hanno indicato con buona approssimazione quanto era alto il fondale in epoche diverse. Grazie a tutti questi dati, insieme a quelli riguardanti le variazioni della temperatura globale, gli scienziati hanno sviluppato il primo modello del livello del mare ripercorrendo gli ultimi 2 millenni. Hanno così scoperto che nel periodo che va da 200 aC al 1.000 dC il livello del mare era piuttosto stabile, così come la temperatura media. Nel corso dell’XI secolo, invece, la superficie del mare è aumentata di circa mezzo millimetro all’anno per 400 anni. Innalzamento, questo, collegabile alla cosiddetta anomalia del clima medievale, un aumento inaspettato della temperatura. In seguito (XV secolo), durante la Piccola Età Glaciale, il livello del mare è rimasto stabile fino al tardo XIX secolo, dopo il quale si è iniziato a registrare un aumento medio record di oltre 2 millimetri l’anno.

“I dati del passato hanno aiutato a calibrare il modello e miglioreranno le proiezioni sull’innalzamento del livello del mare in scenari che considerano l’aumento della temperatura globale”, ha detto il coautore dello studio Stefan Rahmstorf del Potsdam Institute for Climate Impact Research, in Germania.

In effetti, ad oggi il livello dei mari non può essere più studiato senza considerare i dati sul riscaldamento globale: considerarli come due fenomeni strettamente connessi è fondamentale anche per capire cosa ci aspetterà nel futuro e cosa fare per mitigare i potenziali effetti disastrosi.

Le stime attuali ci dicono che tra il 1990 e il 2100 il livello del mare aumenterà dai
79 ai 190 centimetri. “Agli inizi di maggio – spiega Giuseppe Manzella dell’Enea e Presidente della Commissione oceanografica italiana – nel convegno annuale della American Geophysical Union, un’organizzazione ‘sorella’ della European Geosciences Union, è stato annunciato che vi sono segnali di innalzamento del livello del mare lungo la costa orientale degli Stati Uniti. La responsabilità viene addebitata ad un cambiamento nel regime dei venti che potrebbe accelerare in questo decennio una situazione che già era in atto e che ha conseguenze quindi anche sugli ecosistemi. Infatti si potrebbe passare da una situazione dominata dalla presenza di acque fredde ad una opposta”.

In quell’occasione l’allarme è stato lanciato da ricercatori dello Scripps Institution of Oceanography che rivelano che il livello globale dei mari è aumentato nel corso del XX secolo a una velocità di circa due millimetri all’anno. “Questo tasso – dice Manzella – è aumentato del 50 per cento durante il 1990 a un ritmo globale di tre millimetri per anno, un piccolo aumento spesso legato al riscaldamento globale”. Il livello del mare ha delle conseguenze per lo sviluppo costiero, sull’erosione delle spiagge e sugli straripamenti. “Potrebbe causare danni alle comunità costiere e le spiagge, specialmente durante le alte maree, le mareggiate e le condizioni di onde estreme”, spiega l’esperto.

Questi cambiamenti rapidi sono una fonte di preoccupazione per i ricercatori americani ed europei che hanno richiesto una studio approfondito di quello che viene chiamato ‘Regime Shift’ che è stato osservato nel Pacifico come anche nel recente passato nel Mediterraneo. “Con il termine ‘regime shift’ – ha spiegato Alessandra Conversi dell’Istituto Scienze marine del CNR di La Spezia – si definisce un cambiamento relativamente rapido, che in pochi anni coinvolge l’intero ecosistema marino, interessando sia la parte vivente che quella fisica”.

Nel caso osservato nel Pacifico si parla di ciclo climatico chiamato “Pacific Decadal Oscillation” (PDO), nel secondo caso si è avuto l’ “Eastern Mediterranean Transient”. “Il verificarsi di questi eventi in aree particolari sembrano indicare – dice Manzella – che la struttura fisica di queste regioni possa essere incline a questi tipi di cambiamenti che fino ad esso non sembrano essere stati permanenti, ma che in un contesto più ampio potrebbero diventarlo. La comunità scientifica marina ha richiesto di condurre ricerche sul tema della insorgenza di ‘punti critici’ e sulle conseguenze sui sistemi fisici, biogeochimici e biologici marini e anche sulle regioni costiere”.

di Emanuele Perugini - Pianeta Scienza

domenica 15 maggio 2011

Una rete neurale per studiare la schizofrenia


ROSALBA MICELI

L’approccio computazionale delle reti neurali (modello matematico-informatico di calcolo basato sulle reti neurali biologiche) viene utilizzato per simulare relazioni complesse tra ingressi e uscite che altre funzioni analitiche non riescono a rappresentare. Il network di neuroni artificiali può costituire un valido modello per lo studio dei meccanismi alla base di alcune patologie psichiatriche, permettendo di valutare come si modifica il comportamento di un “paziente computazionale” al variare di alcuni parametri funzionali. Una rete neurale che simula alcuni aspetti del comportamento di un soggetto schizofrenico è stata realizzata da un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Computer Science dell’Università del Texas e del Dipartimento di Psichiatria della Yale University, che ne danno notizia sulla rivista Biological Psychiatry.

In letteratura diverse disfunzioni che riguardano la memoria di lavoro, la semantica del linguaggio e la neuromodulazione dopaminergica sono state messe in relazione con il linguaggio disorganizzato e delirante che caratterizza le forme più severe di schizofrenia. L’ipotesi dopaminergica della schizofrenia si è sviluppata a partire dalla seconda metà degli anni ’70, quando le tecniche autoradiografiche prima e di brain imaging poi hanno permesso di osservare come le condizioni che aumentano la dopamina sono associate a sintomi psicotici positivi, mentre i farmaci che riducono la trasmissione dopaminergica, riducono o bloccano la sintomatologia produttiva. “La nostra ipotesi è che la dopamina sia implicata nell’attribuzione di importanza a un’esperienza - spiega Uli Grasemann, del Dipartimento di Computer Science dell’Università del Texas - in presenza di un eccesso di dopamina, viene attribuita una salienza eccessiva a un evento e il cervello finisce con l’apprendere cose che non dovrebbe apprendere”.

La rete neurale utilizzata da Uli Grasemann e dal suo collaboratore Risto Miikkulainen, chiamata DISCERN, è in grado di apprendere il linguaggio naturale. Il sistema, dopo un periodo di addestramento, riesce ad assimilare e ricordare parole, frasi e racconti in modo più o meno simile al cervello umano. In questo studio DISCERN ha appreso alcuni racconti autobiografici ed impersonali di episodi criminali (delitti, attentati) con forte valenza emotiva. In aggiunta, i ricercatori hanno sottoposto ad un compito analogo un gruppo di soggetti sani ed un altro gruppo di pazienti con schizofrenia e disturbo schizoaffettivo.

Si è voluto verificare cosa accade al linguaggio simulando in DISCERN otto disfunzioni neurologiche. Tra queste, è stata simulata una condizione di iperapprendimento mediata da un eccesso di dopamina nel cervello. Mettendo a confronto i risultati ottenuti, è stato osservato che il meccanismo di iperapprendimento era statisticamente superiore agli altri nel generare il profilo narrativo (riguardo alle informazioni memorizzate in precedenza) tipico dei pazienti schizofrenici. In seguito al training, il paziente computazionale ha creato racconti deliranti che mettevano insieme in modo incoerente frammenti delle storie apprese, con continui passaggi dalla prima alla terza persona; in un caso, il sistema ha addirittura rivendicato la paternità di un attentato terroristico.

Il risultato dell’esperimento darebbe supporto all’ipotesi dell’iper-apprendimento come meccanismo alla base della disorganizzazione narrativa e delirante dei pazienti schizofrenici: i soggetti perderebbero la capacità di dimenticare o ignorare dati irrilevanti, non riuscendo a selezionare ed estrarre gli elementi significativi tra l’infinità di stimoli che il cervello riceve continuamente ed, in ultima analisi, a organizzare i significati in un qualunque tipo di storia coerente. Se tale ipotesi verrà confermata da ulteriori studi clinici, i pazienti computazionali potranno essere usati per testare nuovi e più efficaci protocolli terapeutici.

Il cervello in stato di coscienza minima "dialoga" ancora

Il cervello dei pazienti in stato di coscienza minima “dialoga” ancora se sono sottoposti a uno stimolo sensoriale rilevante, come un tono acustico diverso nel contesto di una sequenza di toni omogenei.

Uno studio comparativo su pazienti in stato di coscienza minima e pazienti in stato vegetativo individua un meccanismo fondamentale associato alla presenza di coscienza e conferma l’ipotesi che lo stato di coscienza dipenda dalla capacità delle diverse aree cerebrali di mantenere la capacità di influenzarsi reciprocamente e dinamicamente. Lo studio, svolto in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano, verrà pubblicato domani su Science. (Preserved Feedforward but Impaired Top-down Processes in the Vegetative State). Questo lavoro, che verrà pubblicato su Science, è il frutto di una collaborazione tra il Coma Science Group dell’Università di Liegi, lo University College of London e il Dipartimento di Scienze Cliniche dell’Università di Milano.

Utilizzando un elettroencefalogramma ad alta densità e un protocollo di stimolazione acustica, lo studio ha scoperto un’importante differenza nelle reazioni di fronte a uno stimolo sensoriale esterno tra due distinte categorie di pazienti: i pazienti in stato vegetativo e i pazienti che si trovano in uno stato di coscienza minima, ovvero affetti da gravissime lesioni cerebrali ma ancora in grado di manifestare, seppur in modo sporadico, la presenza di un qualche livello di coscienza. Poiché sia i pazienti in stato vegetativo che quelli in stato di coscienza minimale non sono in grado di comunicare, la diagnosi differenziale tra queste due categorie di pazienti è spesso difficile.

Il lavoro dimostra che, proprio come accade nel caso di soggetti sani, nei pazienti in stato di coscienza minimale uno stimolo sensoriale rilevante (come un tono acustico diverso nel contesto di una sequenza di toni omogenei) genera dapprima un’onda di attivazione neurale che procede, dal basso verso l’alto, dalle aree corticali sensoriali primarie del lobo temporale verso le aree associative frontali e, successivamente, un’onda in direzione opposta (top-down). Lo studio dimostra che questa seconda onda di rientro, dalle aree frontali associative a quelle sensoriali, manca nei pazienti con una chiara diagnosi di stato vegetativo.

I risultati di questo lavoro, spiegano i ricercatori, confermano l’ipotesi che la coscienza dipende dalla capacità di diverse aree cerebrali di influenzarsi reciprocamente e dinamicamente. In altre parole, la coscienza sembrerebbe dipendere dallo svolgersi di un dialogo continuo e bidirezionale tra le aree corticali primarie e quelle associative.

In futuro, lo sviluppo di metodiche in grado di "ascoltare" direttamente questo dialogo interno al cervello rappresenterà un passo importante per la diagnosi e la comprensione dei disturbi della coscienza in pazienti portatori di gravi lesioni cerebrali.

venerdì 13 maggio 2011

Basta un giorno offline è sindrome da vuoto digitale


di ELENA DUSI

La prova: trascorrere 24 ore senza computer, internet, tv musica e cellulari

"IL senso del nulla mi ha invaso il cuore. Una leggera tensione mi avvolge. Sento di aver perso qualcosa di importante". Parole affidate a un taccuino di carta: il ventenne che le ha scritte è infatti rimasto senza cellulare, Internet, musica, televisione. Con il vecchio telefono fisso e l'ancor più vetusto libro non più in grado di riempire le ore di un giovane assuefatto agli stimoli digitali.

Molti degli universitari che hanno partecipato all'esperimento dell'università del Maryland lo hanno definito "crudele". Ventiquattr'ore senza alcuna connessione hanno ispirato ai mille giovani di dieci paesi in cinque continenti sentimenti ovunque simili: "Ero ansioso, irritabile, mi sentivo insicuro", "Avevo un tale bisogno di collegarmi, riuscivo a controllarmi a fatica", "Mi sentivo solo", "Il silenzio mi stava uccidendo", hanno scritto alcuni dei partecipanti al test nel diario che i ricercatori avevano chiesto di tenere aggiornato durante le 24 ore. E ancora: "Avevo l'impressione che mi fosse stato amputato un braccio", "Stavo seduto sul letto, non avevo nulla da fare", fino ad arrivare a: "Sentivo continuamente il bip del messenger nelle mie orecchie, era un'ossessione".

Il risultato dell'esperimento americano "The world unplugged" è chiaro come il sole: senza una connessione non sappiamo più vivere, esattamente come Charlie Brown senza la sua coperta. L'anno scorso lo stesso test, condotto su un numero ridotto di studenti, aveva dato lo stesso esito. "Le relazioni sociali dei giovani oggi viaggiano attraverso la tecnologia. Questi ragazzi sono cresciuti con una connessione sempre disponibile" dice senza ombra di stupore Susan Moeller, coordinatrice della ricerca e direttrice dell'International Center for Media all'università del Maryland.

Il 100% dei ragazzi coinvolti nell'esperimento, d'altra parte, ha un telefonino, l'85 un computer proprio e la maggioranza (59%) ha mosso i primi passi su Internet prima dei dieci anni (il 18% addirittura prima dei cinque anni). Arrivati all'università, questi ragazzi cresciuti con l'interruttore su "on" passano fra le 3 e le 4 ore al giorno in rete nel 42% dei casi e fra le 5 e le 6 ore al giorno nel 25% dei casi con un'unica, incontrastata attività preferita: la socializzazione. Il tempo trascorso ogni giorno in collegamento con un social network è infatti di due ore in media.

Fra i dieci paesi testati, gli Stati Uniti sono risultati il paese col più forte stato di assuefazione alla tecnologia, ma i dati sono sorprendentemente omogenei fra i cinque continenti. Al 23% dei ragazzi americani che si definiscono "dipendenti" da computer, tv e telefonini, fanno riscontro i 20% del Messico, i 19% del Libano, i 14% dell'Uganda e all'ultimo posto i 12% dell'Argentina. Lasciati soli con un libro in mano, un telefono fisso o la possibilità di incontrare gli amici di persona, alcuni giovani (in media uno su cinque) sono riusciti ad apprezzare la giornata anche se priva di corrente elettrica. Il record dei soddisfatti si trova in Uganda (36%) seguita dalla Slovacchia (27%). "Alla fine - scrive uno dei pochi ragazzi che hanno apprezzato il test - ho provato un senso di liberazione e di pace". Incapaci invece di concentrarsi su una pagina di carta Argentina e Hong Kong, dove solo il 16% dei giovani ha definito con parole positive la giornata con la spina staccata.

Oltre a richiedere un grande sforzo di volontà, passare un'intera giornata senza apparecchi accesi è anche difficile dal punto di vista pratico. Molti dei ragazzi che hanno partecipato allo studio hanno ammesso nel loro diario di essersi trovati davanti a schermi e altoparlanti senza poter fare nulla per evitarli, o di essere stati costretti a usare la mail per ragioni di lavoro. "Sono sceso nella metro - scrive un ragazzo - e quando ho alzato gli occhi tutto quel che ero riuscito a evitare fino ad allora mi ha investito: uno schermo al plasma con il telegiornale. Ho cercato di allontanarmi, ma non posso negare di aver ascoltato le notizie".

La maggior parte dell'informazione sull'attualità, ha osservato anche lo studio, arriva ai giovani universitari tramite i siti di posta elettronica o i social network. Tra i quali Facebook la fa sicuramente da padrone. "Le mie dita si muovono da sole, digito "Facebook" quasi senza accorgermene" confessa un ragazzo. "Durante queste 24 ore ho sognato che stavo chattando su Facebook" ha scritto nel suo diario un'altra cavia rimasta senza l'ossigeno dei social network. In alcuni casi le giovani cavie sono state le prime a stupirsi della loro reazione. "È stata una sgradevole sorpresa. Mi sono accorto dello stato di costante distrazione in cui mi trovo" ha scritto un giovane. "Mi sentivo solo e depresso e mi sono messo a fissare il muro" ha commentato un altro. "Dal mio punto di vista, è l'unica cosa che si possa fare oggi senza tv, pc o cellulare".

(05 maggio 2011)

lunedì 11 aprile 2011

Clima. Omm: Continua ad allargarsi il Buco dell'ozono


Il buco dell'ozono continua ad allargarsi a causa della persistenza nell'atmosfera di sostanze inquinanti. Lo riferisce l'Organizzazione meteorologica mondiale (Omm). "Le osservazioni compiute dal suolo e attraverso palloni aerostatici al di sopra dell'Artico oltre che da satelliti rivelano che la colonna di ozono ha registrato una diminuzione di circa il 40% in questa zona tra l'inizio dell'inverno e la fine del mese di marzo", ha spiegato l'Omm in un comunicato. "Il precedente record sulla diminuzione di ozono era del 30% sui quattro mesi invernali", ha precisato l'organizzazione, la cui sede è a Genova.

Clima. Scioglimento ghiacci Artico potrebbe deviare corrente Golfo


Lo scioglimento dei ghiacciai della regione artica potrebbe disturbare la corrente del Golfo e forse deviarla, con conseguenze pesanti per il clima e l'economia della Gran Bretagna e della Scandinavia.

E' il timore degli scienziati di 17 istituti di ricerca di 10 Paesi europei, secondo cui negli ultimi 20 anni il volume di uno strato di acqua dolce che 'galleggia' sull'Oceano Artico è aumentato del 20%.

Secondo gli studi, si tratta del risultato dello scioglimento del ghiaccio sul mare Artico e dei volumi di acqua dolce riversati dai fiumi canadesi e siberiani che portano al mare più acqua dallo scioglimento dei ghiacciai interni.

Ad esempio nella regione della Baia di Baffin, a ovest della Groenlandia, è stata individuata una grande massa di acqua dolce di oltre 7500 chilometri cubici, circa il doppio del volume del grande Lago Vittoria.

Questa massa, più leggera dell'acqua salata su cui poggia, è mantenuta nella sua posizione dai venti che circolano in senso orario. Ma se dovesse incanalarsi attraverso la corrente del Labrador verso l'Atlantico del nord, interferirebbe di sicuro con la corrente del Golfo, il cui flusso è fortemente influenzato dalla salinità delle acque

Scienza. Aprile torrido, ma il riscaldamento globale non c'entra


"Aprile, dolce dormire" si diceva una volta, prima che inventassero i condizionatori d'aria. Dormire era dolce perché il gran freddo era già passato, il gran caldo doveva ancora venire e c'era una bella arietta primaverile che invitava a far niente. "C'era", appunto, perché quest'anno fa un caldo da luglio inoltrato, con temperature che toccano i 30 gradi.

I meteorologi spiegano che si tratta di un effetto dell'anticipato arrivo dell'anticiclone subtropicale africano. Gli anticicloni sono zone di alta pressione che si determinano in certi periodi dell'anno e che modificano l'andamento dei venti, provocando variazioni climatiche.

L'anticiclone africano staziona in genere permanentemente sopra il Sahara (dove la temperatura dell'aria è più calda perché le sabbie riflettono i raggi del sole), ma in determinate condizioni può estendersi o restringersi, provocando effetti diversi sull'area del Mediterraneo.

Altri anticicloni che influenzano l'Italia sono quello delle Azzorre (provoca temporali estivi) e quello scandinavo ("nebbie in Val Padana").

Ma ce ne sono altri. Se questi fenomeni avessero un andamento sempre eguale, la meteorologia sarebbe una scienza esatta come l'aritmetica.

Il problema è che l'atmosfera terrestre è sede di un numero enorme di eventi estremamente complessi, che si influenzano l'un altro e per di più sono soggetti a variazioni in base a fattori non del tutto prevedibili né ben compresi.

Uno dei motivi che hanno spinto a creare i supercomputer in grado di elaborare miliardi di operazioni al secondo, è proprio l'avere a disposizione uno strumento in grado di fare rapidamente l'immensa mole di calcoli necessaria per definire un modello meteorologico efficace.

Non ci siamo ancora riusciti.

C'è chi si è affrettato ad affermare che il gran caldo di questi giorni è un effetto del riscaldamento globale, dovuto all'inquinamento. Non ce ne sono prove.

Variazioni climatiche anche più sensibili si sono riscontrate altre volte nei due secoli e mezzo circa in cui si tengono registrazioni sistematiche delle temperature.

Il globo ha subìto, per fattori che sono ancora oggetto di discussione fra gli scienziati, periodi di variazione climatica assai estremi.

All'epoca di Shakespeare (tra fine Cinquecento ed inizio Seicento), per esempio, la temperatura media delle isole britanniche era più bassa di quella odierna: il Tamigi d'inverno gelava completamente e a Londra si tenevano festival del ghiaccio sulla sua superficie divenuta solida. Oggi non succede più.

Le variazioni climatiche fondamentali non si giudicano in base a periodi di qualche anno o di qualche decennio: sono fenomeni che si sviluppano nell'arco di millenni. Più volte, nel passato, la Terra ha vissuto ere glaciali, con la calotta polare che arrivava, al nord, sotto la latitudine delle Alpi.

Il motivo di queste variazioni non è noto, né si sa con certezza che il riscaldamento tendenziale riscontrato negli ultimi duecent'anni, da quando è cominciata la civiltà industriale, sia davvero frutto dell'attività antropica, ovvero dei gas immessi dall'uomo nell'atmosfera.

Al riguardo, gli scienziati sono divisi, ma la maggior parte ritiene che in realtà siamo di fronte a una variazione climatica naturale, alla quale l'uomo contribuisce in misura infinitesima.

Per la cronaca, questo pezzo nel corso della mia vita l'ho scritto decine di volte, ovvero ogni volta che in qualche modo c'era un inverno più freddo (o più caldo) del precedente, o un'estate più calda (o più fredda) della precedente. Questo per dire che le anomalie stagionali sono talmente comuni che non possono neppure essere giudicate anomalie. Ci sembrano tali perché delle stagioni abbiamo in genere memoria corta: chi si ricorda come sono state le primavere (o le estati, gli autunni, gli inverni) degli anni scorsi? Per tornare ai vecchi adagi, il mondo è bello perché è vario, e il suo clima è la cosa che varia più di tutte. Teniamocelo com'è, stando attenti (non si sa mai) a turbarlo più di quanto sia opportuno.

mercoledì 29 dicembre 2010

Ultima frontiera: proviamo a scappare nell’iperspazio


LUIGI GRASSIA

La Royal Society venne alla luce tre secoli e mezzo fa ispirandosi alla «nuova scienza» di Francesco Bacone. Nacque non solo per soddisfare curiosità, ma anche per trovare soluzioni ai problemi pratici dell’epoca: migliorare la navigazione, ricostruire Londra dopo il Grande Incendio eccetera. Nel XXI secolo le domande che ci poniamo sono in parte uguali e in parte diverse da quelle di un tempo; l’astronomo Martin Rees, subito prima di cedere la poltrona di presidente della Royal Society al genetista Paul Nurse, ha proposto 10 quesiti/misteri che stanno di fronte a noi e a cui sarebbe bello che la scienza rispondesse oggi o in un futuro prossimo.

Partiamo dalle domande più generali, che riguardano la natura del tempo e dello spazio.

Numero uno: che cosa c’era prima del Big Bang? A rigore il quesito è insensato, perché, sulla base di quanto ci risulta, il tempo (come lo spazio) è nato con il Big Bang, quindi non è esistito alcun «prima». Tuttavia il problema cacciato dalla porta rientra dalla finestra.

Anche qualora il nostro Universo fosse una fluttuazione quantistica del nulla, si sarebbe trattato di un nulla quantistico, cioè di un Caos con delle proprietà intrinseche, un Caos potenzialmente organizzabile. Forse non c’era un vero e proprio tempo, «prima» del Big Bang, ma è possibile che ci fosse «qualcosa», e che quel qualcosa contenesse anche un simulacro di tempo, o una potenzialità di tempo, o un equivalente funzionale del tempo... I cosmologi ci stanno lavorando non solo in termini filosofici, cercano anche di ottenere le difficili verifiche sperimentali proprie della scienza.

Una seconda domanda riguarda lo spazio: sappiamo (e questo è verificato sperimentalmente) che lo spazio dell’Universo si espande. Ma in che cosa si espande? Si espande in una specie di superspazio infinito pre-esistente (magari il «bulk» a 11 dimensioni della teoria delle stringhe/corde) della cui presenza, al momento, non abbiamo prove? L’astrofisica Lisa Randall ipotizza che molteplici universi galleggino nel «bulk», scontrandosi in un ciclo eterno di creazione e distruzione nello stile dei Kalpa indù, ma azzarda pure che pezzi di Universo possano essere deliberatamente staccati nell’iper-spazio, fuori dal tempo, e sottratti alla contingenza dei singoli universi, mettendo in salvo l’umanità futura dalle catastrofi cosmiche, come è nei sogni degli scrittori di fantascienza (leggete ad esempio «L’ultima domanda» di Isaac Asimov).

Facciamo un passo indietro. Altro che scavarci un rifugio nell’iper-spazio. Finora non riusciamo neanche ad andare sulle stelle più vicine. Ci riusciremo in futuro (
terzo quesito)? Qui la Royal Society si sbilancia nelle previsioni come non fa in altri casi: entro 100 anni, dice, gli esseri umani avranno raggiunto anche i pianeti più remoti del sistema solare e, quanto alle stelle, se riusciremo a inventare un mezzo di locomozione con una velocità anche solo pari all’1% di quella della luce, nel giro di 10 milioni di anni avremo popolato l’intera galassia. E che ci vuole?
Un’altra faccenda legata alla fantascienza riguarda la possibilità di registrare i ricordi e di renderli nuovamente fruibili. È la quarta domanda. Potremmo rivivere le esperienze esattamente come sono state e persino condividere le sensazioni visive, olfattive, tattili, erotiche e psichedeliche con altre persone.
Senza danni? No, nel film «Strange Days» queste attività potevano essere pericolose. Qui si oltrepassano i limiti della natura umana come la conosciamo.

Per lo meno finché ci resta una natura umana da esplorare, la Royal Society ci propone come
quinta domanda «che cos’è l’auto-coscienza?». Roger Penrose suggerisce che vi abbia un ruolo la meccanica quantistica. E l’auto-coscienza è qualcosa che nel giro di pochi decenni potremmo condividere con macchine pensanti.

La
sesta domanda riguarda la possibilità che scienza e tecnologia ci restituiscano presto un’individualità che la produzione di massa ci ha tolto: consumeremo prodotti personalizzati? Avremo medicinali fatti su misura per i nostri problemi di salute? Beh, siamo già sulla strada.

Segue
una raffica di tre domande più retoriche che altro (cioè importanti, ma senza risposta): il genere umano sarà capace di sviluppare un approccio scientifico ai suoi problemi? In particolare a quelli dell’energia e dell’inquinamento? E quando si fermerà la crescita demografica, di cui non si parla quasi più?

E a proposito di matematica, fra i problemi quello che più intriga gli esperti è la formula (se c’è) per ricavare tutti i numeri primi, quelli divisibili soltanto per se stessi e per uno. Scopriremo la formula (
decima domanda)? Per ora il numero primo più alto che abbiamo trovato ha 13 milioni di cifre. Può sembrare una curiosità strampalata scovarne sempre nuovi, ma se i matematici dicono che è importante, dobbiamo crederci.