Archivio | aprile, 2013

Yellowstone, il supervulcano

30 Apr

Nel nostro precedente articolo:

Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

abbiamo parlato di una nuova interessantissima misura riguardante la temperatura nel centro della Terra. Come visto, attraverso un complicato sistema di simulazione delle condizioni, e’ stato possibile correggere il valore precedentemente noto, portando a ben 6000 gradi la temperatura del nucleo di ferro solido del nostro pianeta.

Rimanendo sulla scia di questi argomenti, vorrei adesso parlarvi di un altro aspetto del nostro pianeta, che molto spesso ha richiamato anche l’attenzione di tanti catastrofisti: la caldera dello Yellowstone. Diversi mesi fa, ci siamo gia’ occupati dei fenomeni vulcanici in questa zona, analizzando le tante voci che volevano questo vulcano pronto ad eruttare, come dimostrato da alcuni valori dei sismografi:

Yellowstone, cosa succede?

Yellowstone, aggiornamento

Come visto, i presunti movimenti citati su internet erano solo dovuti ad un sismografo rotto che dunque forniva valori completamente fuori scala. Ma questo era facilmente intuibile a meno di voler fare una becera speculazione.

Come avvenuto per la temperatura del centro della terra, torniamo a parlare di questo argomento a seguito di una nuova interessante misura condotta dai geologi e che ci permette di affrontare argomenti non ancora discussi su questo blog.

Ricostruzione della caldera dello Yellowstone

Ricostruzione della caldera dello Yellowstone

Come annunciato solo pochi giorni fa nel corso della riunione annuale della Societa’ Sismologica Americana, una nuova misurazione di precisione ha permesso di modificare notevolmente le dimensioni conosciute della caldera sotto lo Yellowstone. Mentre prima si pensava a diverse caldere non connesse tra loro, la nuova ricerca condotta dai ricercatori dell’universita’ dello Utah, ha mostrato come sotto l’omonimo parco, sia presente un’enorme caldera dotata di numerose diramazioni, come se fosse una singola camera magmatica. Inoltre, studiando i nuovi dati raccolti, e’ stato possibile aumentare di ben il 50% le precedenti dimensioni ipotizzate, portando la caldera ad una lunghezza di 60Km, una larghezza di 30Km ed una profondita’ tra i 5 e i 12Km rispetto alla superficie.

Date queste dimensioni, capite bene perche’ la notizia di questa nuova misura ha nuovamente riacceso gli animi catastrofisti mai sedati dal 21 Dicembre 2012. Inutile dire che lo Yellowstone e’ uno dei vulcani piu’ pericolosi del mondo, ma questo non ci deve assolutamente lasciar prendere dal panico. Cerchiamo dunque di comprendere a fondo la struttura della caldera e di capire la reale pericolosita’, al momento, di questo vulcano.

La zona sopra la caldera nel parco di Yellowstone

La zona sopra la caldera nel parco di Yellowstone

Come anticipato, la caldera si trova per gran parte sotto lo stato del Wyoming, proprio sotto il parco nazionale. Al contrario dei vulcani classici che possiamo immaginare, lo Yellowstone si trova sopra quello che in geologia viene chiamato un “punto caldo”. Con questo termine si indica una zona precisa in cui la roccia fusa, generalmente sotto la crosta terrestre, tende a salire in superficie. Questo meccanismo e’ esattamente lo stesso che conferisce attivita’ ai vulcani, ma nel caso dello Yellowstone il punto caldo si trova sotto l’area pianeggiante del parco e si manifesta attraveso determinati fenomeni geologici.

Come e’ stata fatta la nuova misura?

Analogamente a quanto visto nell’articolo precedente, la nuova misurazione e’ stata possibile, anche in questo caso, analizzando la propagazione delle onde sismiche. A seguito di terremoti avvenuti in zona, e’ stato possibile studiare le interferenze delle onde attraverso il terreno, determinando in questo modo l’esatta percentuale di volume solido e fluido. Come visto nell’articolo precedente, questo stesso principio era stato sfruttato per quantificare la parte di ferrro fuso da quello solido che occupa il centro della Terra.

Come anticipato, lo studio delle onde sismiche ha dunque permesso di modificare al rialzo il volume della caldera dello Yellowstone, incrementando il precedente valore di circa il 50%.

A questo punto, cerchiamo di rispondere a domande lecite che spesso vengono fatte: e’ pericoloso lo Yellowstone? Ci potrebbe essere un’eruzione in tempi brevi?

Riguardo alla pericolosita’, abbiamo gia’ risposto affermando il reale pericolo derivante da questo vulcano. Molto spesso, sentite parlare dello Yellowstone come un supervulcano. In realta’, questa definizione non rientra nella geologia classica, ma questo termine venne attribuito alla caldera in un documentario girato dalla BBC.

Quanto sono frequenti le eruzioni dello Yellowstone?

Studiando la morfologia della zona, e’ stato possibile determinare e distinguere le diverse eruzioni che si sono succedute nel corso dei secoli. Tra queste, sono state individuate tre supereruzioni avvenute rispettivamente 2.1 milioni, 1.3 milioni e 640000 anni fa. Oltre a questi eventi che hanno modificato fortemente il paesaggio della zona, ve ne sono state di minori e che sono risultate in una fuoriuscita di magma in punti specifici. L’ultima eruzione della caldera e’ avvenuta ben 70000 anni fa.

Se paragoniamo questi numeri con quelli di altri vulcani nostrani di cui abbiamo parlato:

Cosa succede in Campania?

Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

vi rendete conto che parliamo di fenomeni davvero poco frequenti.

Perche’ dunque si parla tanto di un’eruzione dello Yellowstone?

Premesso che al solito il catastrofismo e la speculazione su questi argomenti hanno sempre una certa eco mediatica, a partire dagli anni 2000, delle modificazioni alla caldera sono state evidenziate dai geologi. In particolare, a partire dal 2004, si e’ notato un innalzamento molto piu’ veloce del terreno in prossimita’ della caldera, che e’ avvenuto negli ultmi 3 anni con una velocita’ tripla rispetto a quella degli anni precedenti. Cosa significa questo? In linea di principio assolutamente nulla. Come abbiamo visto, i fenomeni vulcanici della zona sono dovuti alla presenza di un punto caldo. Quello che avviene e’ che la camera magmatica si sta riempiendo di roccia fusa e questo provoca un aumento nell’innalzamento del terreno. Questo potrebbe portare ad un’eruzione? Anche in questo caso, non e’ assolutamente detto. Il flusso di roccia fusa potrebbe interrompersi da un momento all’altro determinando un repentino abbassamento del terreno. Movimenti di questo tipo, sia verso l’alto che verso il basso, vengono continuamente registrati anche in altri vulcani e non necessariamente possono portare ad eruzioni. Inoltre, proprio l’incremento misurato nel volume della camera magmatica, ci fa pensare che, anche mantenendo un flusso costante da sotto la crosta, ci vorranno ancora molti anni prima che la camera si riempia e possa portare, come detto non necesariamente, ad una nuova eruzione.

Secondo il parere di molti geologi, non e’ possibile determinare quando ci sara’ una nuova eruzione. Alcuni parlano di centinaia di anni, altri si spingono fino a migliaia di anni. Tutti pero’, con buona pace dei catastrofisti, concordano che non ci si aspettano nuove eruzioni prima di almeno 150 anni.

Se ancora non vi fidate o siete preoccupati, facciamo un’altra riflessione: se lo Yellowstone dovesse eruttare, quanto tempo prima ce ne accorgeremmo? Anche qui, non e’ possibile fare una stima precisa, ma tutti gli esperti concordano che una nuova eruzione sarebbe sicuramente preceduta da importanti fenomeni geologici. In primis un notevole innalzamento del terreno, sicuramente maggiore di quello registrato fino ad oggi, ma poi ci sarebbero importanti eventi sismici, oltre ad un aumento dell’attivita’ dei geyser. Tutti fenomeni assolutamnete non registrati al momento.

Inoltre, anche in presenza di fenomeni di questo tipo, i geologi concordano sul fatto che queste avvisaglie inizierebbero almeno qualche mese prima della nuova eruzione. Per completezza, vi dico anche che c’e’ chi parla di anni di preavviso. Come capite, anche se dovesse accadere, la nuova eruzione non sarebbe sicuramente un fenomeno improvviso e quindi avremmo tutto il tempo di capire quello che sta per accadere.

Detto questo, al momento non c’e’ assolutamente nulla di pericoloso nello Yellowstone. Come visto, la speculazione su questo supervulcano e’ facilmente smentibile analizzando i dati in nostro possesso e che chiunque puo’ verificare consultando database e report ufficiali. Ovviamente, vista anche la pericolosita ‘di questo sistema, tutta la zona e’ costantemente monitorata e tunuta sotto controllo attraverso un esteso sistema di misurazione. Nei post precedenti sullo Yellowstone, abbiamo in particolare parlato della rete di simografi presenti su tutta l’area e che sono liberamente consultabili seguendo i link che trovate negli articoli.

Concludendo, la nuova misurazione condotta sulla caldera dello Yellowstone ha mostrato, attraverso un’analisi delle onde sismiche, una camera magmatica molto piu’ estesa di quanto si pensasse e formata da un insieme di volumi connessi tra loro. Come detto, lo Yellowstone e’ un vulcano molto pericoloso, che ha dato luogo nel corso dei secoli, ad importanti fenomeni eruttivi e, proprio per questo motivo, e’ costantemente monitorato. Alla luce delle attuali misurazioni, non c’e’ assolutamente da temere una nuova eruzione in tempi brevi e comunque avremmo tutto il tempo per capire in anticipo quanto starebbe per accadere.

 

”Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

28 Apr

In questi giorni, molti giornali e siti internet hanno pubblicato la notizia di una nuova misura rigurdante la temperatura al centro della Terra. Come avrete letto, il nuovo risultato stabilisce una temperatura del centro della Terra a 6000 gradi centigradi, ben 1000 gradi maggiore rispetto al valore precedentemente conosciuto e misurato circa 20 anni fa. Tra l’altro, moltissime fonti enfatizzano il fatto che questi 6000 gradi, misurati al centro del nostro pianeta, sono paragonabili alla temperatura esterna del Sole.

Temperature della Terra dalla superficie al centro

Temperature della Terra dalla superficie al centro

E dunque? Purtroppo, come spesso accade, molti siti sono sempre pronti a pubblicare notizie di carattere scientifico, ma un po’ meno a dare spiegazioni. In realta’, questa misura e’ estremamente complessa ed e’ stata possibile solo grazie alla collaborazione di diversi centri di ricerca. Inoltre, la nuova determinazione della temperatura interna del pianeta, consente di verificare molti modelli riguardanti diversi settori della scienza.

Da quanto detto, credo che questa notizia meriti un piccolo approfondimento, anche solo per capire meglio questi concetti, che sempre affascinano le persone.

Per prima cosa: come e’ stata fatta questa misura?

Ad oggi, sappiamo che, scendendo verso il centro della Terra, ci sono zone ad alta pressione occupate da ferro e zolfo liquidi. Pian piano che ci avvicianiamo al centro pero’, e le pressioni continuano ad aumentare, si trova un blocco di ferro solido, che occupa la parte piu’ interna del nostro pianeta. Come sappiamo questo? L’evidenza di questa composizione, ma anche il volume occupato dalla parte solida e da quella liquida, vengono determinati studiando le onde sismiche dei terremoti di intensita’ maggiore. Cosa significa? Le onde emesse durante un forte sisma, si propagano all’interno della Terra e interagiscono in modo diverso incontrando un volume solido o liquido. Bene, misurando queste interferenze, se volete ascoltando il loro eco, e’ possibile determinare lo spessore del nucleo solido del nostro pianeta. Purtroppo, questi studi non ci danno nessuna informazione sulla temperatura interna della Terra. Per ricavare questi valori e’ necessario procedere in modo diverso.

Arriviamo dunque alla misura in questione. Come potete immaginare, sapendo che nel nucleo e’ presente sia ferro solido che liquido, basta determinare i punti di fusione di questo metallo per arrivare all’informazione cercata. Purtroppo, il discorso non e’ cosi’ semplice. In questo caso, oltre alla temperatura, gioca un ruolo essenziale anche la pressione a cui il ferro e’ sottoposto. Pressione e temepratura sono due variabili indipendenti di cui tenere conto per determinare il punto di fusione del ferro.

Per capire questo importante concetto, vi faccio un esempio noto a tutti. Quando si dice che la temperatura di ebollizione dell’acqua e’ 100 gradi, ci si riferisce alla pressione atmosferica. Come sicuramente avrete sentito dire, esistono delle differenze per questo valore a seconda che vi troviate al mare o in montagna. Questo e’ comprensibile proprio considerando i diversi valori di pressione. In questo caso, possiamo vedere la pressione come il peso della colonna d’aria sopra le nostre teste. Variando il valore della pressione, cambia dunque la temperatura di ebollizione dell’acqua. La stessa cosa avviene per il ferro al centro della terra, ma per valori di temperatura e pressioni molto diversi da quelli a cui siamo abituati.

Quando parliamo di pressioni al centro della Terra, stiamo pensando a valori che si aggirano intorno a qualche milione di atmosfere. Per poter studiare le traformazioni di fase del ferro con questi valori di pressione e temperatura, i ricercatori francesi hanno costruito uno strumento ad hoc, di cui vi mostro uno schema:

Schema dello strumento utilizzato per simulare le pressioni al centro della Terra

Schema dello strumento utilizzato per simulare le pressioni al centro della Terra

Come vedete, una lamina di ferro viene messa tra due diamanti, in modo tale che la punta tocchi la superficie. Spingendo i due diamanti su un punto molto piccolo, si riescono a creare le pressioni richieste per la misura. Per scaldare invece il ferro alle temperature richieste, vengono utilizzati potenti fasci laser in grado di far salire la temperatura fino a diverse migliaia di gradi.

A questo punto, appare evidente che tutto il sistema debba essere isolato termicamente e chimicamente dall’ambiente esterno per impedire perdite di calore ma anche che il ferro reagisca con l’ambiente viziando il risultato. In questo caso, per poter determinare lo stato solido o liquido del campione, si sono utilizzate le emissioni a raggi X del materiale, in modo da poter determinare lo stato fisico, senza perturbare in nessun modo la misura.

Dai modelli sismici utilizzati, nello strato in cui il ferro e’ liquido, si ha una temperatura di 4800 gradi con una pressione di 2.2 milioni di atmosfere, risultato confermato dalla misura. Se pero’ aumentiamo ancora la pressione, analogamente a quanto accade mentre scendiamo vicino la centro della Terra, e la portiamo ad un valore di 3.3 milioni di atmosfere, ci si accorge che per far solidificare il ferro, come osservato dallo studio delle onde sismiche, e’ necessaria una temperatura di 6000 gradi.

Cosa significa questo? Riassumendo, sappiamo dai modelli sismici che il centro della terra e’ di ferro solido circondato da ferro liquido. Con il dispositivo visto, e’ stato possibile determinare che alle pressioni del centro della Terra, affinche’ il ferro sia solido, e’ necessaria una temperatura di 6000 gradi. Bene, questo e’ proprio il valore della temperatura al centro del nostro pianeta e che e’ stato possibile misurare con precisione, solo 500 gradi di incertezza sperimentale, con questa importantissima ricerca.

Come vi avevo anticipato, queto nuovo valore e’ circa 1000 gradi superiore a quello precedente ottenuto 20 anni fa. Perche’ questa differenza? Il sistema usato in precedenza per ottenere le alte pressioni richieste era molto simile a quello odierno. La caratteristica che ha permesso di misurare con precisione la temperatura, e’ lo studio delle transizioni del ferro osservando il tutto ai raggi X. Nella precedente misura, venivano utilizzate onde visibili. Come evidenziato in questa nuova misura, arrivati a circa 5000 gradi, si presentano fenomeni di cristallizzazione superficiale del ferro, che molto probabilemnte sono stati interpretati in passato come l’inizio della transizione nella fase solida, mentre, come visto in questa misura, per arrivare in questo stato, e’ necessario aumentare ancora di 1000 gradi la temperatura.

Ultima importante considerazione: come visto, la temperatura del mantello intorno al nucleo e’ di circa 4800 gradi, cioe’ 1200 gradi inferiore a quella del blocco di ferro solido. Bene, questa differenza di temperatura e’ fondamentale per capire un altro importante parametro del nostro pianeta e di cui spesso abbiamo parlato, il campo magnetico. Come sapete, spesso abbiamo parlato di geomagnetismo per sfatare tutte quelle voci catastrofische che vorrebbero un’inversione dei poli in corso:

Inversione dei poli terrestri

L’anomalia del Sud Atlantico

Il battito naturale …. della Terra

Bene, la differenza di temperatura tra gli strati interni, insieme anche alla rotazione della terra intorno al suo asse, sono proprio i responsabili della generazione del nostro campo magnetico. Per dirlo in parole semplici, l’interno della Terra si comporta come una dinamo in cui le correnti sono correnti termiche spinte dalla differenza di temperatura.

Come vedete, alla luce di quanto detto, e’ abbastanza riduttivo quanto si puo’ leggere sui giornali. Questa misura e’ estremamente interessante dal punto di vista tecnico, ma soprattutto i risultati ottenuti sono di prim’ordine. Come anticipato, i nuovi valori trovati consentiranno di migliorare notevolmente i modelli anche dal punto di vista geologico, utili anche per studiare la propagazione dei terremoti sul nostro pianeta. Detto questo, la misura apre il campo anche a possibili studi per cercare di riprodurre in laboratorio le condizioni di pressione e temperatura presenti in ogni strato del nostro pianeta. Avere una mappa di questo tipo, potrebbe fornire dati estremamente importanti per capire al meglio anche l’origine e l’evoluzione della nostra Terra.

 

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Uno sguardo ai materiali del futuro

27 Apr

In questi giorni, diversi giornali hanno pubblicato una notizia riguardante la scoperta di un nuovo materiale. La caratteristica principale, che tanto sta attirando attenzione, e’ l’estrema leggerezza unita alla notevole resistenza dei composti di questo materiale. Poiche’, leggendo in rete, ho visto tantissime imprecioni, credo sia interessante parlare di questa “scoperta”.

Il materiale in questione e’ il Grafene Aerogel. Ho messo “scoperta” tra virgolette, perche’, se proprio vogliamo essere precisi, questi materiali non vengono scoperti dal nulla, ma sono sintetizzati partendo da sostanze note. Il grafene aerogel e’ dunque stato “inventato” dai ricercatori della Zheijiang University ed e’ un materiale a base di carbonio.

Parliamo subito della sua caratteristica principale, la leggerezza. Il Grafene Aerogel rappresenta, ad oggi, il materiale meno denso in assoluto. Prima di questa invenzione, il record spettava all’Aerografite, con una densita’ di “ben” 0,2 mg/cm^3. Oggi, questo record e’ stato spazzato via dal Grafene Aerogel, con una densita’ di soli 0,16 mg/cm3.

Per darvi un’idea della leggerezza di questo materiale, vi mostro una foto molto interessante:

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Come vedete, un blocchetto di Grafene Aerogel e’ talmente leggero da non piegare nemmeno la spiga in foto.

Anche se poco conosciuto dai non addetti ai lavori, negli ultimi anni e’ nato proprio un nuovo settore della tecnologia, interamente mirato alla sintetizzazione di nuovi materiali di questo tipo.

Cosa sarebbe il grafene aerogel?

Per prima cosa, analizziamo i singoli termini. Il grafene altro non e’ che un materiale formato da un singolo strato di atomi di carbonio. In questo senso, lo spessore del grafene e’ pari al diametro atomico. Il carbonio che compone il grafene e’ disposto in strutture esagonali ed e’ ottenuto in laboratorio partendo dalla grafite. Tutti questi composti, insieme anche al fullerene, al diamante e ai nanotubi, sono a base di atomi di carbonio, disposti in maniera diversa per formare un reticolo, come mostrato in questa immagine:

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

L’introduzione del grafene e’ risultata molto importante nella realizzazione di componenti elettronici estremamente piccoli e con caratteristiche elettriche non raggiungibili con le tecnologie standard.

Il termine aerogel, indica invece un materiale simile al gel, nel quale pero’ la fase liquida e’ stata sostituita con un gas. Il primo aerogel realizzato era a base di silicio, e presentava uan densita’ 1000 volte inferiore a quella del vetro. I comuni aerogel, a base di silicio, di allumina o altri elementi, trovano larghissima applicazione in diverse soluzioni industriali. Solo per darvi un’idea, gli utilizzi dell’aerogel vanno dall’isolamento termico fino all’uso nei cosmetici e nelle vernici come addensatori pasando anche per applicazioni spaziali nella studio della polvere cosmica. La foto seguente mostra proprio un ricercatore della NASA che mostra un pezzo di aerogel di Silicio:

Aerogel in un laboratorio della NASA

Aerogel in un laboratorio della NASA

Acnhe se puo’ sembrare un fotomontaggio, si tratta di una foto reale. Quello che vedete mostrato e’ un pezzo di aerogel con le sue straordinarie proprieta’ di leggerezza e trasparenza.

Vista la struttura degli aerogel, capite bene come nel caso del grafene questo termine sia utilizzato in realta’ a sproposito. Spesso, si utilizza il termine aerogel anche per indicare materiali a base di carbonio, come il Grafene Aerogel, nel quale moltissimi spazi sono riempiti di aria per ottenere ottime proprieta’ di leggerezza.

Detto questo, una domanda molto semplice che potrebbe essere fatta e’: “a cosa servirebbe il Grafene Aerogel?”

Forse stavate pensando che l’invenzione di questo materiale servisse solo per continuare la sfida tra centri di ricerca su chi preparava il materiale piu’ leggero. In realta’, non e’ cosi’.

Il grafene aerogel trovera’ spazio in moltissime applicazioni, anche di carattere ambientale.

Per prima cosa, questo materiale, proprio grazie alla sua struttura atomica, si comporta come una spugna, essendo in grado di catturare all’interno notevoli quantita’ di altre sostanze riempiendo gli interstizi occupati dall’aria. Per darvi qualche numero, un solo grammo di Grafene Aerogel riesce a trattenere fino a 70 grammi di materiali organici. Pensate ad un’applicazione molto utile: in uno scenario in cui ci sia un riversamento, ad esempio, di petrolio in mare, il grafene aerogel potrebbe essere utilizzato per assorbire gli oli molto rapidamente ripulendo la zona. Inoltre, date le sue proprieta’, basterebbe “spremere” la spugna per renderla di nuovo utilizzabile e recuperare anche il petrolio disperso.

Il grafene aerogel ha anche straordinarie proprieta’ elastiche. Ad uno sforzo di compressione, questo maeriale riesce ad assorbire fino a 900 volte il suo peso, tornando, in modo perfettamente elastico, alla forma originale. Questa caratteristica lo rende un ottimo candidato per applicazioni meccaniche avanzate.

Visto che ne abbiamo parlato introducendo la classifica dei materiali piu’ leggeri, anche l’aerografite trova spazio in importanti settori industriali. E’ in corso di studio la produzione di batterie basate su questo materiale e che consentiranno, a parita’ di peso, di ottenere durate molto maggiori, caratteristica fondamentale nell’utilizzo, ad esempio, nei veicoli elettrici. Inoltre, l’aerografite puo’ essere utilizzata per la preparazione di filtri molto efficienti per ripulire l’aria e l’acqua da inquinanti potenzialmente molto dannosi per l’essere umano.

Detto questo, capite molto bene l’importanza di questo genere di ricerche. Il continuo studio di nuovi materiali consente di rendere piu’ semplici svariate applicazioni e di ottenere caratteristiche del tutto impensabili con i materiali tradizionali. Come visto, parlando in generale di questi nuovi materiali, le applicazioni vanno dalla salvaguardia ambientale fino alla miniaturizzazione dell’elettronica. Inoltre, alcuni materiali, sviluppati proprio nell’ambito di questi progetti, consentono gia’ oggi di ottenere, ad esempio, transistor di dimensioni quasi atomiche, batterie basate su supercondensatori o anche microprocessori di dimensioni nanometriche. Sicuramente, quando pensiamo ad applicazioni che oggi potrebbero ancora sembrarci lontane nel tempo, dobbiamo pensare che saranno realizzate partendo da materiali di questo tipo.

 

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Ancora sullo squilibrio tra materia e antimateria

27 Apr

In diverse occasioni abbiamo parlato di antimateria, mostrando in particolare le proprieta’ di questa e cercando anche di rispondere ai tanti quesiti che spesso restano insoluti nei non addetti ai lavori:

Troppa antimateria nello spazio

Due parole sull’antimateria

Antimateria sulla notra testa!

In particolare, il discorso principale sull’antimateria non risiede tanto nella sua produzione oggi, bensi’ sul perche’, durante le prime fasi del big bang, la materia sia riuscita a dominare formando l’universo che oggi vediamo. Di questi importanti concetti abbiamo parlato in questo post:

E parliamo di questo Big Bang

Come visto, il modello teorico che spiega come la materia sia riuscita a dominare sulla controparte prevede tre condizioni, dette di Sakharov in onore del fisico russo che le ha formulate, di cui una riguarda quella che in fisica e’ nota come violazione di CP. Come visto nel post precedente, la violazione di questa proprieta’ delle particelle, indica chiaramente uno squilibrio tra materia e antimateria.

Decadimenti con violazione di CP sono stati osservati in alcune particelle, ma l’intensita’ di questa violazione e’ ancora non sufficiente a confermare quanto proposto da Sakharov.

Proprio pochi giorni fa, l’esperimento LhCB del Cern ha annunciato una nuova importante misura condotta studiando i decadimenti delle particelle Bs.

Cerchiamo di andare con ordine e di capire insieme di cosa si tratta.

Ovviamente, il CERN, cosi’ come LHC, sono divenuti famosi per la ricerca del bosone di Higgs, di cui abbiamo parlato in questo post:

Bosone di Higgs … ma cosa sarebbe?

La collaborazione LhCB nella caverna dove e' montato l'esperimento

La collaborazione LhCB nella caverna dove e’ montato l’esperimento

Oltre ad Atlas e CMS, che sono gli esperimenti che partecipano direttamente alla ricerca del famoso bosone, esistono anche altri 2 rivelatori installati su LHC, chiamati LhCB e Alice. Avendo a disposizione un acceleratore di prim’ordine, e’ ovviamente possibile pensare misure molto importanti di fisica, aprendo gli scenari a scoperte molto importanti nella ricerca di base.

Questa volta, parliamo dunque di LhCB. Si tratta di un esperimento interamente dedicato allo studio dei mesoni “B”, cioe’ composti che includono un quark “bottom”. I mesoni “B” sono estremamente instabili e decadono in brevissimo tempo in altre particelle. Nonostante questo, si pensa che queste particelle fossero molto presenti nel neonato universo e abbiano avuto un ruolo molto importante proprio nella formazione di quello che oggi vediamo. Per alcuni mesoni B, e’ stata gia’ osservata la violazione di CP, di cui parlavamo prima, ma nonostante questo, vista la diretta relazione tra i B ed il Big Bang, uno studio attento e preciso, come solo LHC puo’ permettere, e’ molto importante per capire meglio queste dinamiche.

Detto questo, proprio negli ultimi giorni, LhCB ha annunciato di aver ottenuto importanti risultati nello studio dei decadimenti del Bs, cioe’ di mesoni B contenenti anche quark strange. Studiando un campione di circa 1000 eventi, i fisici di LhCB hanno evidenziato come in quasi 700 casi, i mesoni anti-Bs, cioe’ le antiparticelle, scomparivano decadendo in qualcos’altro. Al contrario, solo in  meno di 400 casi, la stessa cosa avveniva per i Bs, cioe’ le particelle ordinarie.

Cosa significa questo?

Molto semplicemente, e’ stata evidenziata una nuova asimmetria nell’universo. Come potete capire dai numeri riportati, le antiparticelle tendono a decadere, dunque a scomparire, con una probabilita’ maggiore rispetto a quella delle particelle. Detto in altri termini, la natura tende, in questo caso, a far dominare la materia rispetto all’antimateria.

Come detto, questo e’ esattamente quanto accaduto nei primi istanti dell’universo, quando l’equilibrio tra materia e antimateria e’ venuto meno, facendo scomparire quest’ultima e creando il nostro universo di sola materia.

Purtroppo, anche in questo caso, l’intensita’ della violazione osservata, non e’ ancora sufficiente a spiegare i forti meccanismi avvenuti nel baby universo. Molto probabilmente, per spiegare questo sara’ necessario parlare di nuova fisica, cioe’ di particelle e proprieta’ non predette dal modello standard. Sicuramente, la misura fatta da LhCB apre nuovi scenari e ancora molto ci si aspetta da questo esperimento, soprattutto in relazione alle ottime performance che LHC sta regalando ai quattro esperimenti installati.

Concludendo, la misura annunciata da LhCB in questi giorni, ed in via di pubblicazione, evidenzia una nuova asimmetria nella natura, o meglio un nuovo squilibrio tra materia e antimateria. Uno studio attento di queste proprieta’ e’ di fondamentale importanza per capire meglio come si e’ formato il nostro universo. Sicuramente, LHC ci regalera’ ancora tantissime nuove scoperte che, come evidenziato da questo articolo, non devono essere pensate limitate solo al bosone di Higgs.

 

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Diretta su Ecoradio

26 Apr

Copertina

Domani, 26 Aprile, torna l’appuntamento in diretta con Psicosi 2012 su Ecoradio.

La rubrica e’ inserita all’interno del programma mattutino condotto da Luciana Biondi. Ogni settimana, vengono discusse, commentate e approfondite tutte le tematiche che trovate anche qui sul blog, insieme anche ad argomenti inediti riguardanti la scienza, il complottismo, il mistero, la fantascienza e l’ambiente.

Mi raccomando, non perdete l’appuntamento settimanale con la rubrica Psicosi 2012, tutti i venerdi alle 8.45, Matteo Martini e Luciana Biondi in diretta su Ecoradio!

Potete ascoltare Ecoradio sugli 88.3FM da Roma o 92.1FM da Napoli. In alternativa, potete ascoltare la trasmissione direttamente dal sito internet di Ecoradio:

– Ecoradio

o anche in PodCast per iOS e Android.

Acqua su Giove?

26 Apr

Come sapete, ogni tanto e’ interessante dare uno sguardo al nostro sistema solare, anche per presentare gli ultimi lavori scientifici pubblicati che, di volta in volta, ci permettono di capire meglio alcune caratteristiche dello spazio in cui viviamo.

Questa volta, la mia attenzione e’ stata attrata da un articolo pubblicato proprio in questi giorni, in cui viene presentata la scoperta fatta dagli scienziati dell’ESA che sono riusciti finalmente a dimostrare l’origine dell’acqua osservata nell’atmosfera di Giove. Come ipotizzato gia’ diversi anni fa, questa acqua non appartiene a Giove ma e’ stata portata sul pianeta dall’impatto con la cometa Shoemaker-Levy nel 1994.

Forse, piu’ di qualcuno ricordera’ l’attenzione mediatica su questa cometa quasi 20 anni fa. La Shoemaker-Levy venne scoperta nel 1993 e attiro’ subito l’attenzione degli astronomi perche’ per la prima volta venne osservato un corpo di questo tipo orbitare intorno ad un pianeta invece che al Sole. La cometa infatti, durante un passaggio all’interno del Sistema Solare, venne catturata dall’interazione gravitazionale di Giove e quindi inizio’ ad orbitare intorno al pianeta. La stretta orbita seguita dalla Shoemaker-Levy face subito capire che a distanza di poco tempo, la cometa avrebbe finito per impattare contro il pianeta. Dalle simulazioni del tempo, fu possibile infatti determinare con precisione il periodo dell’impatto, ipotizzato tra il 10 e il 20 luglio 1994.

Alla notizia dell’impatto, non solo molte sonde in orbita, ma anche molti telescopi a terra, di cui un numero enorme di stazioni amatoriali, vennero puntate verso Giove per osservare in diretta l’evento. L’impatto avvenne esattamente il 16 Luglio 1994, ma purtroppo nel lato non visibile a Terra di Giove. L’evento venne comunque registrato in diretta dalla sonda Galileo che pote’ osservare dal vivo l’ingresso in atmosfera dei 27 frammenti principali del nucleo cometario, che si era frantumato a causa di un precedente passaggio intorno al pianeta. La rapida velocita’ di rotazione di Giove, permise dopo pochi minuti di osservare i residui dell’impatto anche da Terra. Nell’atmosfera di Giove erano presenti delle vaste macchie nere causate appunto dall’ingresso ad alta velocita’ dei frammenti della Shoemaker-Levy.

Impatto della Schoemaker-Levy su Giove

Impatto della Schoemaker-Levy su Giove

Oltre alla spettacolarita’ dell’evento, la collisione della cometa, permise di ottenere notevoli informazioni astronomiche. Prima di tutto, fu possibile studiare gli strati piu’ profondi dell’atmosfera del pianeta, non raggiungibili con gli strumenti dell’epoca, inoltre, l’impatto apri’ nuovi scenari scientifici sugli studi del nostro sistema solare.

Successivamente, analizzando le macchie nere ancora oggi presenti su Giove, si capi’ che queste erano dovute ad una concentrazione anomala di acqua nell’atmosfera del pianeta. L’origine di questa acqua, rimase un mistero fino ai giorni nostri.

Come anticipato, il nuovo studio dell’ESA pubblicato in questi giorni, ha evidenziato come le tracce d’acqua presenti nell’atmosfera di Giove siano proprio dovute all’impatto con la Shoemaker-Levy. Detto in altri termini, l’acqua non appartiene a Giove, ma e’ stata proprio portata dalla cometa. Questo risultato e’ stato possibile sfruttando le osservazione nell’infrarosso del satellite Herschel. Questa sonda e’ stata in realta’ lanciata per studiare le proprieta’ degli Esopianeti, di cui abbiamo parlato in questi post:

Nuovi esopianeti. Questa volta ci siamo?

A caccia di vita sugli Esopianeti

ma si e’ rivelata una strumento molto preciso anche per analizzare i corpi del nostro sistema solare.

Come anticipato, l’ipotesi che l’acqua fosse stata portata dalla cometa era stata formulata gia’ nel 1994, proprio da un gruppo di astronomi italiani del nostro istituto di astrofisica. In questo caso, sfruttando la particolare emissione delle molecole d’acqua, si era ipotizzata l’origine di quanto osservato. Solo per completezza, vi dico anche che questa innovativa tecnica per l’epoca, e’ esattamente la stessa utilizzata oggi per cercare eventuale acqua sui pianeti al di fuori del sistema solare.

Immagine di Giove dopo l'impatto

Immagine di Giove dopo l’impatto

L’osservazione della Shoemaker-Levy e’ stato, come detto, il primo caso di cometa caduta su un pianeta del sistema solare. Come visto in questo post:

Adesso e’ il turno di Marte

sappiamo che anche nel 2014 un’altra cometa, la Siding Spring, cadra’ invece su Marte ed anche in questo caso, l’evento consentira’ sicuramente di raccogliere nuove ed importanti informazioni sul nostro sistema solare.

Concludendo, l’osservazione condotta dall’ESA ha consentito, a distanza di 20 anni, di determinare con certezza che l’acqua osservata nell’atmosfera di Giove e’ stata portata dall’impatto con la cometa Shoemaker-Levy. Questo genere di eventi sono sempre possibili all’interno del nostro sistema solare ed infatti nel 2014 un evento di questo tipo e’ atteso per Marte. La storia della Shoemaker-Levy ci consente anche di ricordare il ruolo di Giove come scudo per i pianeti del sistema solare interno. La sua grande massa infatti attira molti oggetti provenienti dallo spazio profondo di fatto proteggiando anche il nostro pianeta.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

 

Scisti e Gas Naturale

26 Apr

Sempre piu’ spesso si sente parlare del cosiddetto “Gas di Scisto” o “Shale Gas”, da sempre associato anche alla tecnica della fratturazione idraulica. Questi termini stanno prepotentemente entrando nel linguaggio comune, anche se spesso vengono confusi con altri o spiegati male. Proprio per questo motivo, diversi utenti mi hanno chiesto di scrivere un post su questi argomenti.

Partiamo proprio dalle basi, cosa sarebbe lo Shale Gas? Come sappiamo bene, fino a qualche anno fa, quando si parlava di gas, si intendevano i giacimenti di gas naturale che vengono identificati in varie parti del pianeta e da cui viene estratto il gas mediante delle perforazioni verticali. In questo caso, si parla di “giacimenti” di gas naturale, cioe’ di aree del sottosuolo in cui si trova imprigionato il gas e che vengono raggiunte dalle nostre trivelle.

Foto di uno scisto argilloso

Foto di uno scisto argilloso

Gia’ da diversi anni invece, e’ stato scoperto che una notevole quantita’ di gas, principalemente metano, e’ intrappolata all’interno degli scisti presenti nel sottosuolo. Per scisti si intendono quelle rocce che tendono a sfaldarsi lungo piani particolari e che sono prodotti da argille sottoposte, nel sottosuolo, ad alte pressioni e temperature. Questo termine viene messo in contrapposizione alle gneiss, che invece presentano una “scistosita’” meno marcata, cioe’ non si sfaldano lungo piani orizzontali.

Cosa hanno di speciale questi scisti? Dal punto di vista dello sfruttamento energetico, come anticipato, negli scisti possono essere accumulate grosse quantita’ di gas, derivante dalla decomposizione di microorganismi rimasti intrappolati nelle argille durante la formazione.

Ovviamente, mentre nel caso dei giacimenti convenzionali basta raggiungere il serbatoio naturale per estrarre il gas, nel caso degli scisti e’ necessario “fratturare” le argille per far uscire il gas.

Fino a qualche anno fa, le tecniche sfruttabili per l’estrazione del gas da scisti erano considerate troppo dispendiose e questo rendeva l’estrazione poco conveniente.

Poi cosa e’ cambiato?

Come anticipato, solo qualche anno fa, e’ stata introdotta la tecnica della fratturazione idraulica, di cui abbiamo parlato in questi post:

Fratturazione idraulica

Una prova del fracking in Emilia?

Come ricorderete, questa tecnica e’ stata piu’ volte chiamata in causa soprattutto per la presunta connessione che ci potrebbe essere tra la fratturazione idraulica, o fracking, e l’insorgenza di forti terremoti nel mondo. Secondo molti complottisti, proprio il massiccio ricorso alla fratturazione sarebbe la causa degli ultimi devastanti terremoti registrati nel mondo, tra cui anche quello dell’Emilia del 2012.

Di questa presunta connessione tra fracking e terremoti, abbiamo gia’ parlato nei post precedenti. Come evidenziato, e’ stato confermato a livello scientifico che la fratturazione potrebbe causare terremoti di lieve intensita’ nelle zone in cui viene estratto gas di scisto, anche se queste non sono normalmente interessate da fenomeni sismici. Attenzione, come sottolineato, si tratta di fenomeni di “lieve intensita’”, causati dalla rottura delle rocce nel sottosuolo. Non esiste nessuna relazione tra fratturazione e terremoti di alta intensita’. Questa connessione viene solo citata da fonti complottiste per cercare di farvi credere cose non vere o per speculare su fenomeni naturali che, purtroppo, molto spesso sono responsabili di numerose vittime quando si presentano con forte magnitudo.

Detto questo, cerchiamo di capire meglio, non solo a livello tecnico, il perche’ del ricorso al fracking.

Lo sfruttamento del gas di scisto, a partire dal 2010, ha permesso di ridisegnare gli equilibri economici a livello mondiale. I paesi piu’ ricchi di questa risorsa sono gli Stati Uniti, la Cina, il Canada e anche alcuni paesi europei come la Polonia. Ora, ragioniamo su questo fatto. Se prima un paese come gli Stati Uniti era uno dei principali importatori di gas naturale dalla Russia, cosi’ come l’Europa, il possibile sfruttamento di questa nuova risorsa non convenzionale permette di passare da un dipendenza energetica alla completa autosufficienza. Proprio questi interessi economici hanno dato il via ad uno sfruttamento massiccio, indiscriminato e prematuro del fracking.

Come visto negli articoli precedenti, nella fratturazione idraulica, notevoli quantita’ di acqua ad alta pressione vengono flussate nel sottosuolo per rompere gli scisti ed estrarre il gas. Oltre alla normale acqua, viene utilizzata sabbia e una frazione compresa tra lo 0,5% e l’1% di sostanze chimiche. Queste aggiunte sono utili per aumentare il potere di fratturazione del fluido e dunque incrementare l’efficienza di estrazione del gas.

Come anticipato, su molti siti si parla di fracking solo ed esclusivamente ponendo l’attenzione sul rischio, come visto del tutto infondato, della “creazione” di terremoti. Quello che purtroppo e’ poco noto, e’ che il rischio sismico e’ assolutamente l’ultimo dei problemi di questa tecnica.

Prima di tutto, nelle prime fasi della fratturazione, una quantita’ variabile di metano potrebbe fuoriuscire dal pozzo senza che questa venga raccolta. Il metano e’ un notevole gas serra, con un effetto ben 70 volte maggiore di quello dell’anidride carbonica. Ovviamente, si parla di quantita’ non eccessive disperse nell’aria, ma un ricorso massiccio di questa tecnica, con la creazione di migliaia di pozzi nel mondo, causerebbe un danno ambientale sicuramente non trascurabile. Come sapete bene, i protocolli ambientali impongono una riduzione di gas serra per contenere l’aumento globale delle temperature. Sicuramente, migliaia di emissioni di metano in atmosfera, non aiuterebbero in questo senso.

Inoltre, la trivellazione orizzontale potrebbe causare la fuoriuscita di radiazione naturale dal sottosuolo. Ovviamente, non stiamo creando un allarme, ma i materiali radioattivi naturali presenti nel sottosuolo possono essere trivellati e fratturati in questi processi, causando l’emissione di particelle in prossimita’ del pozzo. In alcuni pozzi degli Stati Uniti, questo effetto e’ stato gia’ evidenziato mostrando il reale rischio per gli abitanti del luogo o anche per gli operatori.

Ma il reale problema nell’utilizzo de fracking e’ la possibilita’ di inquinamento delle falde acquifere. Come anticpato, nella fratturazione viene utilizzata oltre all’acqua anche sabbia e additivi chimici. Questi, insieme anche al metano che sfugge, possono disperdersi nelle falde acquifere, creado seri rischi di contaminazione.

A riprova di questo, vi mostro un video davvero incredibile registrato negli Stati Uniti, dove questa tecnica e’ stata largamente utilizzata, e che mostra alcuni problemi dell’inquinamento delle falde:

Come visto, alcune famiglie americane, hanno scoperto che l’acqua dei loro rubinetti e’ divenuta incendiabile. Come potete capire, questo risultato e’ dovuto alla dispersione di metano nelle falde acquifere. Se volete, il video mostra solo il lato spettacolare di questa contaminazione, ma, purtroppo, esiste anche un reale problema di salute delle persone che bevono acqua non pura.

Detto questo, non voglio affatto demonizzare l’utilizzo del fracking. La nostra societa’ ha un continuo bisogno di risorse naturali e la domanda continua ad aumentare a ritmi vertiginosi nel corso degli anni. Lo sfruttamento del gas di scisto, consentirebbe di ridisegnare gli equilibri economici ma soprattutto darebbe accesso a notevoli giacimenti di gas naturale sepolto in strati relativamente superficiali del nostro pianeta. Prima di poter dire no allo sfruttamento di una risorsa, dobbiamo sempre fare i conti con quello che abbiamo. Nessuno di noi, anche tra i piu’ fondamentalisti, rinuncerebbe alle proprie comodita’. Questo e’ un punto di vista ragionevole e proprio per questo si devono sempre cercare nuove soluzioni per soddisfare i nostri bisogni soprattutto energetici. Questo pero’ non deve precludere un’attenta analisi ambientale e dei potenziali pericoli che una nuova tecnica potrebbe avere sul pianeta e sugli esseri umani.

Solo per concludere, vi voglio mostrare una foto che trovo molto bella e che riguarda proprio lo shale gas:

La cascata della fiamma a Buffalo

La cascata della fiamma a Buffalo

si tratta della cosiddetta “Cascata della fiamma Eterna” nel parco naturale di Buffalo negli USA. La fiamma che vedete dietro la cascata e’ alimentata dal gas sprigionato da uno scisto formato circa 350 milioni di anni fa e sepolto alcune centinaia di metri nel sottosuolo.

Proprio lo studio di questa fiammella ha dato il via a nuove considerazione sul gas di scisto. In questo caso, la presenza appunto della fiamma, indica che il gas proviene dal sottosuolo in modo naturale e fuoriesce con una certa pressione. La risalita del gas fino alla superficie e’ stata provocata da recenti movimenti tellurici che dunque hanno aperto la strada al gas portandolo in modo naturale fino in superficie.

La continua fuoriuscita di gas indica dunque la presenza di un serbatoio in pressione nel sottosuolo, cosa considerata impossibile fino a qualche mese fa. Questa scoperta apre dunque gli scenari a nuovi possibili sfruttamenti del gas di scisto, senza ricorrere alla tecnica della fratturazione idraulica. Cosi’ come avviene a Buffalo, questi serbatoi naturali potrebbero essere presenti in altre parti del pianeta, in attesa solo di essere scoperti e sfruttati in modo del tutto sicuro.

Concludendo, lo shale gas rappresenta una fonte enorme in attesa di essere sfruttata. Purtroppo, gli interessi economici, spesso tendono ad accelerare i processi saltando tutta una serie di analisi scientifiche necessarie. Come visto, la tecnica della fratturazione idraulica presenta notevoli problematiche a livello ambientale, molto piu’ serie dell’assolutamente innocuo rischio sismico. Sicuramente, una ricerca attenta su questa risorsa consentira’ in un futuro molto prossimo lo sfruttamento del gas dagli scisti ma ovviamente senza mettere in pericolo l’ambiente e la sicurezza delle persone.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Animali e Terremoti

24 Apr

In diverse occasioni, mi avete chiesto di esprimere il mio parere su quella che secondo alcuni potrebbe sembrare una leggenda popolare, mentre per altri e’ una realta’ scientifica, il comportamento anomalo di alcune specie animali prima dell’arrivo di un terremoto.

Vi dico subito che questo discorso non e’ affatto semplice. Molto spesso la tradizione popolare si fonde in modo uniforme con quanto raccontato da falsi profeti o anche con la presunta scienza.

Come sapete, molti credono che all’avvicinarsi di un terremoto, con un tempo variabile tra qualche secondo e diverse ore, alcuni animali assumano comportamenti anomali o siano in grado di lanciare veri e propri segnali di allarme. Molto spesso su questo blog, abbiamo parlato di precursori sismici, cercando appunto di capire quali potrebbero essere i segnali natuali in grado di farci prevedere un sisma. In questo contesto, si parla dell’emissione di particolari gas dal terreno, di formazione di nuvole strane, di innalzamento dei livelli dei pozzi, tutti fenomeni che in qualche caso sono stati osservati prima di un terremoto di forte intensita’.

A questo punto, appare evidente chiederci una cosa: se gli animali sono in grado di prevedere un terremoto, perche’ non imparare a decifrare questi segnali per poi utilizzarli come precursori sismici?

Ovviamente, si tratta di una domanda naturale e assolutamente corretta. Non resta che capire cosa c’e’ di vero in questa correlazione e se veramente possiamo pansare di utilizzarla a nostro favore.

Su questo argomento, esiste una vera e propria letteratura di settore. Cercando informazioni in rete, trovate storie riguardanti non solo animali domestici come cani e gatti, ma anche topi, cavalli, elefanti, galline, serprenti, formiche. In piu’ di qualche occasione, per ciascuno di questi animali, e’ stato notato un comportamento diverso rispetto al normale.

Ragioniamo subito su un particolare. Tutti i racconti che trovate, riguardano osservazioni a posteriori del comportamento anomalo. Mi spiego meglio. Dopo che si e’ verificato il terremoto, le persone ricordano di aver notato qualcosa di diverso nel comportamento degli animali. Questo non e’ affatto un dettaglio trascurabile. A seguito di un evento traumatico come un terremoto, le considerazioni delle persone possono essere viziate da una scarsa capacita’ critica, senza tenere conto poi della ricerca del sensazionalismo sempre presente in alcuni casi.

Cosa significa questo? Ovviamente non voglio gettare fango o dire che tutti i racconti sono falsi, solo che dopo un terremoto, magari di forte intensita’, l’oggettivita’ delle persone potrebbe essere alterata. Ad oggi, non esiste un solo caso di terremoto previsto partendo dall’osservazione del comportamento animale, tutti i casi riportati sono frutto di ricordi a posteriori. Facciamo anche un’altra considerazione, quante volte, osservando magari i vostri animali domestici, avete notato comportamenti diversi rispetto alla norma? Sicuramente in diverse occasioni, anche se molto spesso non ci facciamo neanche caso. Ovviamente, nella maggior parte dei casi, questi comportamenti non sono stati succeduti da un terremoto.

Fin qui pero’, stiamo parlando solo di punti di vista personali. E’ vero che dopo un terremoto le persone possono avere meno senso critico, ma e’ anche vero che queste affermazioni, sia in un senso che in un altro, non possono essere provate con metodo scientifico.

Cerchiamo dunque di fare considerazioni scientifiche partendo da quello che sappiamo.

Anche l’essere umano appartiene al regno animale, ma e’ altresi’ vero che alcune specie possono avere dei sensi meglio sviluppati dei nostri. Ad esempio, e’ provato che il nostro orecchio riesce a sentire suoni compresi tra i 16 e i 20000 Hz, mentre i cani possono raggiungere i 60000 Hz, i gatti i 70000 Hz, mentre pipistrelli, delfini e balene possono raggiungere valori ancora piu’ alti nella zona degli ultrasuoni. Perche’ dico questo? Sappiamo per certo che un terremoto non e’ un evento istantaneo. Possiamo ad esempio supporre che prima di un sisma ci siano delle microscosse che causano rumori e vibrazioni ad ultrasuoni, non udibili da noi, mentre dai nostri animali si. Questa potrebbe essere un’ipotesi reale, ed in tal senso, gli animali sarebbero in grado, grazie al loro udito differente, di percepire questi rumori provenienti dal sottosuolo.

Ora pero’, facciamo un’altra considerazione. E’ vero che il nostro orecchio non e’ in grado di percepire una vasta gamma di suoni, ma noi, al contrario degli altri animali, abbiamo una dote molto speciale: siamo in grado di costruire strumenti di misura avanzati. Anche se il nostro orecchio non e’ in grado di sentire un suono, disponiamo di una notevole strumentazione molto piu’ precisa del sistema uditivo degli animali.

Ho fatto l’esempio degli ultrasuoni, perche’ e’ quello che maggiormente viene citato quando si toccano questi argomenti, ma non e’ certamente l’unico ne’ tantomeno il piu’ interessante.

Parlando sempre in termini scientifici, riprendiamo quanto detto sui precursori sismici. Di questi particolari eventi, ne sono stati studiati moltissimi. Quando si effettuano ricerche di questo tipo, si parte sempre da qualcosa che e’ stato osservato in almeno un caso particolare e poi si cerca di capire se questo fenomeno avviene sempre prima di un terremoto. In tal senso, non possiamo ancora dire di avere dei precursori sismici certi perche’ tutti i fenomeni studiati non presentano una relazione univoca con i terremoti. Mi spiego meglio. Riprendiamo il solito caso del Radon di cui tanto si parla. Come detto in moltissimi post, ci possono essere terremoti preceduti da emissioni di radon, ci possono essere terremoti senza emissione di radon, ma ci possono anche essere emissioni di radon senza terremoti. Detto questo, e’ vero che per alcuni terremoti sono state osservate emissioni anomale di questo gas dal sottosuolo, ma non e’ certamente la norma e non e’ detto che un segnale di questo tipo preannunci un sisma.

Ora, il radon e’ un gas incolore e inodore. Come sappiamo, i cani hanno un olfatto molto piu’ sviluppato del nostro. Supponiamo per assurdo che questi animali siano in grado di annusare il radon emesso dal terreno e che questo produca un comportamento anomalo dell’animale. In questo senso, potremmo aver spiegato perche’ in alcuni casi si parla di cani agitati prima di un terremoto. Come nel caso precedente pero’, e’ vero che noi esseri umani non siamo in grado di avvertire il radon, ma poiche’ si tratta di un gas radioattivo, abbiamo a disposizione contatori in grado di rivelarlo indirettamente. Se i cani riuscissero ad annusare il radon, questo renderebbe il loro comportamento un precursore sismico? Assolutamente no. Come detto prima, queste emissioni non sono sempre correlate con i terremoti, per cui, come nel caso tanto discusso, ci sarebbero tanti falsi allarmi che in alcuni casi possono essere piu’ dannosi di un sisma di piccola intensita’.

Gli esempi fatti, ci fanno capire un punto fondamentale. Scientificamente, abbiamo osservato molti fenomeni anomali prima di alcuni terremoti, ma, almeno ad oggi, non e’ stato possibile individuare un evento che preannunci sempre e con certezza un futuro terremoto, ma soprattutto che ci faccia capire in anticipo l’intensita’ del sisma. Detto questo, alcuni animali potrebbero essere sensibili ad alcuni fenomeni particolari e in alcuni casi questi potrebbero verificarsi prima di un sisma. Se ripensiamo a quanto detto sul comportamento anomalo degli animali e all’insorgenza dei terremoti, come nel caso dei precursori sismici, non e’ assolutamente detto che questi comportamenti segnalino con certezza l’arrivo di un terremoto.

Come anticipato, la letteratura su questo argomento e’ molto vasta ed include osservazioni su tantissime specie animali. In questa tabella vengono riassunte le specie principali divise anche con l’anticipo osservato rispetto al sisma:

Tabella riassuntiva delle relazioni tra animali e terremoti

Tabella riassuntiva delle relazioni tra animali e terremoti

Come potete vedere e come anticipato, le osservazioni riguardano i piu’ diversi animali con comportamenti documentati solo in alcuni casi particolari.

Pensate che la scienza non si sia mai occupata di questo? Ovviamente la risposta e’ no. A livello scientifico, partendo proprio da racconti di osservazioni, si e’ cercato di studiare i comportamenti anomali, studiando proprio l’eventuale precursore sismico avvertito dall’animale in questione.

Cominciamo con un esempio storico. L’India e’ un paese a forte rischio sismico trovandosi proprio sopra una regione di allineamento tra faglie profonde e molto attive. Diverse persone in questo paese sostengono di poter prevedere i terremoti osservando i movimenti delle formiche, o meglio i comportamenti anomali nel loro moto, solitamente ordinato, prima dell’arrivo di un terremoto. Partendo da questi racconti, alcuni gruppi sperimentali hanno studiato a fondo questi movimenti in un’altra zona molto sismica, la California. Dopo un’osservazione scientifica durata mesi ed in cui diversi terremoti sono accaduti, uno anche di M7.4, i diversi gruppi sono indipendentemente giunti alla conclusione che non esisteva nessuna relazione tra i due fenomeni studiati. Ragionate su alcune cose: diversi gruppi si sono cimentati nello studio e “indipendentemente” sono giunti alla stessa conclusione. Contrariamente a quanto trovate su alcuni siti, perche’ la scienza dovrebbe nascondere risultati diversi? In questo caso, trovo veramente fuori luogo parlare di complottismo o anche di “scienza marcia” come a qualcuno piace definirla.

Dal momento che un nostro affezionato e attento lettore lo ha citato in un commento a questo articolo:

Scienza, fantascienza e non scienza

Leggenda di Namazu

Leggenda di Namazu

vorrei parlarvi anche di un’altra specie particolare messa in relazione con i terremoti, il pesce gatto “Namazu”. Secondo la mitologia giapponese, questo paese sarebbe appoggiato sulla schiena di un enorme pesce gatto chiamato appunto Namazu. Questo pesce vivrebbe nel fango, sotto l’arcipelago che compone il Giappone. Namazu avrebbe un carattere molto impulsivo e il Dio Kashima avrebbe il compito di tenere fermo il pesce schiacciandogli la testa con un grosso masso magico. Quando pero’ Kashima si distrae o si stanca, Namazu inizia a muoversi e con i suoi possenti colpi di coda sul terreno provocherebbe i terremoti e gli tsunami che affliggono il Giappone.

Ovviamente, questa e’ la leggenda Giapponese, ma esiste una reale specie di pesce gatto che vive in Giappone e che viene chiamata Oonamazu. Come nel caso del mitico Namazu, questa specie ittica, che puo’ superare il metro di lunghezza, viene da sempre messa in relazione con i terremoti. Secondo molte testimonianze, con l’avvicinarsi di un sisma, il pesce gatto aumenterebbe moltissimo la sua attivita’ lasciando presagire il pericolo in arrivo.

Ragioniamo su quanto detto. Alla luce degli esempi fatti, anche in questo caso, il Oonamazu potrebbe essere sensibile a particolari fenomeni che avvengono prima di un sisma. In molti altri pesci e’ stata, ad esempio, osservata una notevole sensibilita’ alle vibrazioni che si propagano nell’acqua. Queste oscillazioni possono ovviamente intervenire anche prima di un sisma, causate da piccole scosse magari non percepibili a terra. Inoltre, molte specie animali, tra cui anche alcune varieta’ di pesci, si muovono seguendo le linee di forza del campo magnetico terrestre. Prima o durante un terremoto, lo spostamento profondo di rocce, puo’ provocare variazioni locali del campo geomagnetico. La spiegazione e’ molto semplice, il movimento di rocce contenenti ferriti, puo’ disturbare in alcuni punti le linee di forza del campo magnetico. Poiche’ diversi animali si muovono seguendo queste linee, l’osservazione di un movimento anomalo potrebbe segnalare spostamenti di roccia negli strati profondi. Questo genere di eventi sono gia’ stati studiati a fondo non solo a livello geomorfologico. Come nei casi precedenti pero’, ci possono essere terremoti anche molto intensi in strati superificiali o che prevedano lospostamento di rocce a basso contenuto ferritico. Inoltre, variazioni di campo magnetico, molto piu’ intense di quelle di cui stiamo parlando, sono prodotte molto facilmente da linee di alta tensione e altri sistemi che prevedano sorgenti non naturali di campo magnetico. In questi casi, l’osservazione di un comportamento anomalo degli animali non sarebbe assolutamente correlato con un terremoto. Come capite, anche in questo caso, non e’ possibile parlare di reale precursore sismico.

Tornado a Namazu, e’ vero che comportamenti anomali sono stati osservati, ma e’ anche vero che gli stessi comportamenti sono stati osservati senza presagire un terremoto. Anche in questo caso, diversi gruppi sperimentali stanno studiando la specie, cosi’ come si studiano i comportamenti, ma soprattutto gli eventi in grado di innescare variazioni significative in alcuni animali.

Concludendo, ci sono diverse evidenze che mostrano relazioni tra i comportamenti degli animali e l’arrivo di un sisma. Questi due eventi non possono pero’ essere considerati sempre legati tra loro. Molti animali, dispongono di sensi piu’ sviluppati dei nostri e questi possono essere utilizzati per captare particolari segnali, ma, come visto, non e’ assolutamente vero pensare che questi segnali siano sempre legati a terremoti. Inoltre, a livello tecnico, siamo in grado di supplire alla nostra inferiorita’ specifica mediante l’utilizzo di strumentazione anche abbastanza semplice da costruire. Ovviamente, le testimonianze riportate sono state prese in considerazione nella faticosa ma indispensabile ricerca di precursori sismici. Ripetiamo nuovamente che, ad oggi, non e’ stato ancora possibile individuare un precursore sismico certo, cioe’ un evento sempre seguito da un terremoto. Proprio per rispondere alla domanda iniziale “gli animali sono in gradi di prevedere i terremoti”, la risposta e’ dunque “No”.

 

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Scienza, fantascienza e non scienza

23 Apr

Partendo dalle ipotesi catastrofite sul 2012, molte volte su questo blog ci siamo occupati di terremoti. In particolare, lo spunto iniziale e’ stato dato dal presunto aumento di terremoti a livello mondiale che, come visto analizzando statisticamente il fenomeno nel corso del tempo, si e’ rivelato completamente falso.

Per trovare tutti i post relativi a questo argomento, basta utilizzare il motore di ricerca che trovate in alto a sinistra e digitare “terremoti” come chiave di ricerca.

Inoltre, molte discussioni sono state fatte per parlare dei cosiddetti “precursori sismici”, cioe’ di quei presunti eventi o fenomeni che potrebbero far presagire l’imminente arrivo di un terremoto e quindi mettere in guardia la popolazione sul pericolo in arrivo. Come ripetuto molte volte, ad oggi non e’ stato ancora possibile individuare un chiaro precursore sismico dal momento che, per tutti quelli finora studiati, non e’ stato possibile determinare una correlazione univoca tra i terremoti ed il fenomeno in questione.

Come e’ noto ormai a tutti, il piu’ discusso e controverso precursore sismico e’ senza dubbio l’emissione di Radon dal sottosuolo. Questa ipotesi, formulata in particolare da Giampaolo Giuliani, molto ha fatto discutere soprattutto nel caso del terremoto dell’Aquila. Di radon e Giuliani, abbiamo discusso, ad esempio in questo post:

Terremoti, Pollino, Giuliani, Radon, l’Aquila …

Ovviamente, ognuno e’ libero di esprimere la propria opinione e di credere in quello che ritiene vero, ma alla luce dei fatti, il radon non puo’ essere considerato un precursore sismico, dal momento che, come dimostrato, possono esistere terremoti con emissione di radon, terremoti senza emissione di radon e anche emissioni di radon senza terremoti. Dunque? Capite bene che e’ del tutto non affidabile assumere questo fenomeno come chiaro segno di un imminente sisma.

Perche’ sto tornando a parlare di questi argomenti?

Solo oggi, ho appreso con grande rammarico, che a Frascati, in provincia di Roma, dove sono nato e dove vivo, il 19 Aprile 2013 e’ stato organizzato un incontro dal titolo “E’ possibile prevedere i terremoti?”. Questo incontro e’ stato organizzato nell’ambito di una serie di appuntamenti pensati appositamente per gli studenti delle scuole secondarie superiori da una associazione culturale locale.

Cosa c’e’ di strano?

Come premesso, l’incontro era riservato agli studenti delle scuole superiori e addirittura, seguendo un certo numero di questi incontri, gli studenti ricevevano un bonus di crediti formativi utili ai fini della votazione dell’esame di maturita’.

All’incontro in questione, hanno partecipato Giampaolo Giuliani e Leonardo Nicoli’. La prima cosa che trovo incredibile e’ che non solo i due personaggi in questione hanno partecipato, ma erano anche gli unici oratori senza la possibilita’ di un dibattito magari con personaggi con opinioni diverse.

A riprova di quanto affermato, vi riporto la notizia del seminario pubblicata su un sito di informazione locale:

E’ possibile prevedere i terremoti?

Primo appunto, Giuliani non e’ un ricercatore dal momento che non lavora con questo inquadramento per nessun ente di ricerca. Il mio non e’ assolutamente un discorso classista, ma serve solo a specificare meglio le cose.

Sapete chi e’ invece Nicoli’? E’ il direttore della fondazione Giuliani. Nel caso vi foste dimenticati, di quest’altro personaggio abbiamo parlato specificatamente in questo post:

Non ne bastava uno ….

Come visto, qualche mese fa, Nicoli’ seminava il panico sulla rete parlando di ipotetici calcoli statistiche in grado di mostrare il pericolo di un imminente terremoto di forte intensita’ in Italia. Inutile dire che, a parte lo spavento per le persone che leggevano le sue pagine, nessun fenomeno di questo tipo e’ avvenuto nel periodo indicato da Nicoli’.

Ora, lasciatemi fare un commento. Posso anche passare sul fatto che questi signori vengano invitati a tenere un seminario sulla questione, ma, dal momento che l’appuntamento e’ pensato per le scuole, forse sarebbe il caso di chiamare anche una controparte che la pensi in maniera diversa, al fine di mostrare un quadro completo ai ragazzi intervenuti.

Di certo, nel paese di Frascati, non mancano figure di questo tipo. Solo per darvi l’idea, nel territorio sono presenti l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, il CNR, l’ESA, l’ENEA e molti altri enti di ricerca scientifica. Non credo dunque che fosse difficile chiedere a qualche istituto di intervenire, almeno per mostrare un approccio diverso da quello utilizzato da Giuliani e co.

Solo per concludere, proprio oggi e’ arrivata una comunicazione da parte dalla Prof.ssa Cifarelli, presidentessa della Societa’ Italiana di Fisica, di cui sono membro, che attacca duramente l’evento svolto nel Comune di Frascati. Alla luce di quanto detto, non posso che essere completamente d’accordo con la posizione della SIF e proprio per questo, vi riporto il testo integrale della comunicazione:

Dichiarazione della Società Italiana di Fisica sui pericoli della falsa scienza

La Società Italiana di Fisica (SIF) è stata informata dell’annuncio di una conferenza, a Frascati il 19 aprile 2013, dal titolo “È possibile prevedere i terremoti?”, con la presenza di Giampaolo Giuliani, un tecnico che ha fatto parlare di sé sostenendo di poter prevedere i terremoti osservando le emissioni di radon, e di Leonardo Nicoli, direttore della “Fondazione Giuliani”.

Certamente chiunque è libero di esprimere, anche in pubblico, le proprie opinioni, ma lo studio dei terremoti è un processo scientifico i cui risultati vanno pubblicati sulle riviste scientifiche, dopo certe verifiche e con il filtro della peer review.

La SIF dichiara il suo stupore e forte dissenso nell’apprendere che la partecipazione all’incontro porterebbe al riconoscimento di crediti formativi per gli studenti di parecchi licei, istituti tecnici e scuole superiori di Frascati.

Al contrario, agli studenti dovrebbe essere insegnato che il metodo scientifico implica che qualsiasi scoperta debba essere ottenuta con metodi riproducibili e umilmente sottoposta al vaglio di esperti indipendenti. Se ciò non accade, come nel caso specifico, si tratta di falsa scienza destinata a generare illusioni e possibili conseguenze anche gravi.

La SIF, pertanto, si associa pienamente ad analoghe espressioni di critica e dissenso già espresse in proposito da altre persone e istituzioni scientificamente qualificate.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

La bufala dell’alieno pakistano

23 Apr

Devo ammettere che e’ sempre molto interessante andare a leggere le notizie che tutti i giorni vengono pubblicate dalla moltitudine di siti catastrofisti che sono sorti in rete. Negli ultimi giorni, purtroppo, questi servizi di “informazione” erano un po’ giu’ di corda e proponevano soltanto video di presunti avvistamenti da qualche parte del mondo, ma si avvertiva un senso di smarrimento per la mancanza di una notizia bomba che attirasse l’attenzione delle persone. Finalmente, negli ultimi giorni, la notizia e’ arrivata.

In diversi siti potete leggere una notizia clamorosa, in Pakistan un gruppetto di bambini avrebbe trovato il corpo di un alieno mentre stava giocando nelle campagne vicino a Tahora. Senza mezzi termini, si tratta certamente del corpo di una piccola creatura aliena. Purtroppo, dopo averlo trovato, i bambini si sarebbero divertiti a prendere a calci il piccolo corpo e per terminare in bellezza lo avrebbero anche bruciato. Certo, direte voi, i bambini pakistani sono un po’ teppistelli, ma la notizia non e’ certamente questa.

Non ci credete, ecco una foto del corpo alieno:

Il corpo alieno ritrovato in Pakistan

Il corpo alieno ritrovato in Pakistan

Si tratta di una piccola creatura alta appena 6 pollici, circa 15 cm, e dall’aspetto che non lascia sicuramente spazio a dubbi.

A sostegno dell’ipotesi aliena, la notizia del ritrovamento e’ stata addirittura data in un servizio andato in onda nel Primetime News Network Pakistan Reports, uno dei maggiori programmi di informazione pakistana. Ecco il video andato in onda e pubblicato su youtube in data 21 Aprile 2013:

Ora come la mettiamo? A questo punto non ci dovrebbero essere piu’ dubbi circa l’esistenza aliena.

Credo, che dal tono che sto usando, abbiate gia’ capito dove voglio andare a parare. Cosa c’e’ di strano in questa notizia?

Facciamo una piccola premessa. Come detto molte volte, soprattutto a tutti quelli che leggendo le notizie provenienti dai siti in questione vengono pervasi da uno stato di ansia, tutte, e dico tutte, le notizie pubblicate attraverso questi canali devono essere analizzate punto per punto per capire quanto di vero c’e’ in quello che vi stanno proponendo. Molto spesso infatti, i titoli sensazionalistici utilizzati nascondono bufale ancora piu’ sensazionali. Il suggerimento che posso darvi, e’ quello di leggere queste notizie in modo frivolo e di prendere questa attivita’ come un simpatico passatempo, solo per capire fino a che punto gli autori possono spingersi nel raccontare cavolate.

Detto questo, torniamo al piccolo alieno pakistano.

Di cosa si tratta?

Anzi, prima di dire di cosa si tratta, facciamoci un’altra domanda: la notizia e’ veramente degli ultimi giorni? Come potete immaginare, assolutamente no. Come premesso, da qualche giorno scarseggiavano notizie catastrofiste su cui speculare, per cui questi siti hanno deciso di ripescare nei loro archivi notizie vecchie sperando che molti le avessero dimenticate.

La notizia dell’alieno ritrovato in Pakistan dal gruppo di bambini e’ in realta’ del 2009, cioe’ di quasi 4 anni fa. Non ci credete? Vi riporto un altro video interessante:

senza vederlo tutto, si tratta esattamente dello stesso servizio che sarebbe andato in onda sulla TV pakistana. Ora, vi riporto il link di youtube dove trovate questo secondo video:

Video TV Pakistan

Guardate la data di pubblicazione: 28 Maggio 2009, proprio come anticipato. Lo stesso video e’ stato dunque semplicemente ricaricato su youtube negli ultimi giorni, spacciando la notizia come fresca. Unica differenza e’ che nel 2009 si parlava di 4 pollici di altezza, oggi di 6. Forse nel giro di 4 anni l’alieno e’ cresciuto, oppure si e’ tentato in modo becero di mescolare le carte.

A questo punto pero’, abbiamo dimostrato che il video non e’ recente, ma l’alieno ritrovato nel 2009 cos’era?

Essendo la notizia cosi’ vecchia, la spiegazione e’ stata data ormai da diversi anni. Il piccolo corpo che avete visto, altro non e’ che un pupazzetto di plastica. A riprova di questo, vi voglio mostrare un foto di confronto:

Confronto tra il corpo del video e il pupazzetto di plastica

Confronto tra il corpo del video e il pupazzetto di plastica

Quello ritratto e’ un normale pupazzetto di plastica raffigurante un alieno e largamente venduto anche in Pakistan. Ecco il “corpo” nelle sue dimensioni reali:

Il pupazzetto di plastica in vendita in Pakistan

Il pupazzetto di plastica in vendita in Pakistan

La colorazione piu’ scura del video e’ solo dovuta alle bruciature fatte durante il gioco dei bambini.

A maggior sostegno di questa spiegazione, vi riporto anche un video, sempre preso da youtube, pubblicato il 18 settembre 2010, in cui si vedono i bambini giocare con il pupazzetto dopo il trattamento di bruciatura:

A questo punto, non credo che ci siano piu’ dubbi circa la non fondatezza della notizia, ma anche sul fatto che si tratti di qualcosa di vecchio riproposto in questi giorni.

Concludendo, anche in questo caso molti siti catastrofisti si sono dimostrati non attendibili nel peggiore dei modi. Come detto prima, riflettete sempre su questo genere di notizie. Purtroppo, la cattiva informazione di questo tipo, riesce a far breccia in molte persone creando uno stato d’ansia per qualcosa che potrebbe accadere da un momento all’altro. Non fidatevi di quello che viene scritto, ma non perche’ questo sia sbagliato a priori, anche questo atteggiamento non sarebbe corretto. Semplicmente, prima di prendere per buona qualsiasi notizia, fatevi sempre delle domande e cercate di informarvi in modo autonomo, parallelamente a questo genere di siti. Solo in questo modo potrete distinguere tra notizie vere e bufale incredibili come in questo caso.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.