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Metano su Marte: c’e’, non c’e’, c’era?

26 Set

Nella sezione:

Hai domande o dubbi

e’ stato richiesto un argomento molto interessante e attuale. Come potete vedere, si chiede un aggiornamento sulle ultime misure fatte da Curiosity, il rover che sta eplorando Marte, alla luce della notizia, tanto pubblicizzata, della concentrazione minore rispetto alle aspettative di metano. Come anticipato, si tratta di un argomento molto interessante e scientificamente importante. Purtroppo, anche questa volta, molti giornali e siti si sono lanciati in notizie eclatanti, senza pero’ spiegare in dettaglio qual e’ il significato di questo risultato, ma soprattutto cosa ci si aspetta per il futuro.

Per chi volesse maggiori informazioni sulla missione e sulle scoperte fatte, abbiamo parlato di Curiosity in questi post:

Curiosity: scoperta sensazionale?

– Curiosity e gli UFO

– Curiosity e gli UFO: dopo le foto, il video. 

Ecco la scoperta di Curiosity

Detto questo, e’ interessante ripercorrere la storia del metano su Marte, ragionando soprattutto su che cosa questa misura significihi.

Cerchiamo di ragionare insieme. Come sapete, a parte per il discorso ufo e avvistamenti vari che lascia il tempo che trova, uno degli obiettivi dell’esporazione spaziale e’, tra i tanti altri, quello di capire se c’e’ vita sugli altri pianeti del Sistema Solare o anche se in passato ci sono state le condizioni affinche’ una qualche forma di vita si sia sviluppata.

Fin qui ci siamo. Ogni qual volta si parla di condizioni adatte alla vita, qual e’ il primo parametro che viene citato? Ovviamente la presenza di acqua. Il motivo di questo e’ scontato per tutti e non c’e’ bisogno di replicarlo. Molte missioni osservative di Marte hanno dimostrato come in passato ci fosse molta acqua sul pianeta rosso. Addirittura sono stati ossservati i segni tipici lasciati da fiumi, laghi e mari, come solchi, ammassi di fanghi essiccati, letti di fiumi ormai asciutti, ecc. Inoltre, sulle calotte di Marte e’ presente ghiaccio. Queste distese hanno anche una variabilita’ stagionale cosi’ come avviene sulla Terra. Anche oggi ci sono evidenze di acqua in forma liquida, anche se in misura estremamente minore in superificie.

Bene, dunque su Marte c’e’ acqua. Questo significa che c’e’ vita? Assolutamente no. Per dirlo in termini matematici, la presenza di acqua sul pianeta e’ una condizione necessaria per sviluppare determinate forme di vita. Questa condizione non e’ pero’ sufficiente, cioe’ se c’e’ vita c’e’ acqua, ma non e’ vero il viceversa.

A questo punto, non avendo visto nessun marziano salutarci attraverso le telecamere dei rover, dobbiamo cercare qualche altro parametro. In questo caso, quello che possiamo vedere e’ se c’e’ metano in atmosfera.

Perche’ e’ importante la presenza di metano?

Prendiamo come esempio la Terra, dove non credo di dover dimostrare che c’e’ vita. L’atmosfera terrestre e’ molto ricca di metano. Da dove viene? Circa il 90% del metano che troviamo nella nostra atmosfera viene da forme vitali. Che significa? Una frazione viene dalla decomposizione di specie che rilasciano questo gas, mentre gran parte viene prodotto direttamente dal metabolismo di alcuni animali. Come sicuramente saprete, monitorare il metano nella nostra atmosfera e’ molto importante per via dell’effetto serra portato da questo gas. Uno dei contributi maggiori al metano viene dalla digestione delle mucche.

Detto questo, capite bene come la presenza di metano in atmosfera puo’ essere in qualche modo legato alla presenza di vita su un pianeta.

Fin qui ci siamo, ma torneremo su questi discorsi a breve per continuare a portare avanti il nostro ragionamento.

Prima di Curiosity, c’erano delle misure della quantita’ di metano nell’atmosfera di Marte? Certamente si, misure, anche se tra loro abbastanza discordi, venivano da osservazioni con telescopi da Terra e da satelliti in orbita intorno al pianeta rosso. Tra queste, vi erano alcune misurazioni che mostravano dati abbastanza entusiasmanti.

Senza troppi giri di parole, vi mosro un’immagine in falsi colori ottenuta partendo dai dati della sonda Mars Express nel 2004:

 

Metano nell'atmosfera di Marte. Fonte: Mars Explorer

Metano nell’atmosfera di Marte. Fonte: Mars Explorer

Cosa rappresenta? Le diverse colorazioni indicano la concentrazione piu’ o meno alta di metano nell’atmosfera di Marte. Come vedete, seguendo la scala in basso, ci sono dei punti che appaiono molto rossi, cioe’ con concentrazioni anche fino a 30 parti per miliardo (ppb) di metano.

Dunque? Su Marte c’e’ o c’era acqua, su Marte c’e’ metano quindi su Marte c’e’ vita!

Questo ragionamento potrebbe esssere azzardato e scientificamente non corretto. Come detto prima, sempre in termini matematici, avere acqua e’ una condizione necessaria, avere metano e’ una condizione necessaria, avere acqua e metano e’ una condizione necessaria, ma nessuna delle due, neanche simultaneamente, e’ una condizione sifficiente.

Non poter gridare alla scoperta del secolo, non significa non fare ricerca. L’evidenza di questi rilasci in atmosfera meritano di essere studiati in dettaglio per vedere se effettvamente sono sinonimo di vita oppure no.

Detto questo, cosa facciamo? Mandiamo Curiosity a vedere direttamente sulla superficie di Marte. Tra i tanti strumenti, il rover ha a disposizione spettrometri pensati proprio per misurare le concentrazioni di gas in atmosfera.

Cosa troviamo?

Come annunciato in questi giorni, Curiosity non ha trovato le concentrazioni sperata di metano. I valori misurati, ponderati su diverese analisi fatte in periodi diversi dell’anno marziano, hanno mostrato valori massimi intorno a 2 parti per miliardo, cioe’ molto meno di quello che si pensava e che e’ stato mostrato nei dati di Mars Express.

A questo punto, un po’ con l’amaro in bocca, cosa dobbiamo dire?

Molte fonti chiudono il discorso dicendo che non c’e’ vita su Marte, mentre altre si appellano al fatto che ci sono errori nella misura o che la vita c’era in passato.

Per ragionare su queste affermazioni e’ necessario riprendere il discorso metano in atmosfera.

Abbiamo detto che sulla Terra abbiamo una concentrazione di circa 1700 ppb di metano. I dati di Mars explorer mostravano picchi da 10-20 ppb. Confrontate tra loro i due numeri. Come vedete, sono profondamente diversi tra loro. Questo non deve portarvi fuori strada. Come detto prima, sulla Terra ci sono, ad esempio, le mucche, su Marte vi aspettate di trovare al massimo qualche batterio.

E’ vero pero’ che Curiosity sta osservando una frazione molto ristretta della superficie marziana, il cratere Gale. Per quanto esteso, questo campione non e’ rappresentativo di tutto il pianeta. Questa e’ una riflessione ragionevole. Notiamo pero’ che se ci fossero forme di vita batteriche, queste si dovrebbero sparpagliare per tutto il pianeta, non solo in determinati punti specifici. Tra l’altro, il cratere Gale e’ stato scelto per le sue proprieta’, per la presenza in passato di corsi d’acqua, insomma se c’e’ vita, dovrebbe essere anche in questo punto.

Torniamo pero’ ai dati di Mars Explorer. Su questa mappa abbiamo visto dei rilasci molto localizzati di metano, non certo un’atmosfera uniforme. Bene, proprio questa particolarita’, ci porta a pensare che il rilascio potrebbe essere causato da altro, non necessariamente da forme di vita.

Come anticipato, sulla Terra il contributo maggiore al metano in atmosfera viene, in qualche modo, da forme di vita. Queste pero’ non sono le uniche sorgenti di questo gas. Esistono processi geologici in grado di produrre metano e scaricarlo in atmosfera. Si tratta, nel nostro caso, di contributi minori rispetto a quelli delle forme di vita, ma comunque presenti e conosciuti. Se su Marte non c’e’ vita, ci potrebbero pero’ essere fenomeni analoghi, e questo spiegherebbe anche la minor concentrazione di metano in atmosfera. Altra ipotesi possibile e’ che su Marte sia presente “olivina”, un minerale che a contatto con l’acqua produce un altro minerale detto “serpentina”. In questo processo viene emesso metano. Abbiamo prove di questo? Certo, l’olivina e’ molto abbondante su Marte sia in superificie che nel sottosuolo. Perche’ pero’ in punti localizzati? Semplice, perche’ in quei punti ci potrebbero essere ancora serbatoi di acqua che sono andati in contatto con il minerale rilasciando metano.

Altra ipotesi che si sta facendo strada in queste ore e’ che oggi non ci sia vita su Marte, ma che magari ci fosse stata in passato.

Possibile questo? Come abbiamo visto, il metano prodotto in qualche modo arriva in atmosfera. Poi? Se il metano rimanesse stabile per sempre, allora sulla Terra, per fare un esempio, la sua concentrazione in atmosfera dovrebbe aumentare linearmente grazie ai continui apporti dagli esseri viventi. In realta’, il metano ha un tempo di vita abbastanza lungo, ma a causa della radiazione proveniente dal sole, viene scisso formando altri gas. La vita media di una molecola di metano in atmosfera e’ intorno a 300-400 anni.

Attenzione, allora e’ possibile che in passato ci sia stata la vita su Marte ed ora non c’e’ piu’ e anche il metano prodotto e’ scomparso. Questo non e’ del tutto vero dal momento che un organismo vivente produce metano ma anche un organismo in decomposizione produce metano. Inoltre, organismi decomposti nel sottosuolo, formano giacimenti di olii che non sono stai assolutamente osservati su Marte, pensate anche solo alla formazione di petrolio.

Detto questo, Curiosity non ha trovato la quantita’ di metano che ci si aspettava. I valori precedenti osservati, come visto rilasci localizzati, possono essere dovuti a fenomeni di natura geologica, che nulla hanno a che fare con la vita.

E’ altresi’ vero che Curiosity ha fatto le sue misure su una superficie ridotta di Marte e inoltre che si e’ limitata a raccogliere campioni a sua portata, cioe’ fino ad 1 metro di altezza da Terra.

Fatte queste considerazioni, la matassa non e’ ancora sbrogliata del tutto. Fatte salve le misure degli anni precedenti e queste di Curiosity, ci deve essere un processo non biologico che ha prodotto metano in atmosfera. Mi sento quasi di escludere del tutto che i rilasci osservati siano di natura biologica, ma questa e’ una mia considerazione personale.

Come studiare il problema?

Semplice, sono gia’ in fase di studio nuove missioni per Marte. La missione Exomars prevede nel 2016 la messa in orbita intorno al pianeta rosso di un satelite per misurazioni dei gas e nel 2018 due nuovi rover in superficie. Questa missione e’ gestita sia dalla NASA che dalla nostra ESA. Oltre a questo, il contributo italiano a questa missione e’ davvero notevole sia dal punto di vista della ricerca che di componentistica realizzata dalle nostre aziende.

Missioni di questo tipo potrebbero aiutarci a capire meglio l’origine del metano e dare una risposta definitiva sulla presenza o meno di vita su Marte.

Ultimissima considerazione, dire non c’e’ metano e’ equivalente a dire non c’e’ vita? Assolutamente no. Anche qui sulla Terra conosciamo diverse forme batteriche che non producono questo gas nel loro metabolismo. Questo ci fa capire nuovamente che questa non e’ una condicio sine qua non. Anche avere tantissimo metano non significa necessariamente avere vita. Pensate, ad sempio, a Titano, satellite di Saturno. Qui l’atmosfera e’ pregna di metano, ci sono laghi di metano, precipitazioni di metano, eppure, a nessuno verrebbe in mente di cercare la vita su Titano.

Come vedete, il discorso e’ sempre aperto, e, al momento, non possiamo certo escludere o dare per certa una qualche forma di vita su Marte. Le ricerche future potranno aiutarci a meglio comprendere questi aspetti o magari anche solo a capire se in passato si possano essere sviluppate forme di vita su qualche pianeta del Sistema Solare.

 

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

Lago Vostok, c’e’ vita?

12 Lug

Qualche mese fa, avevamo parlato del lago Vostok:

I misteri del lago Vostok

Come visto, questo e’ un lago cosiddetto subglaciale, che si trova sotto piu’ o meno 4 Km di ghiaccio dell’Antartide e la cui esistenza, anche se predetta negli anni prcedenti, e’ stata confermata solo nei primi anni ’90 grazie ai monitoraggi satellitari.

Perche’ e’ interessante questo lago?

Prima di tutto, pensare ad uno specchio d’acqua sepolto sotto 4 Km di ghiaccio ben compatto, fa impressione. Inoltre, molti studi sono stati condotti su questo lago per cercare di capire se potesse asserci vita al suo interno. Questa supposizione e’ ovviamente molto affascinante. Il lago Vostok presenta condizioni veramente difficili. Oltre alla sua profondita’ sotto il ghiaccio, dobbiamo considerare la totale assenza di luce solare, ma anche l’enorme pressione a cui le sue acque sarebbero sottoposte.

Come visto nell’articolo precedentemente riportato, le acque del lago sarebbero sotto un attento studio, appunto per valutare la presenza o meno di forme di vita aliene. Con questo termine non intendiamo assolutamente forme di vita provenienti da altri pianeti, bensi’ organismi viventi completamente isolati dall’ecosistema Terra e che, in linea di principio, potrebbero aver avuto uno sviluppo del tutto autonomo e indipendente.

Foto satellitare del ghiaccio sopra al Vostok

Foto satellitare del ghiaccio sopra al Vostok

Per meglio comprendere questo concetto, pensate che le acque del Vostok sono rimaste isolate per circa 15 milioni di anni. In questo periodo infatti, il Vostok e’ stato isolato dalla sua calotta di ghiaccio, lasciando al loro destino tutte le forme di vita eventualmente contenute nel lago.

Bene, detto questo, nell’articolo precedente abbiamo illustrato la tecnica pensata per prelevare un campione di acqua. Come visto, questa tipologia di analisi evita assolutamente un contatto tra la trivella di perforazione e l’acqua del lago. Per fare questo, le trivelle lasciano un setto di ghiaccio, che viene poi spaccato dalle pressioni interne. Questo metodo di ricerca permette di evitare il contatto, raccogliere un campione, ma soprattutto l’acqua fuoriuscita dal lago viene immediatamente congelata, sigillando nuovamente il lago dall’esterno.

Perche’ stiamo tornado a parlare del lago?

Come visto nell’articolo precedente, attraverso queste perforazioni erano stati raccolti circa 40 litri di acqua superficiale del lago. Ad una prima analisi, si era evidenziata la presenza di tracce di DNA e RNA non conosciute, cioe’ non appartenenti a specie animali conosciute sulla terra.

Queste prime misure, avevano suscitato un vespaio di polemiche da parte della comunita’ scientifica dal momento che molti esperti considerano la tecnica utilizzata non sicura. Con questo si intende che ci potrebbero essere contaminazioni dall’esterno in grado di falsare il risultato delle analisi.

Ora, a distanza di mesi, sono state condotte ulteriori analisi sul campione di acqua. I risultati ottenuti sono davvero interessanti. Delle 3507 sequenze di geni trovate, 1623 appartengono a specie conosciute. Di che tipo di sequenze si tratta? Il 94% proviene da batteri mentre il 6% viene da organismi piu’ complessi.

Cosa significa organismi piu’ complessi?

Questo 6% appartiene a funghi, molluschi e crostacei. Ma c’e’ di piu’, una frazione di questi geni appartengono a specie che normalmente vivono all’interno di animali piu’ grandi come, ad esempio, pesci.

Come interpretare questo risultato?

Sulle ali dell’entusiamo, si potrebbe arrivare alla conclusione che il lago Vostok nasconda un ecosistema molto complesso, formato non solo da batteri, ma anche da animali piu’ grandi. Le sequenze sconosciute di DNA e RNA possono farci pensare che nei 15 milioni di anni di isolamento, la vita abbia subito uno sviluppo diverso rispetto a quella della superficie. Questo sarebbe normale pensando alle condizioni estreme all’interno del lago. Proprio in questo ambiente inospitale, come detto buio assoluto e forti pressioni, potrebbero vivere non solo batteri, e questo non ci sorprende visto che sono stati trovati batteri in ambienti in cui si pensava impossibile avere la vita, ma soprattutto animali piu’ grandi e complessi. Una prima supposizione che potrebbe essere fatta e’ che ci siano sorgenti calde all’interno del lago, in grado di riscaldare alcuni strati delle acque.

E’ possibile questo scenario?

In linea di principio si, ma bisogna essere molto cauti. Come avvenne qualche mese fa, e come raccontato nel precedente articolo, anche in questo caso possono essere mosse le stesse critiche alla tecnica di raccolta dei campioni. Come detto, le trivelle, dal momento che non erano pensate per questo scopo, non sono state sterilizzate. Questo ovviamente potrebbe aver causato una contaminazione del campione con sequenze precedentemente attaccate alle trivelle. Inoltre, diversi esperti pensano che il metodo di ritorno del campione in superificie non assicuri una chiusura ermetica e che quindi, durante il suo ritorno attraverso i 4 Km di ghiaccio, il volume potrebbe essere stato contaminato.

Sicuramente, alla luce di quanto detto, e’ molto affascinante pensare al Vostok come un ecosistema ricco, completamente isolato e potenzialmente diverso da nostro. Dal punto di vista scientifico pero’, e’ doveroso andare con i piedi di piombo. In analisi di questo tipo bisogna essere sicuri che tutto sia stato fatto a regola d’arte per evitare di incorrere in errori macroscopici.

Uno studio attento del Vostok e’ importante anche per capire l’eventualita’ di formazione della vita su altri pianeti. Come sappiamo, le condizioni del lago sono simili a quelle che potremmo trovare su altri pianeti del Sistema Solare e non. Comprendere l’eventualita’ di formazione della vita in luoghi cosi’ inospitali, potrebbe farci capire se esite la possibilita’ che ecosistemi di questo tipo si possano formare anche fuori dal nostro pianeta. Nei prossimi mesi ci saranno sicuramente ulteriori risultati da discutere e, alla luce di quanto detto, non resta che aspettarli con ansia.

 

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

Pioggia di animali morti

23 Giu

Diverse volte:

Moria di uccelli nel mondo

Moria di delfini nel Tirreno

Altra moria, questa volta di Mante

abbiamo parlato delle morie di animali che avvengono nel mondo. Su queste notizie, molto spesso, non mancano le ipotesi casstrofiste: inversione dei poli magnetici, modificazioni climatiche, allarmi dalla Terra, ecc. Come visto nei vari articoli, tutte queste ipotesi sono palesemente false. Purtroppo, ed e’ proprio il caso di dirlo, il responsabile, molto spesso, di queste insolite e macabre morie di massa e’ sempre l’uomo. In particolare, per quanto riguarda le varie morie di uccelli, molto spesso queste stragi avvengono a cavallo della notte di capodanno quando l’utilizzo di fuochi artificiali mandano in confusione gli animali fino a portarli alla morte.

Pioggia di pesci riportata in un'iscrizione del 1555

Pioggia di pesci riportata in un’iscrizione del 1555

Rimanendo su questa tematica, vorrei invece parlare adesso di un fenomeno diverso, la pioggia di animali. Con questo intendiamo proprio eventi in cui dal cielo possano piovere diverse specie animali: rane, rospi, pesci, ratti, ecc. A parte il racconto biblico di una delle piaghe d’Egitto, anche se puo’ sembrare strano ai piu’, questi fenomeni non sono assolutamente rari.

Diverse volte, anche non troppo tempo fa, si sentono notizie riguardanti strane piogge di animali avvenute in qualche parte del mondo. Per darvi qualche esempio:

Singapore 1861: per tre giorni piovono pesci gatto

Grecia 1981: pioggia di rane e girini

Serbia 2005: pioggia di rane dal cielo

Argentina 2007: pioggia di ragni

E questi sono solo alcuni esempi che potete leggere in rete. Come vedete, non si tratta assolutamente di eventi rari ma, soprattutto, le tipologie di animali che possono piovere sono davvero molteplici.

Da cosa dipendono questi fenomeni?

Come dimostrato da diversi studi, eventi del genere possono essere causati da forti venti e, soprattutto, da tornado. In particolare, trombe d’aria che si formano o che passano sopra specchi d’acqua, possono catturare mediante i loro venti, specie marine. La stessa cosa puo’ avvenire quando il tornado passa in prossimita’ di zone di terreno densamente popolate di qualche animale o, anche, su allevamenti.

Come arrivano a terra gli animali?

La risposta a questa domanda e’ in realta’ molteplice. In base alle diverse testimonianze, vengono evidenziate condizioni completamente diverse. In particolare, vengono riportati casi di animali ancora vivi quando cadono in terra, animali morti, spezzettati o anche surgelati. Addirittura, in alcuni casi, si riporta di eventi in cui gli animali sono ricaduti completamente avvolti da un blocco di ghiaccio.

La spiegazione a queste evidenze e’ del tutto comprensibile. In base alla tipologia di tempesta e alla forza del vento, gli animali possono essere trasportati piu’ o meno in quota, ma, soprattutto, piu’ o meno lontano dal punto di raccolta.

Quando gli animali vengono portati molto in alto, dove le temperature sono inferiori allo zero, molto probabilmente arriveranno a terra morti. In base poi alla permanenza in quota, potranno ricadere in uno stato piu’ o meno congelato.

Appare evidente che animali che vengono catturati e trasportati per un tragitto piu’ corto, possono ricadere a terra ancora vivi. Se la forza del vento poi e’ molto elevata, puo’ capitare, come accaduto ad esempio in Lousiana, che gli animali vengano praticamente tritati dalla forza del vento. In questo caso, la pioggia che arrivera’ a terra sara’ un misto di sangue e brandelli, cioe’ quello che rimane dei poveri animali intrappolati nella tromba d’aria.

Detto questo, appare evidente come fenomeni di questo tipo siano tutt’altro che rari. Pensate che addirittura in una localita’ delle Honduras, per la precisione nel paese di Yoro, ogni due anni si assiste con regolarita’ ad una pioggia di piccoli pesci. La popolazione ha addirittura istituito una festa a riguardo, detta proprio “festa della pioggia di pesce”, in cui i piccoli pesci, fino a 20 cm di lunghezza, vengono attesi per essere cucinati e mangiati.

Quella di mangiare le specie piovute dal cielo e’ un’attivita’ fatta in diverse occasioni di questo tipo. Se ci pensiamo, anche in alcuni racconti biblici e non solo, la pioggia di animali e’ vista come un segno della benevolenza del Creatore.

Anche in Italia, e precisamente in Calabria, nel 1890 si e’ avuto un fenomeno simile. In questo caso pero’, come riportato in precedenza, cio’ che cadde a terra furono solo i resti di alcuni uccelli praticamente macellati dalla violenza dei venti in quota. Come riportato, molto probabilmente si tratto’ di uccelli in volo spinti da correnti ascensionali troppo in quota e che, al termine del vento, sono poi ricaduti a terra.

Fenomeni simili sono poi riportati in tantissime parti del mondo. Nel 1997 uno sfortunato pescatore giapponese venne colpito da un calamaro surgelato proprio sulla testa. Il tizio rimase senza sensi per diversi giorni e riporto’ addirittura danni cerebrali. Se pensiamo ad un calamaro surgelato che arriva da chissa’ quale altezza in caduta libera, questo e’ del tutto comprensibile.

Analogamente, vengono riportate piogge di gelatina, ma in questo caso si potrebbe parlare di Star Jelly, di cui abbiamo parlato in questo post:

Gelatina di stelle in Inghilterra

o anche di pioggia di vermi in diverse localita’.

Concludendo, i fenomeni di pioggia di animali in diverse parti del mondo, sono tutt’altro che rari. Come visto nell’articolo, molto spesso si tratta di animali risucchiati da fenomeni ventosi come tornado e portati in quota. In queste condizioni, gli animali possono percorrere anche lunghi tragitti ad altezze differenti. In base a questi parametri, gli animali possono poi ricadere in terra ancora vivi, surgelati, chiusi in blocchi di ghiaccio o anche fatti a pezzi dalla violenza delle correnti. E’ comunque interessante, anche in questo caso, vedere come la natura possa riservarci fenomeni apparentemente stranissimi che pero’ hanno una spiegazione comprensibile scientificamente. Capiamo dunque che anche i vari racconti mitologici, antichi e anche biblici, possono veramente provenire da fatti reali anche se a volte puo’ sembrare assurdo nella naturale concezione degli eventi che vediamo.

 

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Un arcobaleno di notte?

22 Giu

Da sempre, gli arcobaleni rappresentano uno dei principali spettacoli naturali che di sovente appaiono nei nostri cieli. Ognuno di noi, rimane sempre incantato ad ammirare questo fenomeno. Come sappiamo, la spiegazione scientifica degli arcobaleni e’ semplicemente data dal fenomeno della dispersione cromatica, cioe’ dalla luce che, attraversando le gocce d’acqua rimaste nel cielo a seguito di un temporale, viene separata nelle sue componenti, cioe’ nei diversi colori.

Oltre al classico arcobaleno, in alcuni casi piu’ rari, possono essere visibili anche eventi doppi o tripli. Quello che pero’ molti ignorano e’ che un arcobaleno puo’ in casi ancora piu’ rari, essere visibile di notte. Proprio per questo motivo, credo sia interessante parlare di questi fenomeni poco noti ma sicuramente affacinanti.

Senza inutili giri di parole, vi mostro una foto del fenomeno di cui vogliamo parlare:

Esempio di moonbow, un arcobaleno notturno

Esempio di moonbow, un arcobaleno notturno

Come vedete dalla foto, si tratta proprio di un arcobaleno fotografato durante le ore notturne. Spesso, questi fenomeni appaiono come dei poco brillanti archi bianchi.

Come e’ possibile un fenomeno del genere?

Come forse starete pensando, la causa degli arcobaleni notturni e’ senza dubbio la nostra luna. Proprio per questo motivo, in ingelse, mentre un arcobaleno e’ detto “rainbow”, l’arcobaleno notturno e’ anche chiamata “Moonbow”.

Come avviene il fenomeno?

La spiegazione ottica e’ esattamente la stessa del classico arcobaleno, con l’unica variante della sorgente di luce che crea il fenomeno. Come sappiamo bene, durante la notte la Luna appare brillante a causa della luce riflessa dal nostro satellite proveniente dal Sole.

Se il meccanismo e’ lo stesso, perche’ spesso questi archi appaiono bianchi?

Anche la risposta a questa domanda e’ facilmente comprensibile. Dal momento che l’intensita’ di luce riflessa dalla luna e’ sicuramente inferiore a quella diretta del Sole, i moonbow appaiono molto meno intensi. In questo caso, la debole luce non e’ sufficiente ad attivare le cellule cono del colore degli occhi umani.

Data la lieve intensita’ del fenomeno, l’arcobaleno notturno e’ visibile solo in condizioni molto particolari. Prima di tutto, l’arco e’ visibile in direzione opposta a quella della Luna. Inoltre, la Luna deve essere piu’ bassa di 42 gradi all’orizzonte per offrire la massima luminosita’, oltre, ovviamente, ad essere piena o quasi. Nonostante queste condizioni, non e’ assolutamente certo poter osservare un moonbow perche’, come anticipato, l’intensita’ e’ talmente debole da rendere il fenomeno molto raro.

Fate attenzione, spesso il moonbow viene confuso con il fenomeno dell’alone, cioe’ con quel cerchio colorato che con piu’ frequenza si forma intorno alla Luna. Come visto in questo articolo riguardante il Sole:

E adesso abbiamo i “cani solari”

questo fenomeno e’ semplicemente dovuto ai piccoli cristalli di ghiaccio residuo di un cirro che possono offrire una superficie di dispersione per la luce riflessa dal nostro satellite.

Con molta piu’ frequenza e’ invece possibile osservare uno “Spray Moonbow”. In questo caso, le gocce d’acqua per la dispersione della luce, non sono quelle residuo di un temporale, bensi’ quelle di una cascata. Come e’ noto, in prossimita’ di una cascata, l’aria intorno e’ completamente riempita di minuscole goccioline d’acqua. Queste possono, nelle condizioni viste sopra, permettere la dispersione cromatica della luce e formare un moonbow. Ecco una foto di uno spray moonbow:

Spray Moonbow formato dall'acqua di una cascata

Spray Moonbow formato dall’acqua di una cascata

Fenomeni del genre sono, ad esempio, abbastanza visibili nei parchi naturali dove si trovano cascate, grazie anche al minore inquinamento luminoso dato dalle luci artificiali.

Concludendo, il fenomeno dei Moonbow avviene esattamente come negli arcobaleni, l’unica variante e’ che la sorgente di luce e’ offerta dai raggi riflessi dalla Luna. Data la debole intensita’, il fenomeno e’ molto raro e spesso appare come un arco bianco non colorato. Anche in questo caso, possiamo dire che la natura e’ in grado di offrirci spettacoli davvero senza eguali.

 

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

Le pietre che si muovono da sole

21 Giu

Solo qualche giorno fa, avevamo parlato del mistero delle scie sul terreno di Marte:

Marte: pietra che rotola o misterioso Yeti?

Come visto, il fenomeno e’ chiaramente spiegabile chiamando in causa i cosiddetti “dust devil”, cioe’ piccoli turbini di sabbia e terra ben conosciuti sia sul pianeta rosso che sulla nostra Terra.

Sulla stessa scia, vorrei parlarvi di un argomento molto curioso e che da diverso tempo era in attesa di una spiegazione scientifica. Come forse alcuni sapranno, nella valle della Morte in California, sono spesso visibili delle lunghe scie lasciate da pietre di diversa dimensione che sembrano spostarsi da sole.

Senza troppi giri di parole, vi mostro subito una foto dello strano fenomeno:

Il fenomeno delle pietre mobili nella Valle della Morte

Il fenomeno delle pietre mobili nella Valle della Morte

Si tratta di scie di lunghezza diversa, da pochi metri fino anche a centinaia di metri, lasciate da massi di dimensione differente. Fino ad oggi, nessuno ha mai visto queste pietre muoversi, anche se non si tratta di un fenomeno raro, dal momento che questi solchi sono facilmente visibili nella Valle:

Numerose scie nella valle della morte

Numerose scie nella valle della morte

Mentre in alcuni casi la scia e’ rettilinea, in altri, come mostrato nella prima foto, si vedono angoli improvvisi o anche solchi circolari.

Cosa crea questo fenomeno?

Fino ad oggi, le spiegazioni, o meglio i tentativi di spiegazione, parlavano di effetto del vento o di merchandising turistico. Per quanto riguarda il vento, le obiezioni alla spiegazione sono facilmente comprensibili. E’ vero che nella valle si possono avere venti anche fino a 130 Km/h, ma questi non sono assolutamente sufficienti per muovere a distanze cosi’ lunghe sassi anche di diversi Kg. L’ipotesi merchandising e’ invece stata chiamata in causa dai piu’ sospettosi, che volevano il tutto frutto di un operazione commerciale. In tal senso, qualcuno formerebbe questi lunghi solchi solo per richiamare turisti incuriositi. Personalmente trovo questa spiegazione molto debole. La Valle della Morte e’ un ambiente unico al mondo e non ha certo bisogno di questo fenomeno per attirare turisti.

Dunque? Qual e’ la spiegazione delle rocce che si spostano?

In realta’, una parte di spiegazione viene proprio dal vento, ma non come pensato. Come detto, il vento non sarebbe in grado di spostare queste rocce per percorsi cosi’ lunghi e facendole “strusciare sul terreno”. Il motivo vero’ e’ da ricercarsi nel ghiaccio che si forma nella Valle della Morte. Durante i mesi invernali, la valle e’ costantemente ricoperta di ghiaccio ed e’ interessata anche da leggeri fenomeni nevosi.

A causa della bassa temperatura, intorno alle pietre si formano dei collari di ghiaccio che poi, sciogliendosi, permettono alle pietre di “galleggiare” sul terreno. Questo ovviamente riduce notevolmente l’attrito tra la pietra e il terreno. In virtu’ di questo effetto, non e’ assolutamente necessario un forte vento per mettere in moto le pietre. Detto in termini fisici, l’attrito statico da vincere per mettere in moto le rocce e’ notevolmente ridotto e la sola forza del vento riesce a vincerlo. Utilizzando questa spiegazione, e’ anche comprensibile il perche’ il solco e’ cosi’ regolare. Un pietra impriogionata nel ghiaccio, si spostera’ longitudinalmente senza subire rotazioni. Detto in altri termini, viene strusciata invece di rotolare sul terreno.

Questa spiegazione e’ attualmente al vaglio degli esperti ed una prima riproduzione e’ anche stata fatta in laboratorio simulando le condizioni ambientali della Valle della Morte. Arrivare a questa conclusione e’ anche stato possibile grazi ai numerosi sensori installati dalla NASA nella valle per monitorare le condizioni ambientali e cercare di comprendere questo affascinante fenomeno.

Secondo il mio personale punto di vista, questa spiegazione e’ plausibile, ma si dovra’ attendere ancora qualche tempo per le necessarie verifiche. Ovviamente, una spiegazione scientifica interromperebbe le numerose voci circa strani fenomeni tellurici o magnetici nella valle o, come spesso avviene, tutte quelle spiegazioni che chiamano in causa l’esoterismo e la magia per mettere in moto le pietre.

Secondo molte persone, a seguito della spiegazione, il fenomeno ha perso il suo fascino. A mio avviso, questo non e’ assolutamente vero, anzi, una spiegazione del genere rende il fenomeno osservabile con occhi diversi e ci fa capire quanto misteriosa e complessa sia la natura che ci circonda.

 

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E adesso abbiamo i “cani solari”

4 Giu

Solo qualche giorno fa, ho ricevuto un commento molto interessante riguardante quello che secondo la cultura popolare e’ un rarissimo evento naturale, spesso enfatizzato come portatore di qualche presagio o messaggio divino. Come evidenziato dal titolo, si tratta dei cosiddetti “Cani Solari”, dall’inglese “Sun Dog”, anche noti come “Parhelion”, dal greco “Accanto al sole”.

Non sapete di cosa si tratta? Senza tanti giri di parole, vi mostro una foto che vi lascera’ a bocca aperta:

Il fenomeno del Parhelion o Sun Dog

Il fenomeno del Parhelion o Sun Dog

Come vedete, si tratta di una sorta di arcobaleno che si manifesta intorno al sole ma che, a differenza del classico fenomeno conosciouto da tutti, ha i colori invertiti con il rosso all’interno e il violetto all’esterno. Quella mostrata e’ una foto di un Sun Dog completo, cioe’ completamente circolare. Spesso vengono riportate testimonianze di cerchi incompleti come se fossero presenti tre soli in cielo:

Sun dog incompleto come se vi fossero tre soli all'orizzonte

Sun dog incompleto come se vi fossero tre soli all’orizzonte

Come e’ evidente, si tratta di un fenomeno veramente affascinante e che, come riportato, lascia a bocca aperta le fortunate persone che riescono ad assistere al fenomeno.

Ora che abbiamo capito quello di cui stiamo parlando, cerchiamo di capire dal punto di vista scientifico come e perche’ si manifestano questi fenomeni.

Come e’ noto, i classici arcobaleni si formano a causa della dispersione dei raggi solari quando questi passano all’interno di minuscole gocce d’acqua in sospensione dopo un temporale. A causa della riflessione, la luce bianca del Sole, cioe’ composta da diverse lunghezze d’onda, viene scomposta e ciascuna frequenza esce con un angolo diverso, separandosi dalle altre.

Cosi’ per assonanza, possiamo pensare che anche il fenomeno dei Sun Dog sia dovuto ad un evento similare. Questo infatti e’ corretto. Quello che pero’ distingue questi fenomeni dagli altri piu’ noti, e’ nel mezzo che crea la dispersione.

I Parhelion sono creati dalla dispersione della luce solare a causa di minuscoli cristalli di ghiaccio in sospensione che restano a seguito di un violento temporale freddo o come residui del passaggio di cirri. Generalemente, questi mini cristalli, con spessori compresi tra 0.5 e 1 mm, hanno forma esagonale, per cui, al loro interno, la luce viene scomposta un po’ come avviene quando guardiamo un diamante.

Questa ragionamento, non e’ pero’ sufficiente a spiegare il fenomeno. Se ci pensiamo bene, avendo tanti cristalli esagonali in cielo, ognuno con la sua orientazione, come e’ possibile che venga creata questa forma esattamente circolare? La considerazione e’ corretta, ed infatti quanto detto non e’ ancora sufficiente a spiegare i Sun Dog.

In presenza di cristalli esagonali con orientazione casuale, quello che si forma e’ il fenomeno degli “aloni”, molto meno definiti. Affinche’ si formi un Parhelion e’ necessario che i cristalli siano tutti orientati verticalmente. In questo caso, la luce viene scomposta sullo stesso piano formando appunto queste meravigliose forme di cui abbiamo riportato le foto.

Al contrario di quello che si pensa, i Parhelion non sono cosi’ rari. Affinche’ il fenomeno si formi e’ necessario che, prima di tutto ci siano i cristalli di ghiaccio orientati in modo corretto, ma anche che il Sole sia all’altezza giusta. Geometricamente, quello che si ottiene e’ un angolo di dispersione di 22 gradi rispetto al nostro orizzonte. Ora, molto spesso pero’, questi fenomeni non sono facilmente visibili anche perche’, come vedete dalle foto, per poterli identificare e’ necessario guardare direttamente in direzione del Sole. Detto questo, se il Sole e’ troppo alto in cielo, la sua luce potrebbe arrecare danni alla vista oltre a far diminuire di intensita’ la luce scomposta.

All’inizio dell’articolo, dicevamo che spesso questi fenomeni sono riportati nella storia come presagi divini o segnali del destino. Partendo dai classici greci e latini, le opere sono piene di Parhelion riportati in concomitanza di grandi eventi o di luoghi specifici pregni di significato sociale e religioso. Per darvi qualche esempio, anche Cicerone nel De re publica parla dei Sun Dog ed in particolar modo della discussione nata nel senato romano dopo la comparsa di questi fenomeni. Shakespeare racconta invece nel suo Enrico VI del Parhelion comparso prima di una battaglia nella Guerra delle due Rose.

Concludendo, quello dei Parhelion e’ senza dubbio un fenomeno naturale estremamente affascinante e che, anche se formato in condizioni non rare, molto difficilmente risulta visibile all’occhio umano. Il meccanismo di formazione di questi fenomeni e’ oggi completamente compreso dal punto di vista scientifico ma nel passatto veniva spesso associato con un presagio divino ed importante.

 

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

Tsunami … anche di ghiaccio

14 Mag

Immaginate di trovarvi di fonte ad una scena del genere:

Canada, Manitoba

Canada, Manitoba

Da cosa potrebbe dipendere?

Come vedete, la casa in questione appare completamente compromessa nella sua stabilita’ da quella che sembra una valanga di ghiaccio piombata contro le mura.

Siamo in Canada, precisamente nella provincia di Manitoba, dove quello che e’ stato definito come un Tsunami di Ghiaccio si e’ abbattuto sulle case che circondano il lago Dauphin distruggendo alcune abitazioni.

Piccola parentesi “giornalistica”. Come spesso ripetuto, sia i giornalisti che i curatori di molti siti internet, hanno il brutto vizio di gonfiare un pochino le notizie. Indipendentemente dallo Tsunami, di cui parleremo a breve, riguardo al numero di case distrutte potete trovare numeri completamente diversi sulle varie fonti. Cercando maggiori informazioni su internet, ho trovato la seguente progressione: lo tsunami ha distrutto 6 case, 12 case, un paio di dozzine …. Come vedete, spesso, si tende a gonfiare notizie prese da terze fonti che a loro volta le avevano gonfiate da altri. Il risultato e’ dunque grottesco, ma molto istruttivo. Per una corretta informazione, cercate sempre di leggere la stessa informazione da parti diverse, indipendentemente dalla notizia che vi interessa. Solo in questo modo riuscirete ad avere un’idea chiara senza farvi trascinare da una singola voce.

Solo per completezza, vi dico che le case distrutte introno al lago Dauphin sono sei.

Fatta questa doverosa premessa, cerchiamo di capire cosa e’ successo. Vi mostro prima di tutto un video estratto da un Tg canadese, in cui si mostrano immagini molto interessanti e riprese dal vivo:

Come vedete, si e’ formata una sorta di onda ghiacciata che, avanzando lentamente, non solo e’ giunta a riva, ma ha continuato arrivando fino alle case piu’ vicine alle sponde del lago.

Ora, nel nostro caso abbiamo mostrato immagini riprese in diretta. Pensate che su alcuni siti si dice che questo fenomeno sia dovuto al sollevamento delle lastre di ghiaccio dalla superficie del lago. Secondo voi, se il vento sollevasse una lastra di ghiaccio, come potrebbe questa giungere a questa velocita’? Ovviamente, verrebbe lanciata come un proiettile verso la riva, non certamente avanzerebbe come le immagini mostrano chiaramente.

Come si e’ formato lo Tsunami di ghiaccio?

Il discorso del vento entra veramente in questo meccanismo, ma non e’ l’unico. Le tardive nevicate arrivate in primavera, in concomitanza con le temperature poi tornate nelle medie stagionali, hanno formato uno strato superificiale ghiacciato, ma non compatto come avviene in inverno, della superficie del lago.

Ora, durante il fenomeno, si sono registrati forti venti fino a 80 Km/h. Questi venti non hanno fatto altro che spingere il ghiaccio facendolo accumulare e camminare sulla superifice liquida del lago. Detto in termini semplici, il meccanismo e’ lo stesso di uno spalaneve. La benna del mezzo viene messa parallela e vicina al terreno, spingendo in questo modo il ghiaccio (o la neve) che forma una grosso cumulo mentre viene spostato.

Bene, in questo caso, il forte vento e il ghiaccio morbido della superifice del lago hanno funzionato esattamente come uno spalaneve. Ovviamente, tutto questo e’ stato possibile perche’ normalmente il ghiaccio galleggia sull’acqua avendo una densita’ piu’ bassa.

Solo per completezza, vi dico che questo effetto si e’ manifestato quasi in contemporanea, oltre che sul lago Dauphin, anche nel Minnesota. Ovviamente, quasi in contemporanea grazie agli stessi forti venti che soffiavano in entrambe le localita’.

Cosa c’e’ di strano in questa spiegazione? Assolutamente nulla, anche se in rete se ne trovano altre, alternative quanto fantasiose, che meritano di essere menzionate.

Oltre al discorso “sollevamento lastre”, molti siti parlano di fenomeno inspiegabile e completamente non compreso dalla scienza. Alla luce di quanto detto, direi proprio di no. Inoltre, c’e’ chi evidenzia il fatto che si tratti di un fenomeno rarissimo e che e’ assolutamente improbabile che si sia manifestato in due posti diversi praticamente in contemporanea. Anche in questo caso, dalla morfologia della zona, non ci stupisce affatto che il fenomeno sia avvenuto in queste due localita’. Detto questo, non poteva certo mancare chi ha puntato il dito contro complotti scientifici di bioingegneria e modificazioni climatiche che richiamano sempre particolare interesse nel pubblico.

Tolte queste fantasie, diamo qualche altro dettaglio sull’accaduto. Come e’ facile immaginare, per il meccanismo di propagazione, e come osservabile anche nel video, il muro di ghiaccio e’ aumentato man mano che si avvicinava alla riva, esattamente come aumenta la quantita’ di ghiaccio in una benna mentre lo spazzaneve si muove. Come riportato dai testimoni, per darvi un’idea della portata del fenomeno, l’onda di ghiaccio e’ arrivata in alcuni punti ad un’altezza massima di 3 metri.

Fortunatamente, non ci sono state ne’ vittime ne’ feriti. Anche se puo’ sembrare incredibile dallo stato di alcune abitazioni mostrate nel video, questo e’ normale dal momento che l’onda si muoveva con velocita’ molto bassa man mano che si spostava anche sulla terra ferma. Questo ha datto alle persone tutto il tempo di capire il pericolo e di mettersi in luoghi sicuri. Anche questa caratteristica e’ comprensibile dal meccanismo di formazione e propagazione visto.

Concludendo, non c’e ‘assolutamente nulla di misterioso ne’ di incomprensibile in quanto accaduto in Canada. La spiegazione dell’onda di ghiaccio e’ da ricercare nel duplice effetto delle nevicate tardive e nell’innalzamento delle temperature tipico del periodo primaverile. E’ comunque sempre interessante vedere come notizie del genere lascino spazio ad ipotesi fantasiose, ma soprattutto come eventi di questo tipo vengano amplificati a piacere in base alla fonte che pubblica la notizia.

 

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

Il sale prima o dopo?

13 Mag

Qualche tempo fa, avevamo scritto un post un po’ particolare, diverso da quelli a cui siamo abituati:

La fisica del caffe’

eravamo andati a vedere come funziona la moka, o meglio, qual e’ la fisica dietro la preparazione del caffe’. In quell’occasione avevamo visto come tanti pensino cosa sbagliate soprattutto sull’ebollizione dell’acqua all’interno della caldaia.

Sempre in termini di acqua che bolle, in questo post, vorrei invece rispondere al quesito su cui tante persone di sovente hanno una concezione diversa: “mettendo il sale nell’acqua, bolle prima o dopo?”

Questa e’ una domanda che, soprattutto noi italiani amanti della pasta, ci saremo fatti decine di volte. Purtroppo, anche in questo caso, molte persone pensano la cosa sbagliata.

Secondo voi bolle prima o dopo?

Cerchiamo di capire la risposta parlando un po’ di scienza.

Come tutti sanno l’acqua bolle a 100 gradi centigradi. Sicuri? Questa affermazione non e’ completa. L’acqua bolle a 100 gradi centigradi al livello del mare, cioe’ alla pressione di 1 atmosfera. Poiche’ la pressione altro non e’ che il peso della colonna d’aria che ci sovrasta, salendo di quota la pressione diminuisce e dunque l’acqua bollira’ prima. Per darvi qualche numero, la temperatura di ebollizione dell’acqua diminuisce circa di un grado ogni 300 metri di altitudine. Se, ad esempio, vi trovate in un rifugio di montagna a 2100 metri di altitudine, l’acqua bollira’ a 93 gradi centigradi.

Anche sui 100 gradi nominali, ci sarebbe da controbattere. In realta’, questa e’ la temperatura di ebollizione dell’acqua pura, che non e’ assolutamente quella che utilizziamo per cucinare in cui sono disciolti sempre dei sali.

Cosa dire invece dell’aggiunta di sale?

Sciogliendo un sale nell’acqua, in realta’ un qualsiasi soluto in un solvente, si vanno a modificare quelle che ci chiamano “proprieta’ colligative” del solvente. Tra queste, vi e’ il cosiddetto aumento “ebullioscopico”. Cosa significa? La presenza del solvente nel soluto, aumenta il punto di ebollizione.

Se ci riferiamo al caso dell’acqua, si ha un aumento ebullioscopico di 1 grado, per un litro di solvente, ogni 58 grammi di sale. Ovviamente, la quantita’ di sale che mettiamo nell’acqua e’ nettamente inferiore a 58 grammi, per cui in realta’, si ha un innalzamento del punto di ebollizione, ma parliamo di variazioni minime. Nonostante questo, “aggiungendo il sale prima l’acqua bolle dopo”.

Interessante e’ invece il discorso “coperchio o non coperchio” mentre riscaldiamo l’acqua. In questo caso, anche se molti pensano il contrario, chiudere la pentola puo’ aiutare molto a far salire la temperatura dal momento che riduce la dispersione di calore all’esterno del sistema, con un notevole risparmio energetico. In rete ho trovato i risultati di un esperimento molto carino. Prendendo 4 litri di acqua, si sono misurati i tempi necessari a raggiungere l’ebollizione nelle due situazioni, e misurando anche le temperature intermedie con i relativi tempi:

T °C Minuti con coperchio Minuti senza coperchio
40 6:56 7:05
50 10:36 10:40
60 14:09 14:32
70 17:47 18:40
80 21:43 23:33
90 25:34 29:06
96 28:08 34:13

Come vedete, c’e’ un aumento di circa il 25% per arrivare a 96 gradi non utilizzando il coperchio. Ovviamente, l’esperimento e’ stato fatto a parita’ di condizioni per cui, per fa bollire una comune pentola d’acqua da 4 litri, dovrete tenere il fuoco acceso per 6 minuti in piu’ ogni volta.

Spesso, parlando con le persone, mi viene detto che aggiungendo il sale l’acqua bolle prima perche’ nel momento in cui lo mettete nella pentola si vede un incremento dell’ebollizione. Questo in realta’ e’ vero solo in parte. Fate questo esperimento molto semplice, con l’acqua in ebollizione, buttate il sale e vedrete ribollire piu’ vigorosamente. Questo risultato e’ spesso quello che porta fuori strada le persone.

A cosa e’ dovuto?

Le molecole di sale si comportano come centri di nucleazione all’interno dell’acqua. Detto in parole molto semplici, per potersi formare, le bolle hanno bisogno di un centro intorno al quale generarsi e salire in superficie. Il sale che mettete nell’acqua fa appunto da appiglio per le bolle che non aumentano la loro temperatura, ma trovano terreno fertile per la loro formazione.

Prima di chiudere, vorrei tornare un attimo sulle proprieta’ colligative. Oltre all’innalzamento ebullioscopico, scioglere un soluto in un solvente produce anche l’abbassamento crioscopico, cioe’ diminuisce il punto di fusione del liquido. Vi siete mai chiesti perche’ durante l’inverno si butta il sale sulle strade? Ovviamente tutti sanno che serve per non far formare il ghiaccio. Bene, anche in questo caso si parla di proprieta’ colligative. Aggiungere sale fa abbassare il punto di fusione dell’acqua che dunque non congelera’ piu’ a 0 gradi, ma a temperature piu’ basse. Detto questo, non impedite che si formi il ghiaccio, semplicemente, affinche’ avvenga la transizione di fase, e’ necessario scendere di piu’ con la temperatura.

Come vedete, sia il discorso ebollizione che quello fusione dell’acqua possono essere ricondotti alle stesse proprieta’ chimico-fisiche, dette appunto “proprieta’ colligative”.

 

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

Dal turismo al trasferimento nello spazio

3 Mag

Solo pochi giorni fa, avevamo pubblicato questo articolo:

Dove andiamo in vacanza? Nello spazio!

Come visto, ci sono diverse compagnie private, prima tra tutte la Virgin Galactic di Branson, che si stanno dando battaglia per riuscire a portare i primi turisti nello spazio.

Se pensavate che questa fosse una follia, aspettate di leggere questa notizia e il turismo spaziale vi sembrera’ una passeggiata.

Se adesso vi dicessi che c’e’ la possibilita’ di andare a vivere su Marte in pianta stabile, ci credereste? Probabilmente no, magari anche a ragione, ma forse ci sbagliamo.

Nel 2012 e’ nata l’organizzazione MarsOne, con sede in Olanda, che ha come scopo quello di portare i primi coloni su Marte a partire dal 2023. Prima di pensare che vi stia prendendo in giro o che sia la solita bufala mediatica, magari creata per spillare qualche soldo alle persone, vi dico una serie di dettagli:

– MarsOne e’ una societa’ no profit

– la missione viene sostenuta dal premio nobel per la fisica Gerard ’t Hooft

– tra gli affereti alla missione ci sono ex ricercatori della NASA, tra cui Norbert Kraft, oggi direttore medico della MarsOne

Se prima pensavamo che il tutto fosse una presa in giro, leggendo queste considerazioni, e sono reali, qualche dubbio ci sta venendo.

Come detto, lo scopo di MarsOne e’ quello di creare la prima colonia di esseri umani sul pianeta rosso. La societa’ ha stretto contatti con la SpaceX, azienda privata operante proprio nel settore dei lanci spaziali privati e che fornirebbe tutti i componenti per la missione, tra cui navicelle Dragon per il trasporto fino a Marte.

Senza perderci in chiacchiere, vi illustro il programma della missione:

  • 2013: Verranno selezionati i primi 40 astronautie verrà costruito un modello in scala della colonia per garantire l’addestramento.
  • 2014: Verrà prodotto il primo satellite per le comunicazioni.
  • 2016: Una missione con rifornimenti verrà lanciata, contenente 2500 kilogrammi di cibo in una capsula Dragon, di SpaceX, modificata per l’occasione.
  • 2018: Verrà lanciato un rover per determinare la migliore posizione in cui disporre la colonia.
  • 2021: Altre sei capsule Dragon e un ulteriore rover verranno lanciati. Le capsule Dragon saranno così suddivise: due unità di sussistenza, due unità di supporto vitale e due unità di rifornimenti.
  • 2022: Un razzo Falcon Heavy della SpaceX lancerà il primo gruppo di quattro coloni.
  • 2023: I primi coloni atterrano su Marte con una capsula Dragon.
  • 2025: Arriverà un secondo gruppo di coloni.
  • 2033: La colonia raggiungerà i 20 individui

Come vedete, si fa sul serio e con un cronoprogramma molto aggressivo.

La prima cosa che ci viene in mente pensando a questa missione e’: quanti soldi ci vorrebbero per organizzare questa cosa? Stando a quanto riportato dalla MarsOne, solo per arrivare ai primi 4 coloni su Marte, servirebbero 6 miliardi di dollari. Dove verrebbero presi? Qui trovate la risposta piu’ bella, dalla televisione! La missione MarsOne sara’ una sorta di Grande Fratello spaziale e i diritti televisivi saranno venduti a caro prezzo. Secondo la societa’, sfruttando questo sistema, non ci saranno problemi nel reclutare i soldi necessari. Pensando alla nostra societa’ e al successo di programmi di questo tipo, sicuramente ci viene da dare ragione a questa affermazione.

Marte_colonia

Nel pieno rispetto del programma, e’ partito proprio in questi giorni il piano di reclutamento degli astronauti. Per candidarvi, basta caricare un breve video sulla pagina web della compagnia:

MarsOne recruitment

Requisiti? Avere un’era’ compresa tra 18 e 40 anni, godere di ottima salute e parlare fluentemente l’inglese. Lauree particolari? Conoscenze specifiche? Addestramento militare? Ore di volo? Assolutamente niente di tutto questo. La MarsOne assicura un programma di addestramento per costruire anche le figure professionali che serviranno su Marte. Purtroppo, l’inglese si deve sapere molto bene perche’ si prevede di utilizzare un equipaggio internazionale.

Dopo pochi giorni dall’apertura, la societa’ ha gia’ ricevuto qualcosa come 10000 candidature da tutto il mondo. Nel migliore stile Grande Fratello, le selezioni, o meglio il primo giro di scrematura, verrano fatte attraverso il voto su internet da parte delle persone. Chiunque, dunque, puo’ essere elettore e elegibile. Vi dico anche che, al momento, sono arrivate le candidature di soli 4 italiani. Considerando che la missione sara’ internazionale e che dovranno essere scelti 20 astronauti, le possibilita’ per noi sono ancora tutte aperte.

Sul sito della societa’ trovate anche un video di promozione che mostra tutte le fasi e come gli astronauti dovranno vivere su Marte:

Se state pensando di sottomettere la candidatura, e’ necessario che sappiate qualcosa in piu’ sulla missione.

L’aspetto piu’ importante di cui tenere conto, e’ la vostra convinzione psicologica. Come fare per mantenere i costi cosi’ bassi? Il problema principale di una missione umana su Marte e’ pensare ad una navicella in grado di affrontare 7 mesi di viaggio per andare e 7 per tornare e che sia in grado di garantire un carico di cibo per l’equipaggio. MarsOne ha risolto questo problema nel modo piu’ semplice: i biglietti sono di sola andata! Proprio cosi’, avete capito bene. Come potete vedere nel programma, la missione prevede dei lanci preventivi proprio per costruire la base e per organizzare la coltivazione di ortaggi sul pianeta rosso. La MarsOne dichiara di poter sfruttare l’abbondante acqua sotto forma di ghiaccio presente su Marte. Personalmente lo trovo un po’ azzardato, ma facciamo finta di nulla. Il volo e’ di sola andata, dunque, 7 mesi per raggiungere Marte e poi si vive sul pianeta rosso, senza possibilita’ di tornare a casa.

Ovviamente, gli astronauti avranno la possibilita’ di comunicare a Terra sfruttando comunicazioni satellitari, ma si deve tener conto di importanti fattori: i segnali avranno ritardi tra 5 e 20 minuti dovuti alla distanza. Non sara’ possibile navigare in rete in tempo reale, sarebbe troppo lento e dispendioso, ma le pagine saranno pre-caricate e rese disponibili in modalita’ off-line agli astronauti. Capite bene che le possibilita’ di comunicazione sono ovviamente ridotte all’osso.

Cosa prevede l’addestramento prima della missione? Come visto nel programma, e’ previsto un programma di 8 anni prima della partenza. Si trattera’ di una preparazione a tempo pieno, per cui gli aspiranti astronauti dovranno lasciare il proprio lavoro per dedicarsi completamente alla missione. Ovviamente questa fase sara’ pagata in modo da consentire ai selezionati di poter vivere prima della partenza.

La fase piu’ importante dell’addestramento e’ quella che riguarda la preparazione psicologica. Come potete immaginare, e’ necessario valutare al meglio i futuri coloni per selezionare individui realmente motivati ed in grado di affrontare un’esperienza del genere, quasi sicuramente a vita. In parallelo, i vincitori del biglietto di sola andata dovranno affrontare una preparazione tecnica su una vasta gamma di discipline e almeno due di loro dovranno essere in grado di poter riparare ogni componente della missione. Altri 2 dovranno invece affrontare una preprazione medica per far fronte alle emergenze ma anche alla normale routine della base. Nella colonia di 20, verranno poi addestrati esperti di esobiologia, fisica e altre discipline utili per capire e studiare l’ambiente di Marte.

Come anticipato, la parte psicologica e’ quella piu’ delicata e piu’ a rischio. Riguardo alle comunicazioni, ad esempio, gli astronauti verranno tenuti in isolamento per un periodo piu’ o meno lungo, facendoli comunicare con le famiglie simulando a Terra il ritardo di 20 minuti. Questo per capire le risposte psicologiche a questo allontanamento forzato da partenti e amici e valutare la reale compatibilita’ degli astronauti con la missione.

Ovviamente, anche dal punto di vista fisico, e’ necessaria una preparazione e una predisposizione a questo genere di vita. Un ambiente a ridotta gravita’, implica infatti una riduzione del tono muscolare e problemi ossei, tutti aspetti non trascurabili e di cui si deve tener conto.

Personalmente sono molto scettico su questa missione, ma soprattutto lo sono sul cronoprogramma cosi’ aggressivo. Sicuramente, la pubblicita’ e l’idea del reality consentira’ di ricavare i soldi necessari, ma, dal mio punto di vista, 6 miliardi di dollari non saranno sufficienti per portare nel 2023 i primi coloni su Marte. Inoltre, ci sono alcuni aspetti della missione che mi sembrano alquanto trascurati. E’ vero che sono stati pensati viaggi di rifornimento per i coloni, ma assicurare questo servizio a vita, o almeno finche’ non saranno sviluppate tecniche di autosostentamento, non credo sia cosi’ facile. Anche pensare di preparare l’orticello su Marte, non mi sembra cosi’ facilmente fattibile. Come vedete, di punti interrogativi ce ne sono ancora tanti, ma la cosa certa e’ che la MarsOne esiste veramente, ha preso contatti tangibili per la fornitura delle navicelle e sembra interessata a portare avanti il programma. A questo punto, chi vivra’ vedra’. La cosa piu’ importante e’ che le selezioni sono aperte e ci sono ancora pochi italiani che si sono fatti avanti. Se state pensando che sarebbe la vita giusta per voi, questo e’ il momento giusto per sottomettere la vostra candidatura.

 

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