Il suono più forte mai udito!

Dopo questo articolo:

– Il suono del vinile

vi riporto la seconda domanda che mi è stata posta in questi giorni via mail da alcuni nostri lettori. La domanda in realtà è una richiesta di conferma circa un articolo pubblicato da Pianeta Blu News, che cito senza problemi e che, come già detto, vi consiglio di visitare, che in questo pezzo:

– Pianeta Blu, Krakatoa

afferma che il suono più forte mai udito in epoca moderna dall’uomo è quello che si è generato in occasione dell’eruzione del vulcano Krakatoa il 27 agosto 1883.

Vi premetto subito che quanto affermato nell’articolo è assolutamente corretto. In occasione di questa eruzione esplosiva, venne generato un boato che oggi possiamo stimare di 172 decibel fino a 160 Km di distanza.

Per darvi una stima di quanto potente sia un rumore di 172 decibel proviamo a fare degli esempi pratici utili per confrontare questi valori espressi in una scala poco familiare ai più.

Per prima cosa, se vogliamo essere formali dal punto di vista scientifico, in acustica si utilizzano i dB_SPL per indicare il livello di pressione acustica. Questa definizione è alquanto intuitiva se pensiamo che i suoni che noi udiamo sono semplicemente prodotti dalla pressione dell’aria che giuge ai nostri timpani mettendoli in vibrazione. Utilizzando questa unità di misura, wikipedia riporta una tabella molto istruttiva con diverse fonti sonore accompagnate con il corrispondente suono in dB_SPL:

dBSPL	Sorgente
300	Eruzione del Krakatoa nel 1883
250	All’interno di un tornado
180	Razzo al decollo
140	Colpo di pistola a 1 m, auto di Formula 1
130	Soglia del dolore
125	Aereo al decollo a 50 m
120	Sirena,
110	Motosega a 1 m
100	Discoteca, concerto rock
90	Urlo, fischietto
80	Camion pesante a 1 m
70	Aspirapolvere a 1 m; radio ad alto volume
60	Ufficio rumoroso, radio, conversazione
50	Ambiente domestico; teatro a 10 m
40	Quartiere abitato, di notte
30	Sussurri a 1 m
20	Respiro umano
0	Soglia dell’udibile
-9	Camera anecoica

Considerando che la scala in dB è una scala logaritmica, c’è una notevole differenza, ad esempio, tra l’eruzione del Krakatoa e il rumore prodotto da un razzo al decollo, facilmente identificabile come un suono di notevole intensità.

Detto questo, sempre per farvi capire il livello del suono prodotto dall’esplosione del Krakatoa, pensate che il boato venne udito chiaramente fino a 5000 km di distanza. Chiunque si fosse trovato ad una distanza inferiore ai 100Km, come accaduto ad alcuni occupanti di una nava di passaggio nei pressi dell’isola, avrebbe avuto danneggiamenti permanenti ai timpani.

Anche se l’eruzione del vulcano non causò morti direttamente, le conseguenze dell’esplosione furono devastanti. Ad oggi, si stimano circa 36000 morti dovuti in larga parte al successivo Tsunami, di 45 metri, che si creò.

Esistono anche delle curiosità molti interessanti sull’eruzione del Krakatoa. Durante l’esplosione, vennero riversati in atmosfera 21 kilometri cubi di roccia e fumi. Queste emissioni, modificarono a lungo non solo la zona dell’eruzione, ma portarono conseguenze all’intero pianeta. Per farvi un esempio, l’illustratore britannico William Ashcroft notò in quel periodo che i colori dei tramonti visibili dalla sua cittadina, vicina a Londra, erano cambiati. Il motivo di questo è oggi molto comprensibile. L’enorme quantità di sedimenti rilasciati in atmosfera, provocarono effetti ottici alla luce solare, visibili chiaramente durante il tramonto che prese colori più accesi verso il rosso. Ashcroft dipinse diversi quadri dei tramonti dell’epoca e, ancora oggi, queste illustrazioni sono studiate dai climatologi per ottenere informazioni circa l’eruzione del vulcano Krakatoa.

Ecco una delle illustrazioni di William Ashcroft:

Opera di William Ashcroft

Solo per concludere, secondo alcuni esperti, anche un altro famoso dipinto riporterebbe colorazioni molto accese non per enfatizzare il tema trattato ma solo perchè quelli erano i colori visibili al momento della realizzazione. Sapete quale? Questo:

Munch, L’Urlo

L’urlo di Munch, realizzato nel 1893, 10 anni dopo l’eruzione, sarebbe una “fotografia” dei reali colori del tramonto norvegese, resi più brillanti dall’eruzione del Krakatoa.

 

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

“Enorme” cratere nello Utah, ma anche una riflessione

Senza voler fare polemica, ma tanto poi la faccio, alcune volte anche i giornalisti professionisti tendono ad enfatizzare i toni o ad esagerare un pochino. Se lo fanno anche i professionisti, pensate invece a coloro che non lo sono, non sono in grado di scrivere notizie e non fanno altro che sparare cavolate solo per portare acqua al proprio mulino.

Di chi sto parlando?

Ma è ovvio, dei nostri amici complottisti!

Stamattina, come faccio qualche volta, mi metto a spulciare le notizie su alcuni di questi siti. Come detto diverse volte, quando fate questa operazione, dovete sempre avere lo spirito giusto, una sana goliardia che vi consenta di leggere i vari articoli solo per mettervi di buon umore. Non lasciate che le loro teorie assurde vi creino stati di ansia. Il tutto è studiato appositamente solo per diffondere paure o sospetti verso la scienza, la società, l’economia e via dicendo.

Cosa ho letto stamattina?

Normalmente, non faccio i nomi dei siti proprio per evitare di contribuire a questo circolo vizioso e fare pubblicità a questi soggetti, ma questa volta, per dovere di cronaca, credo sia giusto dire tutto per filo e per segno.

Su “Segni dal Cielo” e “Centro Meteo Italiano”, leggo una notizia su un misterioso “cratere” apparso in un laghetto per irrigazione dello Utah. Come riportato, questa misteriosa voragine sarebbe apparsa da un momento all’altro all’interno di questo lago lasciando gli abitanti del luogo assolutamente interdetti. Prima di tutto, vi mostro una foto di questo fenomeno:

La voragine apparsa nel laghetto dello Utah

Ovviamente, i residenti hanno subito chiamato le autorità competenti e gli esperti per capire l’origine del fenomeno. Come da copione catastrofista però, gli esperti brancolano nel buio. Diverse ipotesi sono state fatte, ma tutte sono state scartate. All’inizio si era parlato di fenomeno sismico, impossibile perchè nella zona non ci sono stati terremoti. Poi, di collasso dovuto alla rottura di una tubatura durante lo scavo del lago. Anche questa ipostesi da scartare perchè sul fondo dello specchio d’acqua non ci sono tubazioni. Qualcuno aveva avanzato l’ipotesi di un fenomeno provocato da emissione di metano prodotto dalla decomposizione di organismi. Anche questa ipotesi scartata dagli esperti dopo le misurazioni.

Ovviamente, non mancano i riferimenti e le analogie forzate con il misterioso cratere comparso in Siberia e di cui abbiamo parlato in questo post:

– Finalmente …. il “buco” della Siberia

Visto che li abbiamo citati esplicitamente, vi riporto alcune delle perle che i siti complottisti hanno donato riportando la notizia.

Apertura di Segni dal Cielo:

Il cratere è stato scoperto il mese scorso da Gary Dalton di Circleville dopo aver visto un buco insolito in un lago. Dalton è rimasto sorpreso da questa strana voragine dichiarando di non aver mai visto nulla di simile associando immediatamente la voragine a qualcosa di “marziano” o “diabolico”.

Le teorie scientifiche convenzionali sono state tutte scartate:

Gli esperti della Geological Survey Utah appena notato la voragine sono rimasti sconcertati. Le teorie sono diverse ha detto il geologo veterano Bill Lund mentre scrutava lo stagno, ma la maggior parte di loro sono andate in fumo.

Attenzione però, cosa è accaduto qualche giorno prima che la voragine fosse scoperta?

Anche se Dalton ha visto una meteora di fuoco nel cielo un paio di settimane fa, il signor Lund ha detto in sostanza che l’avvistamento è avvenuto molto prima della comparsa del cratere.

Purtroppo, questo avvistamento è avvenuto molti giorni prima. Osservate però una cosa, già per due volte vengono citati fenomeni alieni, così tra le righe, giusto per stuzzicare il lettore. Sempre gli alieni, vengono citati una terza volta con un rapido passaggio un pò “scherzoso”:

Il figlio di Gary Dalton ha scherzato sul fatto dicendo che si è trattato di un’eruzione vulcanica o un atterraggio marziano.

Ma anche all’inizio dell’articolo in questo passaggio:

Le teorie sono diverse, alcune parlano anche di un’eruzione indotta dagli alieni,

Capito come vengono costruiti questi articoli? Il lettore viene continuamente punzecchiato con affermazioni di questo tipo proprio per stimolarlo o insinuare il dubbio.

Anche Centro Meteo Italiano si lancia in ipotesi di speigazione abbastanza enfatizzate:

(Sul fondo del lago …) si sono formati alcuni cerchi, come se qualcosa fosse scoppiato dal basso formando quello che sembra essere quasi un piccolo cratere vulcanico.

Ma la cosa più incredibile è nelle dimensioni di questo “enorme” cratere che è stato osservato. Non ci credete?

Segni dal Cielo, anche se non cita le dimensioni, parla tranquillamente di cratere e voragine. Personalmente, leggendo di “voragine” penso a qualcosa di veramente grande.

Centro Meteo Italiano invece fornisce anche le misure di questo cratere:

gli agricoltori locali hanno notato che un buco molto grande era presente sotto l’acqua del laghetto, un vero e proprio cratere; è stato notato perché sul fondale dello specchio d’acqua, del diametro di circa 25 metri,

25 metri! Devo dire che il termine voragine è veramente azzeccato.

Ora però, basta scherzare e torniamo seri. Per verificare la quantità di balle raccontate da questi signori, basta prendere una fonte diversa, citata anche negli articoli analizzati, e verificare. In particolare, anche se ne ho letti diversi ma tutti in accordo tra loro, prendo spunto da questo articolo del Daily Mail:

– Daily Mail, Utah

Partendo proprio dall’ultima osservazione riguardante le dimensioni del cratere, leggendo l’articolo originale si nota qualcosa di molto grave. Il cerchio più esterno con all’interno le alghe non è assolutamente di 25 metri ma:

Just beneath the surface he saw concentric circles in the pond bottom with a diameter of about 25ft (7.6 metres)

di 25 “piedi”. Non è proprio la stessa cosa, eppure alle scuole elementari vengono spiegate ancora le conversioni tra le unità di misura. Come riportato nell’articolo stesso, 25 piedi corrispondono a 7.6 metri. Va bene, non facciamo i pignoli, capita a tutti di sbagliare.

Interessante è invece la misura della profondità di questa “voragine”. Tutti parlano di voragine, cratere, ecc., ma non dicono quanto è profonda. Per fortuna, il solito Daily Mail riporta anche questo dato:

The central depression is about 17.8cm (7in). They were able to push the handle of a pitchfork another 33cm (13in) or so straight down in the soft centre.

Neanche 18 cm, anche se il fondo è soffice ed è stato possibile conficcare nel terreno il manico di un forcone fino a 33 cm. Ripeto, non mi sembra si stia parlando di misure tali da giustificare il termine “cratere”!

Prima di chiudere, credo sia giusto anche parlare delle origini di questo buco, perdonatemi se non lo chiamo più “cratere”.

Anche se gli studi sono ancora in corso, molti esperti concordano, al contrario di quanto affermato dagli articoli citati, che si tratti di un colasso dovuto al terreno comprimibile. Cosa significa? Negli ultimi due anni, lo specchio d’acqua è stato svuotato e riempito, per irrigazione, circa dodici volte. In questo caso, le continue variazioni della pressione dell’acqua sul fondo possono comprimere l’aria intrappolata negli strati meno profondi provocando collassi localizzati. Non si tratta di una teoria fantasiosa ma di un problema ben noto a tutti gli ingegneri che devono realizzare uno specchio d’acqua artificiale. In questo caso, è necessario studiare a priori la morfologia del terreno per comprendere come questo reagirà ai carichi provocati dal volume d’acqua. Sempre il Daily Mail riporta una figura molto chiara per spiegare quanto avvenuto:

Meccanismo di formazione della depressione

Come mostrato, la variazioni di pressione provocate dal continuo riempimento e svuotamento del lago comprimono il terreno spingendo l’aria intrappolata in profondità, che può causare cedimenti come quello di cui stiamo discutendo.

Ovviamente, come detto, questa è l’ipotesi accettata dalla maggioranza degli esperti interpellati anche se controlli sono ancora in corso. Oltre all’analisi di questo interessante fenomeno naturale, credo che questo post sia servito per far capire meglio come alcune notizie vengono riportate sulla rete.

 

 

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Arrivata la spiegazione per il geyser di Fiumicino

Qualche tempo fa ci siamo occupati di uno strano fenomeno apparso a Fiumicino:

– Geyser di 5 metri a Fiumicino

– Nuovo geyser a Fiumicino

Come ricorderete, dapprima in una strada confinante con l’aeroporto e poi in mare, erano apparsi due geyser che per diverso tempo hanno fatto fuoriuscire tonnellate di gas, principalmente anidride carbonica.

Come al solito, e come già detto, anche su questo fenomeno non erano mancate sviolinate catastrofiche legate all’inquinamento della zona o, peggio ancora, a particolari fenomeni improvvisi legati a malesseri del nostro pianeta e della zona in particolare.

Solo pochi giorni fa, un gruppo di ricercatori italiani del CNR, dell’università Roma Tre e dell’INGV sono riusciti a vederci chiaro e ad identificare l’origine di questi gas. In un articolo pubblicato sulla rivista “Journal of Volcanology and Geothermal Research”, il gruppo di ricerca ha pubblicato i suoi risultati basati su mesi di studi intensivi e analisi del terreno fino ad elevate profondità.

Per chi volesse, l’abstract dell’articolo in questione è disponibile sul sito stesso della rivista:

– Abstract articolo spiegazione geyser Fiumicino

Come potete leggere, la spiegazione del fenomeno, per quanto possa apparire “strana” agli occhi dei non esperti, è del tutto naturale. Per prima cosa, studiando gli archivi storici, come accennato anche negli articoli precedenti, è emerso come fenomeni di questo tipo non sono affatto nuovi nella zona di Fiumicino e nei terreni limitrofi. Diverse volte infatti, sempre in occasione di operazioni di scavo per costruzioni edili o marine, in prossimità dei lavori erano emersi geyser e vulcanetti con fuoriuscita di gas e fango dal sottosuolo.

Come è ovvio pensare, la spiegazione del fenomeno è da ricercare nei depositi di gas contenuti ad alta pressione nel terreno. A seguito di analisi specifiche e tomografie del terreno, gli studi hanno evidenziato, nel caso del primo fenomeno osservato, che depositi di anidride carbonica sono presenti a circa 40-50 metri di profondità all’interno di uno strato di ghiaia spesso tra 5 e 10 m. La ghiaia comprende una falda acquifera compresa tra due strati di argilla, uno superiore ed uno inferiore, geologicamente molto diversi tra loro. Lo strato inferiore è molto permeabile e lascia filtrare i gas provenienti da profondità maggiori e generati dall’attività vulcanica propria dei Castelli Romani, e ancora oggi attiva. Lo strato superiore invece appare molto meno permeabile e funge da tappo per intrappolare i gas impedendo così la loro risalita in superficie.

A questo punto cosa succede?

Semplice, il gas è intrappolato dallo strato superiore fino a che una perturbazione esterna, come una trivella o uno scavo per costruzioni edili, non “smuove” il terreno e libera il gas. L’anidride carbonica in pressione a questo punto è libera di salite in superficie portando con se anche il fango che incontra durante il suo percorso. Ecco spiegato il meccanismo di formazione dei geyser della zona.

Cosa c’è di anomalo in tutto questo? Assolutamente nulla. Questa spiegazione, supportata da dati e analisi scientifiche, mostra anche il perché di eventi simili in passato e non esclude ovviamente nuovi fenomeni per il futuro. Ovviamente, vista la quantità di gas contenuto nel sottosuolo sarà sempre necessario valutare a priori lo scavo da realizzare e porre rimedio qualora si liberassero grossi volumi in superficie. Pericolo ovviamente amplificato qualora le emissioni avvenissero in prossimità della zona abitata, vista anche la tossicità dei gas in questione.

 

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Presunte previsioni di Terremoti

Di Patrizia Esposito

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Torno ad “approfittare” dello spazio che Matteo mi ha concesso sul blog per parlare nuovamente di terremoti. Il titolo dell’articolo che vi presento oggi è il nome di una sezione del forum Psicosi 2012, dedicata alle previsioni “ad capocchiam” dei terremoti, cioè quelle che indicano il giorno e il luogo esatti di un sisma (preferibilmente catastrofico) sulla base dei parametri più bislacchi (apparizioni, profezie, ecc.). L’ultimissima della serie- segnalata da un nostro caro utente- è quella di un tizio che aveva previsto per il 17 aprile scorso niente poco di meno che il Big One in California. Ma magari bastasse la lettura dei tarocchi per prevedere eventi catastrofici e salvare vite umane! La previsione dei terremoti è una materia spinosa e complessa alla quale si dedicano anima e corpo ricercatori scientifici seri. A tal proposito, vorrei illustrarvi qui di seguito uno studio tutto italiano che, a mio avviso, aggiunge un tassello interessante al mosaico della comprensione dei meccanismi che generano i terremoti. Buona lettura a tutti.

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Sul numero di marzo di Le Scienze è stato pubblicato un sunto dello studio condotto da Carlo Doglioni, Salvatore Barba, Eugenio Carminati e Federica Riguzzi. (1) Gli autori hanno analizzato la relazione tra la sismicità e il tasso di deformazione, evidenziando come le aree con terremoti più intensi siano quelle in cui la velocità di deformazione delle rocce è più bassa rispetto alle aree circostanti. Sono partiti dal considerare la crosta terrestre suddivisa in due porzioni: crosta superiore e crosta inferiore. La prima, spessa mediamente 15 km, ha un comportamento fragile ed è influenzata dalla pressione: il carico litostatico, che aumenta con la profondità, esercita una forza di contenimento sulle rocce, rendendole più stabili e aumentandone la resistenza. La crosta inferiore, invece, ha un comportamento duttile ed è influenzata dalla temperatura: il gradiente termico, che diminuisce con la profondità, indebolisce i legami dei reticoli cristallini rendendo le rocce meno stabili. Che cosa significa questo? Significa che le rocce crostali non si deformano tutte allo stesso modo. Infatti, quelle della crosta superiore si deformano “a scatti” attraverso l’attivazione delle faglie, quelle della crosta inferiore, invece, si deformano costantemente nel tempo, senza perdita di coesione, attraverso la distorsione dei reticoli cristallini:

Diverso comportamento meccanico della crosta superiore e della crosta inferiore.

I terremoti sono associati alle deformazione fragili. La transizione tra le due porzioni crostali con diverso comportamento meccanico, detta “transizione fragile-duttile”, corrisponde alla massima resistenza delle rocce, cioè la profondità a cui è necessaria l’energia massima per romperle. Più è profonda questa transizione e più lunga è una faglia, maggiore è il volume di rocce coinvolte nel sisma, quindi maggiore sarà la magnitudo. Per descrivere un evento sismico si utilizzano diversi valori numerici, come la magnitudo momento, la magnitudo locale e l’intensità macrosismica (il fatto stesso che per descrivere un sisma si prendano in considerazione diversi parametri sta ad indicare la complessità del fenomeno).

La legge di Gutenberg-Richter è l’espressione analitica della forza che agisce contemporaneamente sul guscio terrestre e che è responsabile della distribuzione sismica sul pianeta. L’origine di questa forza è ancora nel campo delle ipotesi, tra le quali sono contemplati i moti convettivi nel mantello e gli effetti della rotazione terrestre che spiegherebbero l’attuale deriva verso ovest delle placche litosferiche. La diversa velocità di queste ultime dipende dal grado di disaccoppiamento mantello-litosfera che è funzione della variazione di viscosità nel mantello: maggiore è la viscosità, minore è la velocità della placca.

Funzionamento delle faglie in funzione della transizione “fragile-duttile”.

In figura è illustrato il funzionamento delle faglie in relazione alla transizione fragile-duttile. Nel caso di faglia distensiva la transizione si configura come una zona dilatata in cui si formano delle fratture e dei vuoti che si riempiono di fluidi, in conseguenza all’accomodamento della crosta inferiore in lento ma costante movimento rispetto alla crosta superiore bloccata. Questa zona si espanderà fino a quando non sarà più in grado di sorreggere la parte alta (“tetto” della faglia), a quel punto le rocce si romperanno, il blocco cadrà sotto il suo stesso peso e l’energia potenziale gravitazionale accumulata sarà liberata attraverso le onde sismiche del terremoto. I fluidi presenti saranno espulsi come quando si strizza una spugna e migreranno verso l’alto: ecco perché un evento sismico è accompagnato da una risalita delle falde e da un aumento della portata delle sorgenti. Dopo la scossa principale, il tetto della faglia deve raggiungere una nuova condizione di equilibrio e questo avviene mediante le scosse di assestamento. Nel caso di faglia inversa, invece, la transizione si configura come una fascia in sovrapressione . Le rocce accumulano energia elastica fino al punto di rottura, quando le forze di deformazione superano la resistenza delle rocce e il tetto della faglia viene scagliato verso l’alto, originando il terremoto (possiamo assimilare questo meccanismo ad una molla prima totalmente compressa e poi espansa). Generalmente i terremoti associati a faglie compressive sono più violenti perché occorre più energia per vincere le forze di compressione e perché in questo contesto geodinamico occorre vincere anche la forza di gravità.

Relazione tra tasso di deformazione e magnitudo dei terremoti.

In figura sono riportati i risultati di osservazioni effettuate sulla sismicità in Italia in un intervallo temporale che va dal 1° gennaio 2007 al 31 dicembre 2011.

In particolare, sono stati messi in relazione i terremoti di magnitudo superiore a 3 con i tassi di deformazione ottenuti in corrispondenza di ciascuno degli epicentri. Il dato più importante è rappresentato dal fatto che i terremoti di magnitudo superiore a 4 sono avvenuti tutti in aree in cui il tasso di deformazione è inferiore a 40 nanostrain per anno (1 nanostrain= 1 mm ogni 1000 chilometri). Cosa significa questo? Significa che le aree che si deformano più lentamente rispetto alle aree circostanti sono le aree crostali “bloccate” che stanno accumulando energia . Anche se l’intervallo di osservazione ha dei limiti temporali, il valore stabilito può essere preso in considerazione come un parametro utile ad individuare aree a sismicità significativa. Sulla mappa della velocità di deformazione si possono sovrapporre le faglie attive note. E’ interessante notare come il terremoto de L’Aquila (2009) e quello in Emilia (2012) siano avvenuti in aree a basso tasso di deformazione. Lo studio condotto si è basato sui dati forniti dalla rete GPS e su modelli numerici. In conclusione: questa nuova idea sui terremoti non serve a sapere con esattezza quando e dove si registrerà un sisma ma può indirizzare gli studi verso aree con maggiore “urgenza” sismica, in cui fare prevenzione attraverso l’adeguamento antisismico degli edifici non a norma e l’educazione al rischio sismico. Vorrei sottolineare ancora una volta come lo studio dei terremoti sia reso complicato dall’impossibilità di investigare il sottosuolo alle profondità di interesse e quella di riprodurre perfettamente in laboratorio le condizioni di stress a cui sono sottoposte le rocce in profondità. Di certo un approccio multidisciplinare può migliorare i metodi di previsione.

Ad ogni modo, diffidate da tutte le previsioni “ad capocchiam” di cui è piena la rete!!

 

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L’espansione metrica dell’universo

In questo blog, abbiamo dedicato diversi articoli al nostro universo, alla sua storia, al suo destino, alla tipologia di materia o non materia di cui e’ formato, cercando, come e’ ovvio, ogni volta di mettere il tutto in una forma quanto piu’ possibile comprensibile e divulgativa. Per chi avesse perso questi articoli, o solo come semplice ripasso, vi riporto qualche link riassuntivo:

– E parliamo di questo Big Bang

– Il primo vagito dell’universo

– Universo: foto da piccolo

– La materia oscura

– Materia oscura intorno alla Terra?

– Due parole sull’antimateria

– Flusso oscuro e grandi attrattori

– Ascoltate finalmente le onde gravitazionali?

Come e’ ovvio, rendere questi concetti fruibili a fini divulgativi non e’ semplice. Per prima cosa, si deve evitare di mettere formule matematiche e, soprattutto, si deve sempre riflettere molto bene su ogni singola frase. Un concetto che potrebbe sembrare scontato e banale per un addetto ai lavori, potrebbe essere del tutto sconosciuto a chi, non avendo basi scientifiche solide, prova ad informarsi su argomenti di questo tipo.

Perche’ faccio questo preambolo?

Pochi giorni fa, un nostro lettore mi ha contatto via mail per chiedermi di spiegare meglio il discorso dell’espansione dell’universo. Per essere precisi, la domanda era relativa non all’espansione in se, ma a quella che viene appunto definita “espansione metrica” dell’universo. Cosa significa? Come visto varie volte, l’idea comunemente accettata e’ che l’universo sia nato da un Big Bang e durante questa espansione si sono prima formate le forze, il tempo, le particelle, poi i pianeti, le galassie e via dicendo. Ci sono prove di questo? Assolutamente si e ne abbiamo parlato, anche in questo caso, piu’ volte: la radiazione cosmica di fondo, lo spostamento verso il rosso delle galassie lontane, le conclusioni stesse portate dalla scoperta del bosone di Higgs e via dicendo. Dunque? Che significa espansione metrica dell’universo? In parole povere, noi diciamo che l’universo si sta espandendo, e che sta anche accelerando, ma come possiamo essere certi di questo? Che forma ha l’universo? Per quanto ancora si espandera’? Poi cosa succedera’? Sempre nella domanda iniziale, veniva posto anche un quesito molto interessante: ma se non fosse l’universo ad espandersi ma la materia a contrarsi? L’effetto sarebbe lo stesso perche’ la mutua distanza tra due corpi aumenterebbe nel tempo dando esattamente lo stesso effetto apparente che vediamo oggi.

Come potete capire, di domande ne abbiamo fin troppe a cui rispondere. Purtroppo, e lo dico in tutta sincerita’, rendere in forma divulgativa questi concetti non e’ molto semplice. Come potete verificare, raccontare a parole che il tutto sia nato da un Big Bang, che ci sia stata l’inflazione e si sia formata la radiazione di fondo e’ cosa abbastanza fattibile, parlare invece di forma dell’universo e metrica non e’ assolutamente semplice soprattutto senza poter citare formule matematiche che per essere comprese richiedono delle solide basi scientifiche su cui ragionare.

Cerchiamo dunque di andare con ordine e parlare dei vari quesiti aperti.

Come visto in altri articoli, si dice che il Big Bang non e’ avvenuto in un punto preciso ma ovunque e l’effetto dell’espansione e’ visibile perche’ ogni coppia di punti si allontana come se ciascun punto dell’universo fosse centro dell’espansione. Cosa significa? L’esempio classico che viene fatto e’ quello del palloncino su cui vengono disegnati dei punti:

Esempio del palloncino per spiegare l’espansione dell’universo

Quando gonfiate il palloncino, i punti presenti sulla superficie si allontanano tra loro e questo e’ vero per qualsiasi coppia di punti. Se immaginiamo di essere su un punto della superficie, vedremo tutti gli altri punti che si allontanano da noi. Bene, questo e’ l’esempio del Big Bang.

Ci sono prove di questo? Assolutamente si. La presenza della CMB e’ proprio un’evidenza che ci sia stato un Big Bang iniziale. Poi c’e’ lo spostamento verso il rosso, come viene definito, delle galassie lontane. Cosa significa questo? Siamo sulla Terra e osserviamo le galassie lontane. La radiazione che ci arriva, non necessariamente con una lunghezza d’onda nel visibile, e’ caratteristica del corpo che la emette. Misurando questa radiazione ci accorgiamo pero’ che la frequenza, o la lunghezza d’onda, sono spostate verso il rosso, cioe’ la lunghezza d’onda e’ maggiore di quella che ci aspetteremmo. Perche’ avviene questo? Questo effetto e’ prodotto proprio dal fatto che la sorgente che emette la radiazione e’ in moto rispetto a noi e poiche’ lo spostamento e’ verso il rosso, questa sorgente si sta allontanando. A questo punto sorge pero’ un quesito molto semplice e comune a molti. Come sapete, per quanto grande rapportata alle nostre scale, la velocita’ della luce non e’ infinita ma ha un valore ben preciso. Questo significa che la radiazione emessa dal corpo lontano impiega un tempo non nullo per raggiungere la Terra. Come spesso si dice, quando osserviamo stelle lontane non guardiamo la stella come e’ oggi, ma come appariva quando la radiazione e’ stata emessa. Facciamo l’esempio classico e facile del Sole. La luce emessa dal Sole impiega 8 minuti per arrivare sulla Terra. Se noi guardiamo ora il Sole lo vediamo come era 8 minuti fa. Se, per assurdo, il sole dovesse scomparire improvvisamente da un momento all’altro, noi ce ne accorgeremmo dopo 8 minuti. Ora, se pensiamo ad una stella lontana 100 anni luce da noi, quella che vediamo e’ la stella non come e’ oggi, ma come era 100 anni fa. Tornando allo spostamento verso il rosso, poiche’ parliamo di galassie lontane, la radiazione che ci arriva e’ stata emessa moltissimo tempo fa. Domanda: osservando la luce notiamo uno spostamento verso il rosso ma questa luce e’ stata emessa, supponiamo, mille anni fa. Da quanto detto si potrebbe concludere che l’universo magari era in espansione 1000 anni fa, come da esempio, mentre oggi non lo e’ piu’. In realta’, non e’ cosi’. Lo spostamento verso il rosso avviene a causa del movimento odierno tra i corpi e dunque utilizzare galassie lontane ci consente di osservare fotoni che hanno viaggiato piu’ a lungo e da cui si ottengono misure piu’ precise. Dunque, da queste misure, l’universo e’ in espansione e’ lo e’ adesso. Queste misurazioni sono quelle che hanno portato Hubble a formulare la sua famosa legge da cui si e’ ricavata per la prima volta l’evidenza di un universo in espansione.

Bene, l’universo e’ in espansione, ma se ci pensate questo risultato e’ in apparente paradosso se pensiamo alla forza di gravita’. Perche’? Negli articoli precedentemente citati, abbiamo piu’ volte parlato della gravita’ citando la teoria della gravitazione universale di Newton. Come e’ noto, due masse poste a distanza r si attraggono con una forza che dipende dal prodotto delle masse ed e’ inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. Ora, nel nostro universo ci sono masse distribuite qui a la in modo piu’ o meno uniforme. Se pensiamo solo alla forza di gravita’, una coppia qualunque di queste masse si attrae e quindi le due masse tenderanno ad avvicinarsi. Se anche pensiamo ad una spinta iniziale data dal Big Bang, ad un certo punto questa spinta dovra’ terminare controbilanciata dalla somma delle forze di attrazione gravitazionale. In altre parole, non e’ possibile pensare ad un universo che si espande sempre se abbiamo solo forze attrattive che lo governano.

Questo problema ha angosciato l’esistenza di molti scienziati a partire dai primi anni del ‘900. Lo stesso Einstein, per cercare di risolvere questo problema dovette introdurre nella Relativita’ Generale quella che defini’ una costante cosmologica, a suo avviso, un artificio di calcolo che serviva per bilanciare in qualche modo l’attrazione gravitazionale. L’introduzione di questa costante venne definita dallo stesso Einstein il piu’ grande errore della sua vita. Oggi sappiamo che non e’ cosi’, e che la costante cosmologica e’ necessaria nelle equazioni non come artificio di calcolo ma, in ultima analisi, proprio per giustificare la presenza di componenti non barioniche, energia oscura in primis, che consentono di spiegare l’espansione dell’universo. Se vogliamo essere precisi, Einstein introdusse la costante non per avere un universo in espansione bensi’ un universo statico nel tempo. In altre parole, la sua costante serviva proprio a bilanciare esattamente l’attrazione e rendere il tutto fermo. Solo osservazioni successive, tra cui quella gia’ citata dello stesso Hubble, confermarono che l’universo non era assolutamente statico bensi’ in espansione.

Ora, a questo punto, potremmo decidere insieme di suicidarci dal punto di vista divulgativo e parlare della metrica dell’universo, di coordinate comoventi, ecc. Ma questo, ovviamente, implicherebbe fogli di calcoli e basi scientifiche non banali. Abbiamo le prove che l’universo e’ in espansione, dunque, ad esempio, guardando dalla Terra vediamo gli altri corpi che si allontanano da noi. Come si allontanano? O meglio, di nuovo, che forma avrebbe questo universo?

L’esempio del palloncino fatto prima per spiegare l’espansione dell’universo, e’ molto utile per far capire questi concetti, ma assolutamente fuoriviante se non ci si riflette abbstanza. Molto spesso, si confonde questo esempio affermando che l’universo sia rappresentato dall’intero palloncino compreso il suo volume interno. Questo e’ concettualmente sbagliato. Come detto in precedenza, i punti si trovano solo ed esclusivamente sulla superficie esterna del palloncino che rappresenta il nostro universo.

A complicare, o a confondere, ancora di piu’ le idee c’e’ l’esempio del pane con l’uvetta che viene usato per spiegare l’espansione dell’universo. Anche su wikipedia trovate questo esempio rappresentato con una bella animazione:

Esempio del pane dell’uvetta utilizzato per spiegare l’aumento della distanza tra i punti

Come vedete, durante l’espansione la distanza tra i punti cresce perche’ i punti stessi, cioe’ i corpi presenti nell’universo, vengono trascinati dall’espansione. Tornado alla domanda iniziale da cui siamo partiti, potremmo penare che in realta’ lo spazio resti a volume costante e quello che diminuisce e’ il volume della materia. Il lettore che ci ha fatto la domanda, mi ha anche inviato una figura esplicativa per spiegare meglio il concetto:

Confronto tra il modello di aumento dello spazio e quello di restringimento della materia

Come vedete, pensando ad una contrazione della materia, avremmo esattamente lo stesso effetto con la distanza mutua tra i corpi che aumenta mentre il volume occupato dall’universo resta costante.

Ragioniamo pero’ su questo concetto. Come detto, a supporto dell’espansione dell’universo, abbiamo la legge di Hubble, e anche altre prove, che ci permettono di dire che l’universo si sta espandendo. In particolare, lo spostamento verso il rosso della radiazione emessa ci conferma che e’ aumentato lo spazio tra i corpi considerati, sorgente di radiazione e bersaglio. Inoltre, la presenza dell’energia oscura serve proprio a spiegare questa evoluzione dell’universo. Se la condizione fosse quella riportata nell’immagine, cioe’ con la materia che si contrae, non ci sarebbe lo spostamento verso il rosso, e anche quello che viene definito Modello Standard del Cosmo, di cui abbiamo verifiche sperimentali, non sarebbe utilizzabile.

Resta pero’ da capire, e ritorno nuovamente su questo punto, che forma dovrebbe avere il nostro universo. Non sto cercando di volta in volta di scappare a questa domanda, semplicemente, stiamo cercando di costruire delle basi, divulgative, che ci possano consentire di capire questi ulteriori concetti.

Come detto, parlando del palloncino, non dobbiamo fare l’errore di considerare tutto il volume, ma solo la sua superificie. In particolare, come si dice in fisica, per capire la forma dell’universo dobbiamo capire che tipo di geometria assegnare allo spazio-tempo. Purtroppo, come imparato a scuola, siamo abituati a pensare alla geometria Euclidea, cioe’ quella che viene costruita su una superifice piana. In altre parole, siamo abituati a pensare che la somma degli angoli interni di un traiangolo sia di 180 gradi. Questo pero’ e’ vero solo per un triangolo disegnato su un piano. Non e’ assolutamente detto a priori che il nostro universo abbia una geometria Euclidea, cioe’ che sia piano.

Cosa significa?

Come e’ possibile dimostrare, la forma dell’universo dipende dalla densita’ di materia in esso contenuta. Come visto in precedenza, dipende dunque, come e’ ovvio pensare, dall’intensita’ della forza di attrazione gravitazionale presente. In particolare possiamo definire 3 curvature possibili in funzione del rapporto tra la densita’ di materia e quella che viene definita “densita’ critica”, cioe’ la quantita’ di materia che a causa dell’attrazione sarebbe in grado di fermare l’espasione. Graficamente, le tre curvature possibili vengono rappresentate con tre forme ben distinte:

Curvature possibili per l’universo in base al rapporto tra densita’ di materia e densita’ critica

Cosa significa? Se il rapporto e’ minore di uno, cioe’ non c’e’ massa a sufficienza per fermare l’espansione, questa continuera’ per un tempo infinito senza arrestarsi. In questo caso si parla di spazio a forma di sella. Se invece la curvatura e’ positiva, cioe’ la massa presente e’ maggiore del valore critico, l’espansione e’ destinata ad arrestarsi e l’universo iniziera’ ad un certo punto a contrarsi arrivando ad un Big Crunch, opposto al Big Bang. In questo caso la geometria dell’universo e’ rappresentata dalla sfera. Se invece la densita’ di materia presente e’ esattamente identica alla densita’ critica, in questo caso abbiamo una superficie piatta, cioe’ Euclidea, e l’espansione si arrestera’ ma solo dopo un tempo infinito.

Come potete capire, la densita’ di materia contenuta nell’universo determina non solo la forma di quest’ultimo, ma anche il suo destino ultimo in termini di espansione o contrazione. Fate pero’ attenzione ad un altro aspetto importante e molto spesso dimenticato. Se misuriamo questo rapporto di densita’, sappiamo automaticamente che forma ha il nostro universo? E’ vero il discorso sul suo destino ultimo, ma le rappresentazioni grafiche mostrate sono solo esplicative e non rappresentanti la realta’.

Perche’?

Semplice, per disegnare queste superifici, ripeto utilizzate solo per mostrare graficamente le diverse forme, come si e’ proceduto? Si e’ presa una superficie bidimensionale, l’equivalente di un foglio, e lo si e’ piegato seguendo le indicazioni date dal valore del rapporto di densita’. In realta’, lo spazio tempo e’ quadrimensionale, cioe’ ha 3 dimensioni spaziali e una temporale. Come potete capire molto facilmente, e’ impossibile sia disegnare che immaginare una superificie in uno spazio a 4 dimensioni! Questo significa che le forme rappresentate sono esplicative per far capire le differenze di forma, ma non rappresentano assolutamnete la reale forma dell’universo dal momento che sono ottenute eliminando una coordinata spaziale.

Qual e’ oggi il valore di questo rapporto di densita’? Come e’ ovvio, questo valore deve essere estrapolato basandosi sui dati raccolti da misure osservative nello spazio. Dal momento che sarebbe impossibile “contare” tutta la materia, questi valori vengono utilizzati per estrapolare poi il numero di barioni prodotti nel Big Bang. I migliori valori ottenuti oggi danno rapporti che sembrerebbero a cavallo di 1 anche se con incertezze ancora troppo elevate per avere una risposta definitiva.

Concludendo, affrontare queste tematiche in chiave divulgativa non e’ assolutamente semplice. Per quanto possibile, e nel limite delle mie possibilita’, spero di essere riuscito a farvi capire prima di tutto quali sono le verifiche sperimentali di cui disponiamo oggi e che sostengono le teorie di cui tanto sentiamo parlare. Queste misure, dirette o indirette che siano, ci permettono di capire che il nostro universo e’ con buona probabilita’ nato da un Big Bang, che sta attualmente espandendosi e questa espansione, almeno allo stato attuale, e’ destinata a fermarsi solo dopo un tempo infinito. Sicuramente, qualunque sia il destino ultimo del nostro universo, questo avverra’ in un tempo assolutamente molto piu’ grande della scala umana e solo la ricerca e la continua osservazione del cosmo ci possono permettere di fare chiarezza un poco alla volta.

 

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

Triangolo delle Bermuda, risolto il “mistero”?

Un nostro caro lettore mi ha contatto privatamente per chiedere lumi circa una teoria in grado di spiegare gli incidenti avvenuti nel cosiddetto “Triangolo delle Bermuda”. Vi premetto subito che non si tratta di una di quelle teorie pseudoscientifiche che compaiono nei vari siti spazzatura di cui di sovente dobbiamo occuparci, ma di una teoria assolutamente scientifica e molto interessante.

Mappa del Triangolo delle Bermuda

Dal momento che non ne abbiamo mai parlato, credo sia necessario, prima di passare alla possibile spiegazione, dire qualcosa in piu’ di questo misterioso e molto citato fazzoletto di mare. Come sapete, il triangolo delle Bermuda e’ una zona di mare molto estesa, circa 1100000 Km^2, che si trova nell’Atlantico Settentrionale a largo delle coste di Porto Rico.

Cosa ha di famoso questo punto dell’oceano?

Non vi diro’ certo qualcosa di nuovo raccontando di come, negli anni, il Triangolo delle Bermude e’ divenuto famoso a causa della sparizione improvvisa di molte navi e aerei che, improvvisamente, mentre sorvolavano o si trovavano a passare sulla zona, sono misteriosamente scomparsi senza lasciare alcuna traccia. Di storie e racconti di questo tipo, tutti ne abbiamo sentito parlare, creando un’aura di mistero intorno a questo tratto di mare.

Le spiegazioni date per giustificare in qualche modo queste sparizioni sono davvero molto diversificate e, ovviamente, non possono mancare le ipotesi fantascientifiche. Per fare qualche esempio, si parla di area di volo per gli extraterrestri che non gradirebbero la presenza di esseri umani, di costruzioni risalenti ad Atlantide sul fondo dell’oceano ed in grado di creare forze sconosciute e invisibili, di fenomeno fisico naturale non compreso in grado di attirare qualsiasi cosa passi sopra la zona, di anomalie dello spazio tempo che creerebbero tunnel quantistici in grado di collegare diverse parti dell’universo e cosi’ via con una lunga serie di ipotesi piu’ o meno assurde che di volta in volta vengono riproposte da giornali, siti e, soprattutto, trasmissioni televisive che andrebbero lasciate in onda solo sovrapponendo, come si faceva una volta per i telefilm americani, le risate delle persone quando vengono mandati servizi del genere.

Ora pero’, prima di parlare di ipotesi concrete di spiegazione, credo sia utile fare il punto della situazione su questa storia per capire fino in fondo l’entita’ e il numero di questi incidenti.

Cercando in rete, trovate molto facilmente la lista degli incidenti misteriosi che sono avvenuti nel Triangolo nel corso degli anni. Quello che pero’ molti dimenticano di dire e’ che questa lista non e’ stata redatta da nessun organo ufficiale per il controllo dei mari. Cosa significa? Il mito del Triangolo delle Bermuda inizia intorno al 1950 con un articolo in cui si parlava della prima volta di misteriose sparizioni in questa zona di mare. Il boom mediatico arrivo’ poi nel 1974 con l’uscita di quello che diventera’ poi un bestseller della letteratura pseudo-scientifica, il libro “Bermuda, il triangolo maledetto”, scritto da Charles Berlitz. Per chi non lo conoscesse, Berlitz e’ proprio il fondatore della famosa scuola di lingue diffusa in tutto il mondo ed e’ autore di diversi libri sul tema della archeologia misteriosa e del complottismo piu’ spinto. Bene, l’uscita del libro di Berlitz segna l’inizio del vero e proprio mito del Triangolo delle Bermuda, libro che ha dato poi inizio a tutta una sequela di opere piu’ o meno romanzate che sono arrivate fino ai giorni nostri.

Cosa dire sul libro di Berlitz? Semplice, quella che doveva essere un’inchiesta storica con il resoconto dettagliato di tutti gli incidenti registrarti nel corso degli anni, si e’ rivelata un’enorme montatura gonfiata veramente a dismisura. Come dimostrato per la prima volta da Lawrence Kusche con il suo libro “The Bermuda Triangle Mystery: Solved” del 1975, molti degli episodi riportati nel libro di Berlitz sono inventati, gonfiati o riguardano incidenti non avvenuti nel triangolo. In particolare, Kusche che era un aviatore e istruttore di volo, parti’ con le sue ricerche dalla scomparsa di un volo commerciale ripreso da Berlitz come caso inspiegabile. Come spesso sentiamo dire, tutti gli incidenti accaduti nel Triangolo sono avvenuti in condizioni meteo perfette e senza lasciare traccia. Bene, i dati mostrati da Kusche dimostrano invece il contrario, potendo imputare la maggior parte degli incidenti, tra quelli realmente avvenuti nel Triangolo, alle avverse condizioni meteo e alle tempeste tropicali che di certo non mancano in quella zona.

Cosa significa questo?

Come potete capire, l’alone di mistero che da sempre circonda questo tratto di mare e’ solo frutto di una montatura, principalmente letteraria, avvenuta nel corso degli anni. Facendo una scrematura molto profonda, di tutti gli incidenti che trovate nei racconti, solo 3 o 4 non trovano una spiegazione immediata perche’ veramente avvenuti nella zona, in condizioni di meteo ottime ma, ovviamente, potrebbero essere dovuti a guasti improvvisi.

E’ possibile questo?

Assolutamente si. Per darvi un’idea, dalle statistiche elaborate sia dalla guardia costiera americana che dalla societa’ Lloyd’s di Londra, il numero di incidenti registrati nella zona e’ perfettamente in linea con le statistiche mondiali rapportando i numeri all’alto traffico aereo e navale che avviene nella zona. Ecco il link della USGC americana che ne parla:

– USGC, Bermuda

mentre, per quanto riguarda i Lloyd’s, dal momento che questa e’ la compagnia che si occupa proprio del calcolo dei rischi assicurativi, se ci fosse un reale e misterioso pericolo nella zona, secondo voi continuerebbe a far assicurare i mezzi che transitano nel Triangolo?

Altra considerazione, anche se gli incidenti sono dovuti a guasti o avverse condizioni meteo, e’ vero che in moltissimi casi non sono stati rinvenuti i resti dei mezzi incidentati?

Questo e’ assolutamente vero, ma anche qui possiamo dare una spiegazione razionale senza doverci nascondere. Il fondale del Triangolo delle Bermuda e’ caratterizzato dalla presenza di fosse oceaniche molto profonde ed e’ interessato da correnti molto forti. La combinazione di questi due fattori fa si che, in caso di incidente, il mezzo possa essere risucchiato a fondo molto velocemente, e magari trasportato altrove, nel giro di pochissimi minuti.

Detto questo, esiste un mistero sul Triangolo delle Bermuda? Da quanto detto, possiamo escludere questa ipotesi dal momento che il tutto e’ frutto di una montatura prettamente letteraria basata su argomentazioni esagerate, falsificate e, ovviamente, atte solo a creare un business per chi le mette in piedi. Prima pero’ di chiudere, vorrei fare qualche altra considerazione. Come detto, ci sono ancora 3 o 4 incidenti la cui spiegazione non e’ nota e che possono essere imputati ad improvvisi guasti dei mezzi interessati.

E se non fossero guasti dovuti al mezzo?

Perche’ dico questo?

Semplice, non limitandoci al caso del Triangolo, nel corso della storia si sono verificati incidenti in mare apparentemente non spiegabili e che hanno fatto scomparire improvvisamente mezzi dai radar non lasciando assolutamente traccia. Una possibile spiegazione di questi incidenti, che e’ poi l’argomento della domanda iniziale da cui siamo partiti, potrebbe essere imputata ai cosiddetti “idrati di metano”. Fate attenzione, ora stiamo passando dallo smascherare storie fantascientifiche ad ipotesi scientifiche.

Cosa sono gli idrati di metano?

Si tratta di una struttura cristallina solida formata da acqua ghiacciata e metano. Per poter formare strutture di questo tipo e’ necessaria una combinazione di basse temperature e pressioni molto elevate. Queste condizioni sono ovviamente possibili sui profondi fondali oceanici dove l’acqua scende facilmente ad una temperatura prossima allo zero e la colonna di liquido sovrastante produce un’elevata pressione. Strutture di questo tipo sono molto frequenti a profondita’ tra i 500 e i 4000 metri e possono estendersi anche su superfici molto vaste.

Ora, immaginate la seguente situazione: qualcosa, ad esempio una scossa sismica, rompe lo strato di ghiaccio e metano. In queste condizioni, una grossa bolla di gas puo’ fuoriuscire e risalire verso la superficie. Se una nave si trova a passare sopra il punto in cui la bolla esce verso l’atmosfera, cosa succede? Semplice, le navi galleggiano grazie alla spinta di Archimede, dipendente dalla densita’ dell’acqua, che bilancia il peso stesso della nave. Poiche’ il metano ha una densita’ minore dell’acqua, nel momento della fuoriuscita, il peso della nave non sarebbe piu’ bilanciato e il mezzo verrebbe risucchiato verso il basso. E’ possibile questo? Assolutamente si e proprio nel corso degli ultimi anni, esempi di questo tipo sono stati anche documentati. Dal momento che, come anticipato, il Triangolo delle Bermuda presenta fondali molto profondi, correnti fredde e giacimenti di combustibili fossili, e’ assolutamente lecito pensare che la zona possa essere interessata da fenomeni di questo tipo. Ovviamente, in caso di un incidente del genere, la sparizione sarebbe improvvisa e senza lasciare traccia alcuna del mezzo.

Dal mio punto di vista, e’ assolutamente lecito pensare che, forse, alcuni degli incidenti rimasti senza spiegazione, il cui numero ripeto e’ perfettamente compatibile con le statistiche di ogni altra zona, potrebbero essere stati causati dalla rottura di strati di idrati di metano.

Eventi di questo tipo potrebbero anche spiegare, non solo per il Triangolo, incidenti aerei avvenuti a bassa quota sopra gli oceani. La bolla di metano uscita in atmosfera infatti, potrebbe rimanere densa e arrivare agli ugelli ad alta temperatura degli aerei. In questo caso, si svilupperebbe immediatamente un incendio che interesserebbe l’intero apparecchio facendolo precipitare.

Se credete che la spiegazione sia esagerata, pensate che da un metro cubo di idrati di metano ad alta pressione si formano, a pressione e temperatura normali, ben 168 metri cubi di gas e solo 0,87 metri cubi di acqua.

Attenzione, 168 metri cubi di gas da un solo metro cubo di idrati dal fondo dell’oceano. Perche’ allora non sfruttare questa enorme risorsa per estrarre gas? Questa idea e’ ovviamente venuta anche alle maggiori compagnie di estrazione e al momento ci sono diversi gruppi di ricerca, soprattutto americani e giapponesi, che stanno studiando il modo migliore, se possibile, di mettere le mani su questa enorme risorsa. Dalle stime fatte, la quantita’ di gas contenuta negli idrati sarebbe molto maggiore di quella contenuta in tutti i giacimenti tradizionali conosciuti al mondo. Al momento pero’, l’estrazione di questo gas sarebbe ancora troppo rischiosa e con efficienza troppo bassa. Come sapete, il metano e’ uno dei piu’ pericolosi gas serra, con effetti 30 volte maggiori di quelli dell’anidride carbonica. Una fuoriuscita incontrollata di questo gas provocherebbe effetti disastrosi per la nostra atmosfera. Inoltre, sulla base della spiegazione degli idrati per gli incidenti in mare, un’operazione di questo tipo sarebbe molto rischiosa per le piattaforme e le navi che si troverebbero in prossimita’ del punto di raccolta.

Concludendo, per quanto riguarda il Triangolo delle Bermuda, abbiamo visto come il mito creato nel corso degli anni sulla pericolosita’ della zona sia solo una montatura ad hoc. Molti degli incidenti considerati misteriosi sono in realta’ perfettamente spiegabili o avvenuti in zone diverse. Ci sono ancora un numero esiguo di casi non spiegabili in modo certo ma che comunque rientrano nelle statistiche calcolate su scala mondiale. Non pensando al semplice guasto, alcuni di questi avvenimenti potrebbero essere stati causati dalla liberazione di metano da idrati sul fondale. Queste strutture solide, conosciute e presenti sui freddi fondali di alcuni oceani, racchiudono enormi quantita’ di metano che puo’ essere liberato da fratture naturali o indotte dello strato solido. La quantita’ di metano liberata in questi casi e’ notevole al punto che diversi studi sono in corso per cercare di sfruttare questa risorsa.

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

Che gran tremore!

Quando purtroppo la fantasia manca, si cerca in tutti i modi di arrampicarsi sugli specchi cercando di trovare un argomento che possa far tornare ai fasti del passato. Molte volte pero’, come avviene alla decadenza dei piu’ grandi imperi, si rischia di diventare grotteschi e melodrammatici ricadendo, lasciatemelo dire, nel ridicolo.

A cosa mi riferisco? Indovinate un po’?

Ovviamente ai nostri amici catastrofisti. Come sottolineato diverse volte, dopo il momento di gloria avuto tra Maya, asteroidi, Nibiru, ecc, negli ultimi tempi sono un po’ a corto di idee e tentano in tutti i modi di far passare notizie a loro dire sensazionali, ma che poi possono facilmente essere smentite, lasciando un ghigno amaro sul viso.

Questa volta, e’ di nuovo il turno del Vesuvio.

Noi in prima persona, abbiamo diverse volte parlato di questo gigante in quiescenza senza mai nascondere la verita’. Il Vesuvio e’ un vulcano estremamente pericoloso per la dinamica che una futura esplosione potrebbe avere. A tutto questo poi, non possiamo certo non aggiungere, permettemi anche in questo caso di dire come la penso, la “scelleratezza” di chi ha permesso la costruzione di abitazioni su tutti i versanti del vulcano. Il Vesuvio eruttera’? Certamente., ma nessuno sa quando! Allo stato attuale non possiamo far altro che studiare la zona raccogliendo dati e cercando in tutti i modi di prevedere le mosse del gigante.

Di questi argomenti, abbiamo parlato in due post:

– Cosa succede in Campania?

– Vesuvio pronto ad esplodere

In particolare, vi consiglio di leggere i vari commenti all’ultimo articolo dove si e’ accesa una discussione molto interessante sui possibili metodi per prevenire l’esplosione innescando una eruzione controllata. Si tratta di idee, giuste, sbagliate, pericolose, non lo sappiamo. Tenete pero’ a mente che si tratta di proposte che vengono fatte e che, giustamente, devono essere discusse. Come potrete leggere, vari commenti sono stati fatti cercando di mostrare alcuni punti deboli delle proposte. Questo e’ perfettamente lecito e deve esserci una discussione scientifica.

Detto in altri termini, mentre noi discutiamo seguendo la scienza, i catastrofisti non fanno altro che cercare di creare allarme e confusione con le loro solite notizie inutili.

Perche’?

In questi ultimi giorni, molti siti sono tornati nuovamente alla carica mostrando la pericolosa ripresa dell’attivita’ sismica sul Vesuvio. Tutte queste innumerevoli “Scosse” non possono significare altro che il Vulcano si sta risvegliando e che in tempi brevi potrebbe esplodere.

Per noi che siamo sempre scettici, questa volta ci sono anche le prove, ve le mostro:

Tracciato del sismografo della stazione BKE in zona vesuviana

Questa e’ solo una, la maggiore, delle scosse che sono avvenute nelle ultime ore e registrata dalla stazione BKE. Vi rendete conto?

Aspettate un attimo, quel piccolo sobbalzo sul tracciato del sismografo sarebbe una pericolosa e intensa scossa che segnerebbe l’inizio dell’attivita’ del vulcano?

Ma vi rendete conto?

Queste piccole scosse fanno parte della normale attivita’ del Vesuvio e si sono registrate da quando sono stati intallati i primi sismografi sulle pendici del vulcano. Normalmente, si registrano un centinaio di scosse all’anno che, nei periodi piu’ intensi, possono arrivare anche ad un migliaio. Generalmente si tratta di scosse di leggerissima intensita’ che non vengono neanche avvertite dalla popolazione se non dalle persone piu’ sensibili o che abitano ai piani piu’ alti di edifici nei pressi dell’epicentro.

Questa volta la notizia e’ proprio inventata di sana pianta. Sono talmente tanto a corto di idee che passano le giornate guardando i tracciati dei sismografi per scrivere stupidaggini al primo sobbalzo!

Se avete dubbi o volete essere informati sul monitoraggio e sull’attivita’ del Vesuvio, potete sempre leggere le pagine dell’Osservatorio Vesuviano che, settimanalmente, rilascia bollettini pubblici.

Ecco cosa risponde il direttore Giuseppe de Natale qualche giorno fa ai continui allarmi falsi lanciati sulla rete:

Tra ieri ed oggi sono arrivate molte segnalazioni di persone allarmate dai tre piccoli terremoti avvenuti recentemente al Vesuvio. In particolare, su alcuni siti web sono apparse discussioni sul perché sia ancora apposta a fianco di tali eventi la scritta ‘preliminare’ anziché ‘supervisionato’. Innanzitutto, voglio ricordare che il Vesuvio ha normalmente una notevole sismicità di fondo, che non desta alcuna preoccupazione in quanto è stata sempre osservata, da quando esistono i sismografi. Il numero medio di piccoli terremoti al Vesuvio, negli ultimi decenni, è di qualche centinaio all’anno, ma in alcuni periodi (es: 1999-2000) il tasso di sismicità è stato molto più alto: alcune migliaia all’anno. Le magnitudo sono comunque molto basse: la più alta si registrò nel 1999 (M=3.7). I piccoli terremoti registrati negli ultimi giorni sono di magnitudo molto bassa, cosiddetti ‘strumentali’ perché in generale non avvertibili dalla popolazione (tranne magari persone particolarmente sensibili molto vicine all’epicentro, a piani molto alti) e registrabili soltanto dai sismografi. Inoltre, faccio presente che la scritta ‘preliminare’ si riferisce esclusivamente al fatto che l’evento non è ancora stato inserito in un determinato data-base interno, ma non ha affatto un significato tipo ‘incompleto’, ‘non analizzato’ o cose del genere. Infatti, i terremoti in questione sono stati regolarmente analizzati e localizzati dagli operatori dell’Osservatorio Vesuviano; non sono presenti nel catalogo degli ultimi terremoti sul sito http://www.ingv.it in quanto hanno magnitudo inferiore a quella minima riportata (magnitudo di soglia 2.0). Infine, voglio sottolineare che l’Osservatorio Vesuviano – INGV riporta sul suo sito i segnali in tempo reale delle reti sismiche vulcaniche ed appenniniche come servizio alla popolazione, per la massima trasparenza e condivisione. Tale scelta, volontaria, dimostra che non c’è alcuna intenzione di nascondere tali fenomeni naturali alla popolazione, anzi essi vengono condivisi fin dal primo momento. Pertanto, essa deve essere percepita in termini di grande sicurezza e fiducia, e non può e non deve divenire fonte di ansie.

Come vedete, non c’e’ assolutamente niente di cui preoccuparsi.

Trovate tutte le informazioni dell’Osservatorio Vesuviano a questa pagina:

– OV page

Solo per concludere, ripeto ancora una volta che non c’e’ nulla da temere nell’immediato. Il Vesuvio resta pero’ un pericoloso vulcano che prima o poi riprendera’ la sua attivita’. Questo non dobbiamo mai dimenticarlo, continuando ad aggiornare i piani di emergenza e predisponendo il possibile per evitare, quando sara’, che la cosa crei piu’ danni di quanto la natura possa fare.

 

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

Vesuvio pronto ad esplodere

Ci risiamo, anche se si passa la maggior parte del tempo a formulare teorie catastrofiste sulla cometa ISON, ogni tanto una piccola parentesi piu’ terrena ci sta sempre bene. Cosa potremmo tirare fuori per spaventare un po’ di gente: semplice, un evergreen del catastrofismo, il Vesuvio!

Cosa significa?

In questi giorni il web sta letteralmente esplodendo con decine di articoli che parlano del Vesuvio. Attenzione, in che senso ne parlano? L’eruzione del Vesuvio sarebbe prossima, si trattera’ di un’eruzione letteralmente esplosiva con addirittura un milione di morti in 15 minuti.

Chi lo dice?

La fonte iniziale, come riportato da molti siti, sarebbe il professor Flavio Dobran, esperto di vulcani e docente della “New York University”.

A questo punto voi direte: ok, la solita bufala con un professore inventato di un’universita’ che non esiste o, in alternativa, un ricercatore indipendente al servizio di chissa’ quale testata inutile.

Mi dispiace deludervi ma il prof. Dobran esiste veramente ed e’ veramente un esperto di vulcani.

A questo punto, credo sia il caso di passare attraverso questa notizia e vederci chiaro.

Come potete leggere da molti siti, Dobran avrebbe studiato la storia geologica di molti vulcani sulla Terra per cercare di simularne il comportamento futuro. Da questa analisi sono venuti fuori risultati molto interessanti per il nostro Vesuvio. In particolare, sempre secondo questo modello, il Vesuvio avrebbe un comportamento ciclico alternando eruzioni di lieve e forte intensita’. Sempre secondo questi calcoli, e considerando che Dobran e’ anche un esperto di fluidodinamica, sarebbe stato possibile prevedere anche la dinamica dell’eruzione violenta, che sarebbe la prossima. La caldera sotto il vulcano raggiungerebbe fortissime pressioni con temperature molto elevate. Questo comporterebbe, da un’analisi del substrato attuale, la formazione di una sorta di pentola a pressione sprovvista di valvola di sfogo. L’aumentare delle pressioni porterebbero ad un certo istante ad una rottura completa del cono vulcanico provocandone dunque l’esplosione.

Ora, ragioniamo su quanto detto: modello di comportamento di un vulcano. Vi dice niente questa frase? L’analisi condotta dallo scienziato e’ assolutamente seria e va presa in considerazione. In che modo? Lo studio dinamico dei fluidi interni del Vesuvio hanno permesso di determinare una struttura in grado di reggere pressioni molto alte. Se vogliamo dirlo in termini semplici, la differenza principale tra il Vesuvio e l’Etna e’ proprio questa. Se, da un lato, l’Etna e’ una sorta di colabrodo che erutta in continuazione in modo lieve, dall’altra il Vesuvio tiene tutto all’interno arrivando, prima o poi, ad un punto di rottura completo con una violenta eruzione.

A parte lo studio completo e assolutamente degno di nota, al solito, i catastrofisti hanno preso solo la parte secondo loro interessante o meglio manipolabile cioe’: l’esplosione conseguente alla pressione e le alte temperature prodotte.

Questi aspetti sono noti da tempo e ne avevamo gia’ parlato in un articolo specifico:

– Cosa succede in Campania?

In particolare, avevamo gia’ fatto anche tutti i confronti mostrando, in un altro articolo, il diverso comportamento di altri vulani nostrani come il gia’ citato Etna e lo Stromboli:

– Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

Ora, quando dovrebbe avvenire questa eruzione? E’ possibile che sia prossima?

La risposta alla prima domanda e’ “non lo sappiamo”, la seconda invece e’ “assolutamente no”. Attenzione pero’, se non sappiamo quando avverra’ l’eruzione, come possiamo dire che non sara’ a breve?

Anche qui, basta ragionare con la testa per capire dov’e’ la verita’. Lo studio di Dobran non consente assolutamente di determinare il momento dell’eruzione ma solo come questa avverra’. Ora pero’, come detto in precedenza, la dinamica precedente all’esplosione presenterebbe dei movimenti caratteristici assolutamente ben identificabili. Immaginate la caldera del vulcano che va in forte pressione, cosa succederebbe all’esterno? Sicuramente questo provocherebbe una serie di terremoti di intensita’ crescente. Inoltre, ci sarebbero fenomeni di innalzamento del terreno assolutamente non trascurabili.

Sono presenti oggi questi fenomeni?

Assolutamente no. Oggi sentiamo parlare di attivita’ sismica sul Vesuvio e movimenti del terreno che si alza e si abbassa. Anche se simili, questi non sono assolutamente segnali precursori dell’esplosione ma conseguenze della normale attivita’ del vulcano, sempre presente. Come visto, le intensita’ dei fenomeni precursori sarebbero estremamente piu’ intense e assolutamente non confondibili con quelle standard.

Allora possiamo stare tranquilli?

Anche qui, come detto nei precedenti articoli, mi permetto di dissentire. Anche se oggi non siamo in procinto dell’eruzione, sapiamo che, prima o poi, questa ci sara’. Bene, dovremmo sfruttare questi momenti per predisporre piani di sicurezza, mettere in sicurezza la zona, definire zone rosse, ecc. Tutte attivita’ che, quando l’emergenza scattera’, potrebbero essere in grado di salvare molte vite. Ad oggi, anche se qualcosa si sta muovendo, le attivita’ in corso sono sempre troppo poche. Complice la crisi e, permettetemi, anche la mentalita’ locale, siamo abituati a non preoccuparci di qualcosa fino a che questo qualcosa non diviene un’emergenza. Come potete facilmente immaginare, questo approccio e’ fallimentare. Perche’ aspettare di piangere i morti quando, oggi, potremmo fare in modo che la conta sia molto ridotta?

 

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

Aerei: come fanno a volare e sicurezza

Attraverso i commenti del  blog, un nostro caro lettore ci ha fatto una domanda, a suo dire, apparentemente molto semplice ma che, come potete verificare molto facilmente, genera tantissima confusione. In sintesi la domanda e’ questa: perche’ si dice che volare in aereo e’ cosi sicuro?

Per poter rispondere a questa domanda, si devono ovviamente scartabellare i numeri ufficiali degli incidenti aerei. Questo ci consente di poter verificare la probabilita’ di un incidente aereo rapportato, ad esempio, a quelli ben piu’ noti automobilistici. Partendo da questa domanda, mi sono pero’ chiesto qualcosa in piu’: sappiamo veramente perche’ gli aerei riescono a volare? Anche questa potrebbe sembrare una domanda molto semplice. Si tratta di una tecnologia conosciuta da diversi decenni eppure, incredibile ma vero, non tutti sanno perche’ questi enormi oggetti riescono a stare in aria. Facendo un giro su internet, ho scoperto come anche molti siti di divulgazione della scienza fanno delle omissioni o dicono cose formalmente sbagliate.

Detto questo, credo sia interessante affrontare un discorso piu’ ampio prima di poter arrivare a rispondere alla domanda sugli incidenti aerei.

Partiamo dalle basi, come sapete ruolo fondamentale nel volo aereo e’ quello delle ali. Mentre il motore spinge in avanti l’apparecchio, le ali hanno la funzione di far volare l’aereo. Ora, per poter restare in quota, o meglio per salire, senza dover parlare di fisica avanzata, c’e’ bisogno di una forza che spinga l’aereo verso l’alto e che sia maggiore, o al limite uguale per rimanere alle stessa altezza, del peso dell’aereo stesso.

Come fanno le ali ad offrire questa spinta verso l’alto?

Forze agenti sull’ala durante il volo

Tutto il gioco sta nel considerare l’aria che scorre intorno all’ala. Vediamo la figura a lato per capire meglio. L’aria arriva con una certa velocita’ sull’ala, attenzione questo non significa che c’e’ vento con questa velocita’ ma, pensando al moto relativo dell’aereo rispetto al suolo, questa e’ in prima approssimazione la velocita’ stessa con cui si sta spostando l’aereo. Abbiamo poi il peso dell’aereo che ovviamente e’ rappresentato da una forza che spinge verso il basso. D e’ invece la resistenza offerta dall’ala. Vettorialmente, si stabilisce una forza L, detta “portanza”, che spinge l’aereo verso l’alto.

Perche’ si ha questa forza?

Come anticipato, il segreto e’ nell’ala, per la precisione nel profilo che viene adottato per questa parte dell’aereo. Se provate a leggere la maggiorparte dei siti divulgativi, troverete scritto che la forza di portanza e’ dovuta al teorema di Bernoulli e alla differenza di velocita’ tra l’aria che scorre sopra e sotto l’ala. Che significa? Semplicemente, l’ala ha una forma diversa nella parte superiore, convessa, e inferiore, quasi piatta. Mentre l’aereo si sposta taglia, come si suole dire, l’aria che verra’ spinta sopra e sotto. La differenza di forma fa si che l’aria scorra piu’ velocemente sopra che sotto. Questo implica una pressione maggiore nella parte inferiore e dunque una spinta verso l’alto. Per farvi capire meglio, vi mostro questa immagine:

Percorso dell’aria lungo il profilo alare

Come trovate scritto in molti siti, l’aria si divide a causa del passaggio dell’aereo in due parti. Vista la differenza di percorso tra sopra e sotto, affinche’ l’aria possa ricongiungersi alla fine dell’ala, il fluido che scorre nella parte superiore avra’ una velocita’ maggiore. Questo crea, per il teorema di Bernoulli, la differenza di pressione e quindi la forza verso l’alto che fa salire l’aereo.

Spiegazione elegante, semplice, comprensibile ma, purtroppo, fortemente incompleta.

Perche’ dico questo?

Proviamo a ragionare. Tutti sappiamo come vola un aereo. Ora, anche se gli aerei di linea non lo fanno per ovvi motivi, esistono apparecchi acrobatici che possono volare a testa in giu’. Se fosse vero il discorso fatto, il profilo dell’ala in questo caso fornirebbe una spinta verso il basso e sarebbe impossibile rimanere in aria.

Cosa c’e’ di sbagliato?

In realta’ non e’ giusto parlare di spiegazione sbagliata ma piuttosto bisogna dire che quella data e’ fortemente semplificata e presenta, molto banalmente come visto, controesempi in cui non e’ applicabile.

Ripensiamo a quanto detto: l’aria scorre sopra e sotto a velocita’ diversa e crea la differenza di pressione. Chi ci dice pero’ che l’aria passi cosi’ linearmente lungo l’ala? Ma, soprattutto, perche’ l’aria dovrebbe rimanere incollata all’ala lungo tutto il percorso?

La risposta a queste domande ci porta alla reale spiegazione del volo aereo.

L’effetto Coanda sperimentato con un cucchiaino

Prima di tutto, per capire perche’ l’aria rimane attaccata si deve considerare il profilo aerodinamico e il cosiddetto effetto Coanda. Senza entrare troppo nella fisica, questo effetto puo’ semplicemente essere visualizzato mettendo un cucchiaino sotto un lieve flusso d’acqua. Come sappiamo bene, si verifica quello che e’ riportato in figura. L’acqua, che cosi’ come l’aria e’ un fluido, scorre fino ad un certo punto lungo il profilo del metallo per poi uscirne. Questo e’ l’effetto Coanda ed e’ quello che fa si che l’aria scorra lungo il profilo alare. Questo pero’ non e’ ancora sufficiente.

Nella spiegazione del volo utilizzando il teorema di Bernoulli, si suppone che il moto dell’aria lungo l’ala sia laminare, cioe’, detto in modo improprio, “lineare” lungo l’ala. In realta’ questo non e’ vero, anzi, un moto turbolento, soprattutto nella parte superiore, consente all’aria di rimanere maggiormente attaccata evitando cosi’ lo stallo, cioe’ il distaccamento e la successiva diminuzione della spinta di portanza verso l’alto.

In realta’, quello che avviene e’ che il moto dell’aria lungo il profilo compie una traiettoria estremamente complicata e che puo’ essere descritta attraverso le cosiddette equazioni di Navier-Stokes. Bene, allora scriviamo queste equazioni, risolviamole e capiamo come si determina la portanza. Semplice a dire, quasi impossibile da fare in molti sistemi.

Cosa significa?

Le equazioni di Navier-Stokes, che determinano il moto dei fluidi, sono estremamente complicate e nella maggior parte dei casi non risolvibili esattamente. Aspettate un attimo, abbiamo appena affermato che un aereo vola grazie a delle equazioni che non sappiamo risolvere? Allora ha ragione il lettore nel chiedere se e’ veramente sicuro viaggiare in aereo, praticamente stiamo dicendo che vola ma non sappiamo il perche’!

Ovviamente le cose non stanno cosi’, se non in parte. Dal punto di vista matematico e’ impossibile risolvere “esattamente” le equazioni di Navier-Stokes ma possiamo fare delle semplificazioni aiutandoci con la pratica. Per poter risolvere anche in modo approssimato queste equazioni e’ necessario disporre di computer molto potenti in grado di implementare approssimazioni successive. Un grande aiuto viene dalla sperimentazione che ci consente di determinare parametri e semplificare cosi’ la trattazione matematica. Proprio in virtu’ di questo, diviene fondamentale la galleria del vento in cui vengono provati i diversi profili alari. Senza queste prove sperimentali, sarebbe impossibile determinare matematicamente il moto dell’aria intorno al profilo scelto.

In soldoni, e senza entrare nella trattazione formale, quello che avviene e’ il cosiddetto “downwash” dell’aria. Quando il fluido passa sotto l’ala, viene spinto verso il basso determinando una forza verso l’alto dell’aereo. Se volete, questo e’ esattamente lo stesso effetto che consente agli elicotteri di volare. In quest’ultimo caso pero’, il downwash e’ determinato direttamente dal moto dell’elica.

Detto questo, abbiamo capito come un aereo riesce a volare. Come visto, il profilo dell’ala e’ un parametro molto importante e, ovviamente, non viene scelto in base ai gusti personali, ma in base ai parametri fisici del velivolo e del tipo di volo da effettuare. In particolare, per poter mordere meglio l’aria, piccoli velivoli lenti hanno ali perfettamente ortogonali alla fusoliera. Aerei di linea piu’ grandi hanno ali con angoli maggiori. Al contrario, come sappiamo bene, esistono caccia militari pensati per il volo supersonico che possono variare l’angolo dell’ala. Il motivo di questo e’ semplice, durante il decollo, l’atterraggio o a velocita’ minori, un’ala ortogonale offre meno resitenza. Al contrario, in prossimita’ della velocita’ del suono, avere ali piu’ angolate consente di ridurre al minimo l’attrito viscoso del fluido.

Ultimo appunto, i flap e le altre variazioni di superficie dell’ala servono proprio ad aumentare, diminuire o modificare intensita’ e direzione della portanza dell’aereo. Come sappiamo, e come e’ facile immaginare alla luce della spiegazione data, molto importante e’ il ruolo di questi dispositivi nelle fasi di decollo, atterraggio o cambio quota di un aereo.

In soldoni dunque, e senza entrare in inutili quanto disarmanti dettagli matematici, queste sono le basi del volo.

Detto questo, cerchiamo di capire quanto e’ sicuro volare. Sicuramente, e come anticipato all’inizio dell’articolo, avrete gia’ sentito molte volte dire: l’aereo e’ piu’ sicuro della macchina. Questo e’ ovviamente vero, se consideriamo il numero di incidenti aerei all’anno questo e’ infinitamente minore di quello degli incidenti automobilistici. Ovviamente, nel secondo caso mi sto riferendo solo ai casi mortali.

Cerchiamo di dare qualche numero. In questo caso ci viene in aiuto wikipedia con una pagina dedicata proprio alle statistiche degli incidenti aerei:

– Wiki, incidenti aerei

Come potete leggere, in media negli ultimi anni ci sono stati circa 25 incidenti aerei all’anno, che corrispondono approssimativamente ad un migliaio di vittime. Questo numero puo’ oscillare anche del 50%, come nel caso del 2005 in cui ci sono state 1454 vittime o nel 2001 in cui gli attentati delle torri gemelle hanno fatto salire il numero. La maggiorparte degli incidenti aerei sono avvenuti in condizioni di meteo molto particolari o in fase di atterraggio. Nel 75% degli incidenti avvenuti in questa fase, gli aerei coinvolti non erano dotati di un sistema GPWS, cioe’ di un sistema di controllo elettronico di prossimita’ al suolo. Cosa significa? Un normale GPS fornisce la posizione in funzione di latitudine e longitudine. Poiche’ siamo nello spazio, manca dunque una coordinata, cioe’ la quota a cui l’oggetto monitorato si trova. Il compito del GPWS e’ proprio quello di fornire un sistema di allarme se la distanza dal suolo scende sotto un certo valore. La statistica del 75% e’ relativa agli incidenti avvenuti tra il 1988 e il 1994. Oggi, la maggior parte degli aerei civili e’ dotato di questo sistema.

Solo per concludere, sempre in termini statistici, e’ interessante ragionare, in caso di incidente, quali siano i posti lungo la fusoliera piu’ sicuri. Attenzione, prendete ovviamente questi numeri con le pinze. Se pensiamo ad un aereo che esplode in volo o che precipita da alta quota, e’ quasi assurdo pensare a posti “piu’ sicuri”. Detto questo, le statistiche sugli incidenti offrono anche una distribuzione delle probabilita’ di sopravvivenza per i vari posti dell’aereo.

Guardiamo questa immagine:

Statistiche della probabilita’ di sopravvivenza in caso di incidente aereo

Come vedete, i posti piu’ sicuri sono quelli a prua, cioe’ quelli piu’ vicini alla cabina di pilotaggio ma esiste anche una distribuzione con picco di sicurezza nelle file centrali vicino alle uscite di emergenza. Dal momento che, ovviamente in modo grottesco, i posti a prua sono quelli della prima classe, il fatto di avere posti sicuri anche dietro consente di offrire una minima ancora di salvataggio anche ad i passeggeri della classe economica.

Concudendo, abbiamo visto come un aereo riesce a volare. Parlare solo ed esclusivamente di Bernoulli e’ molto riduttivo anche se consente di capire intuitivamente il principio del volo. Questa assunzione pero’, presenta dei casi molto comuni in cui non e’ applicabile. Per quanto riguarda le statistiche degli incidenti, l’aereo resta uno dei mezzi piu’ sicuri soprattutto se viene confrontato con l’automobile. Come visto, ci sono poi dei posti che, per via della struttura ingegneristica dell’aereo, risultano statisticamente piu’ sicuri con una maggiore probabilita’ di sopravvivena in caso di incidente.

 

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Marte: altro che batteri, ci sono foreste!

Attraverso la pagina Facebook di Psicosi 2012, un nostro caro lettore, sempre disponibile a fornire spunti interessanti, ci ha chiesto di commentare alcuni articoli che circolano in rete gia’ da diverso tempo, ma che ancora non erano stati affrontati qui sul blog.

Come sapete, diverse volte ci siamo lanciati a commentare le ultime scoperte fatte dalle sonde orbitanti intorno a Marte o dei Rover in superficie, ultimo di questi Curiosity a cui abbiamo dedicato diversi post. Lo studio della superficie di Marte, oltre all’interesse scientifico indubbio, suscita da sempre la curiosita’ e la fantasia di molte persone. Come e’ facile intuire, ogni qual volta si parla di pianeti diversi dalla Terra, il primo pensiero e’ quello della ricerca di forme di vita intelligente.

Piccola parentesi di cui abbiamo discusso gia’ moltissime volte ma che e’ meglio ricalcare, la scienza non si oppone assolutamente all’esistenza di forme di vita diverse dalla nostra. La ricerca ha piu’ volte cercato precursori o forme di vita nei pianeti del Sistema Solare e, ancora oggi, lo studio dei pianeti extrasolari punta per prima cosa a trovare zone abitabili in cui potrebbe essersi sviluppata la vita. Fate sempre pero’ attenzione ad una cosa, parlare di forme di vita non significa parlare di omini verdi che viaggiano nel cosmo. Quando in scienza si parla di forme di vita, si intendono quasi sempre forme di vita semplici come batteri o microorganismi che potrebbero, anche in condizioni estreme, essere riuscite a svilupparsi su un pianeta.

Proprio a questo filone, appartiene la notizia che vorrei commentare. Probabilmente, trattandosi come detto di una storia vecchiotta, alcuni di voi potrebbero gia’ aver sentito queste affermazioni.

Durante la sua missione, la sonda MGS, Mars Global Surveyor, ha scattato diverse immagini ad alta risoluzione di alcune zone di Marte. In particolare, ci sono molti scatti che riguardano la fascia vicino al polo Sud e che hanno suscitato notevole attenzione fin dai primi momenti.

Di cosa si tratta?

Prima di tutto, vorrei mostrarvi una di queste foto:

Foto del presunto albero sulla superficie di Marte

Cosa sono quelle strane figure che appaiono sulla superficie? Senza tanti giri di parole, e nemmeno richiedendo uno sforzo troppo notevole alla fantasia, queste immagini sembrano senza dubbio ritrarre degli alberi. Tra l’altro, si notano anche molto bene le ramificazioni.

Se ancora non siete contenti, vi mostro un’altra immagine, forse ancora piu’ esaustiva della prima:

Quella che sembra una foresta su Marte

Qui addirittura si vede anche la colorazione verde degli alberi e, avendo ripreso la superficie da un’altezza maggiore, si vede come non sia presente un singolo albero, ma addirittura una foresta di arbusti sulla superificie di Marte.

Possibile tutto questo?

Seguendo i siti che raccontano la storia, assolutamente si. Per prima cosa, le dimensioni degli arbusti sarebbero molto maggiori di quelle normalmente presenti sulla Terra. Confrontando con la scala della foto, gli alberi mostrati avrebbero un diametro anche fino ad 1 km. Possibile? Ovviamente si, sapete perche’? La minore atmosfera del pianeta rosso rispetto a quella terrestre, renderebbe necessaria una superficie maggiore per lo scambio gassoso. Proprio per questo motivo gli alberi crescerebbero molto di piu’ che sulla Terra, appunto per un concetto di sopravvivenza. Inoltre, gli alberi avrebbero radici molto profonde per pescare acqua nello stato liquido nel sottosuolo di Marte.

Aspettate un secondo, ci sono foto della NASA che mostrano l’esistenza di “foreste” su Marte e poi, a distanza di anni, mandiamo Curiosity dentro il createre Gale, brutto, polveroso, senza niente da vedere se non qualche sasso, con la scusa di cercare batteri? Qualcosa non torna.

Perche’ avviene questo?

Che domande, la risposta e’ ovvia: le missioni marziane odierne sono solo una copertura per far vedere che la ricerca continua. Come al solito, i signori della NASA fanno ricerca per finta. Sanno che ci sono foreste in molte zone, ma mandano i rover in punti dove non potranno trovare niente. In questo modo, riescono a mantere il segreto di Marte.

Alcuni siti si lanciano anche nella spiegazione del perche’ avverrebbe questo. La risposta anche qui e’ molto semplice, ed e’ da ricercarsi nella religione. Sarebbe sconvolgente per la nostra societa’, ancorata alla tradizione religiosa, sapere che esistono forme di vita evolute, o anche solo alberi, su un altro pianeta. Chi li ha creati? Il nostro Dio? Un altro? Secondo le fonti, questo potrebbe destabilizzare l’animo umano facendolo entrare in una via senza ritorno.

Tralasciando questi tentativi di spiegazione, per carita’ interessanti dal punto di vista antropologico e umano, cerchiamo invece di capire cosa sarebbero queste foto che si trovano in rete.

La prima cosa che si potrebbe pensare e’ che le foto siano dei falsi. In realta’ non e’ cosi’, o meglio non lo e’ totalmente.

Queste foto sono state scattate utilizzando lo strumento MOC, che sta per Mars Orbiter Camera. Una camera abbastanza potente utilizzata per scattare foto della superficie dall’orbita di passaggio. Si tratta in realta’ di un sistema composto da tre camere. La prima, la piu’ potente, era in grado di scattare foto ad alta risoluzione in bianco e nero. Le altre due invece, a risoluzione minore, erano sensibili solo al rosso e al blu. Perche’ questo? La sensibilita’ a lunghezze d’onda specifiche poteva aiutare ad identificare ed isolare determinate emissioni o spettri specifici utili per analizzare in dettaglio alcune carateristiche. Se pensate che il sistema sia antiquato, non dimenticate che la missione MGS e’ terminata gia’ nel 2001, per cui la tecnologia a bordo, oggi, puo’ sembrare molto datata.

Prima osservazione, se ci sono camere in bianco e nero, sul rosso o sul blu, come e’ possibile avere una splendida foto, come la seconda mostrata, in cui si vede una foresta verdognola? Molto semplice, questa foto, cosi’ come molte altre che trovate in rete, sono state ricolorate a posteriori utilizzando programmi di grafica. Perche’ questo? Risposta quantomai facile, per spingere ancora di piu’ l’opinione che si trattasse di foreste sulla superficie di Marte.

Attenzione pero’, d’accordo che il colore e’ falso per capacita’ tecnologica, ma anche se immaginiamo le foto in colori diversi, le strutture presenti sono sempre paragonabili ad alberi.

Cosa sono queste forme che si vedono?

Anche qui, la risposta e’ quantomai facile da dare. Quelli che si vedono sono dei semplici sbuffi di anidride carbonica che partono dal permafrost di Marte e si alzano verso il cielo. Da cosa sono dovuti? Il permafrost di Marte e’ costituito di ghiaccio secco, o anidride carbonica allo stato solido. Le foto che abbiamo mostrato sono state scattate nel mese di ottobre, cioe’ quando stava iniziando l’equivalente primavera in quella regione di Marte. Questo non significa altro che le temperature erano in rapida ascesa.

Avete mai visto del ghiaccio secco? Come sapete, e’ una sostanza che non passa per lo stato liquido ma, attraverso il processo cosiddetto di sublimazione, evapora passando immediatamente da solido a gas.

Fin qui ci siamo. Ora, e anche questa non e’ una novita’, il terreno di Marte e’ costituito da una sabbia molto sottile e che spesso viene modellata da vere e proprie tempeste. Queste possono, durante i mesi invernali, ricorprire il permafrost seppellendo lo strato traslucido di ghiaccio secco. Quando poi le temperature si alzano, il vapore intrappolato nel terreno fa aumentare la pressione arrivando poi ad uscire con sbuffi di forte intensita’. Risultato di queste emissioni sono lanci di polveri anche a diverse centinaia di metri dal punto di fuoriuscita.

Che prove ci sono a sostegno?

Per prima cosa, la struttura del terreno di Marte e’ conosciuta molto bene e quindi questa spiegazione e’ compatibile con la conoscenza che abbiamo. Inoltre, ma questo spesso i siti che sostengono l’ipotesi foresta dimenticano di dirvi, nelle foto successive a quelle riportate, scattate poco dopo, non si notano piu’ gli alberi di cui stiamo parlando, ma qualcosa di questo tipo:

Segni sul terreno lasciati dall’emissione di CO2 dal permafrost

Questi altro non sono che i segni lasciati dalla fuoriuscita della CO2 dal terreno. Le righe che vedete sono proprio le linee di fuga verso le quali e’ stata lanciata la sabbia. Non credo assolutamente che si possa pensare che gli alberi da 1 kilometro appaiono e scompaiono nel giro di pochi secondi.

A questo punto, non credo ci sia altro da aggiungere. Purtroppo, spesso, soprattutto in casi di questo tipo, la vista puo’ fare brutti scherzi. Ovviamente, sono io il primo a dire che le strutture mostrate potevano essere scambiate per alberi, ma, come spesso avviene, ci sono spiegazioni ben piu’ razionali e scontate che forse andrebbero ricercate.

Come detto all’inizio, questa storia gira gia’ da diverso tempo sulla rete e, ma anche a questo siamo abituati, di tanto in tanto viene ritirata fuori a sostegno dei tanti complotti architettati dalla NASA per non far conoscere la verita’ che si nasconderebbe nel nostro 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.