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Il suono più forte mai udito!

12 Ott

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

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

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.

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SWARM e la diminuzione del campo geomagnetico

21 Giu

Nella solita sezione:

– Hai domande o dubbi?

Ormai divenuta punto di riferimento per i frequentatori di questo blog, è stata posta una domanda davvero molto interessante e che credo meriti un maggiore approfondimento attraverso un apposito articolo. La domanda in questione è relativa alla missione dell’ESA SWARM e che ha il compito di monitorare e misurare con una precisione mai raggiunta prima la struttura del campo magnetico terrestre. Per dirla tutta, la domanda iniziale puntava il dito anche contro una serie di articoli apparsi in rete, alcuni anche di note riviste considerate tutt’altro che catastrofiche, leggasi Focus, che forse si sono lasciate prendere un po’ la mano nei toni con affermazioni, lasciatemi dire, un po’ troppo esagerate.

Detto questo, cerchiamo di andare con ordine e capire meglio di cosa si sta parlando.

In diversi articoli ci siamo già occupati di campo magnetico terrestre dal momento che questo, ed in particolare la sua inversione, rappresentano da sempre un argomento molto in voga in chi vorrebbe far credere che qualcosa di grave stia accadendo alla nostra terra. Ecco alcuni esempi:

Inversione dei poli terrestri

La terza fascia di Van Allen

Come visto, il campo magnetico terreste offre una naturale protezione per la biosfera contro le radiazioni emesse dal nostro Sole. Queste, convogliate dalle linee di campo, vengono deviate e non riescono a penetrare direttamente nella nostra atmosfera. Questo, ad eccezione di alcuni punti specifici come ad esempio i poli, dove l’ingresso delle particelle e la loro seguente interazione con le molecole presenti in atmosfera da luogo allo splendido fenomeno naturale delle aurore.

Ora, come visto diverse volte, molto spesso vengono diffuse teorie secondo le quali il campo magnetico terrestre sia in procinto di invertirsi o, peggio ancora, di scomparire del tutto. E’ possibile questo? Per quanto riguarda l’inversione, assolutamente si. In diversi articoli abbiamo parlato di ciclo solare:

– Evidenze dal Sole?

– Le macchie solari AR1504

– Gli effetti di AR1504

– Sole: quanta confusione!

– Inversione dei poli terrestri

– Nuova minaccia il 22 Settembre?

– Come seguire il ciclo solare

– Curiosita’ sui cicli solari

– Possiamo scegliere tra era glaciale o desertificazione

Tempesta solare e problemi ai telefoni?

Come visto, il nostro Sole è solito invertire il verso dei suoi poli magnetici ogni 11 anni, in concomitanza con quelli che siamo soliti chiamare cicli solari. Per la nostra Terra invece, sempre caratterizzata da un campo magnetico dipolare, siamo soliti pensare che i suoi poli siano fissi nella loro posizione, polo nord magnetico verso nord terrestre e viceversa per il sud.

E’ possibile che i poli magnetici della Terra si invertano? Assolutamente si. Anzi, per dirla tutta, questo è già successo diverse volte nella storia geologica del nostro pianeta. Come si vede questo? Esiste una specifica branca della geofisica che si chiama paleomagnetismo. In questa disciplina, come visto negli articoli precedenti, si studia il verso del campo magnetico terrestre analizzando la disposizione magnetica delle rocce sedimentarie. Come è evidente, durante la loro formazione, i nuclei magnetici presenti si orientano secondo la direzione del campo terrestre e poi, una volta raffreddate, restano congelate in questa posizione.

Detto questo, torniamo invece a parlare di SWARM. Come anticipato, si tratta di una missione dell’ESA lanciata alla fine dell’anno scorso e che ora sta cominciando a dare i primi dati. L’intera missione è costituita da una costellazione di 3 satelliti che hanno lo scopo di mappare intensità, forma e andamento del campo magnetico, eliminando tutte le sorgenti esterne tra cui, ovviamente, quella solare. Solo pochi giorni fa, sono stati presentati i primi risultati della missione che hanno mostrato una sensibilità mai raggiunta prima per le misure di campo. Come potete immaginare, lo scopo della missione è quello di monitorare e capire a fondo il campo magnetico terrestre e, anche, vedere variazioni significative della sua forma. Queste, ovviamente, legate anche allo studio di una ipotetica inversione dei poli.

Bene, detto questo, i dati della missione hanno per il momento confermato quello che già si sapeva. Questo solo per rimanere nella parte interessante per rispondere alla domanda iniziale. Come visto anche nei nostri articoli precedenti, il polo nord magnetico è in lento e costante movimento e dovrebbe arrivare, nel giro di una cinquantina di anni, in Siberia. Questa foto, già utilizzata anche in precedenza, aiuta a visualizzare la posizione dei nord magnetico:

Posizione del polo nord magnetico nel corso degli anni

Posizione del polo nord magnetico nel corso degli anni

Ovviamente, ho parlato di “parte interessante per la domanda iniziale” dal momento che gli scopi della missione SWARM non sono solo quelli di vedere se il campo si sta invertendo o meno, ma di studiare moltissimi parametri legati al magnetismo del nostro pianeta.

Cosa si evince dunque dai dati preliminari della missione? Semplice, che il campo magnetico è in movimento e che i poli si stanno spostando. Questo significa che è in atto un’inversione del campo? Molto probabilmente no. Se prendiamo come riferimento il nostro Sole, la fase di transizione tra una configurazione e l’altra è estremamente complessa con un campo che non appare più semplicemente dipolare.

Linee di campo magnetico solare prima e durante l'inversione dei poli

Linee di campo magnetico solare prima e durante l’inversione dei poli

Per dirla tutta, esistono anche teorie che prevedono un lento e continuo movimento dei poli magnetici terrestri fino alla completa inversione. Anche in questo caso però, il processo durerebbe non meno di 5000-10000 anni.

Bene, alla luce di quanto detto, provate ora a leggere questo articolo:

Articolo focus SWARM

Come vedete, in alcuni tratti il catastrofismo sembra imperante. Ripeto, l’inversione del campo magnetico terrestre è possibile, il polo nord si sta spostando ed in passato sono già avvenute inversioni di campo. C’è da preoccuparsi? Da quanto detto, direi proprio di no! Sicuramente i dati raccolti da SWARM aiuteranno a comprendere meglio il campo magnetico terrestre e forniranno moltissimo materiale su cui lavorare. Da qui a parlare di inversione dei poli in corso, direi che c’è una notevole differenza.

 

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

Incidente del passo Djatlov: mistero o bufala?

5 Mar

C’e’ una nuova tipologia di articoli che stiamo scoprendo grazie alla sezione:

Hai domande o dobbi?

che potremmo definire dei “Grandi Misteri” della storia. Dopo aver discusso il caso Valentich e la misteriosa sparizione di questo giovane insieme al suo aereo:

Il caso Valentich

un nostro caro lettore ci ha chiesto di fare un approfondimento su quello che e’ noto come “Incidente del passo Djatlov”. Questo fatto, avvenuto come vederemo nel lontano 1959, e’ da sempre avvolto nel mistero e rientra nei grandi casi irrisolti che costellano la nostra storia. Al solito, si tratta di un avvenimento avvolto dal mistero e su cui, complice anche la sbrigativa chiusura dell’inchiesta, sono state fatte le ipotesi piu’ bizzarre nel corso degli anni che, come potete immaginare, hanno lasciato spazio alle fantasie piu’ sfrenate.

Cerchiamo di andare con ordine e raccontare, per chi non li conoscesse, prima di tutto i fatti.

Alcuni dei ragazzi del gruppo durante i primi giorni dell'escursione

Alcuni dei ragazzi del gruppo durante i primi giorni dell’escursione

Come anticipato, siamo nel 1959. Un gruppo di 10 ragazzi, 8 uomini e 2 donne, tutti studenti o neolaureati dell’Istituto Politecnico degli Urali, decidono di fare una spedizione sugli sci di fondo attraverso gli Urali Settentrionali. Premettiamo subito che alcuni tra i componenti del gruppo erano esperti sciatori e conoscitori sia della montagna che della zona in particolare.

Il 25 Gennaio il gruppo arrivo a Vijdal, l’ultimo insediamento abitato prima della zona prescelta per l’escursione. Qui, strani giochi della sorte, un membro del gruppo ebbe un malore e fu costretto a tornare indietro. Il 1 Febbraio i giovani iniziarono a percorrere quello che era noto come Cholat Sjachi, un passo montano che in lingua mansi significa “Montagna dei Morti”.

Apro e chiudo una parentesi importante. Come detto, il nome del passo montano deriva direttamente dalla lingua mansi, o vogulo. Lingua parlata in quel preciso distretto degli Urali. Anche, come immaginabile e come vedremo dai fatti accaduti, sul nome del passo montano, poi ribattezzato Passo Djatlov in onore del capogruppo della spedizione di cui stiamo parlando, si sono raccontate tante favole. L’origine del nome non e’ nota, ma non riguarda assolutamente pericoli specifici, se non quelli legati alle condizioni climatiche della zona, e probabilmente deve la sua origine a racconti o usanze del popolo stesso.

 

Foto contenuta in un rullino ritrovato sul posto. Allestimento del campo il 2 febbraio 1959

Foto contenuta in un rullino ritrovato sul posto. Allestimento del campo il 2 febbraio 1959

Detto questo, cosa accadde durante il passaggio in quello che poi diverra’ il Passo Djatlov? Durante la salita, un peggioramento delle condizioni climatiche, con conseguente tempesta di neve e temperature intorno ai -30 gradi, provoco’ un notevole calo della visibilita’. Il gruppo perse l’orientamento e punto’ verso la cima del monte deviando dal percorso stabilito che prevedeva l’arrivo per la sera dall’altra parte del valico. Ovviamente, questi fatti sono quelli ricostruiti dalla successiva inchiesta studiando i piani del gruppo e le evidenze di percorso. Capito l’errore, il gruppo decise di accamparsi per la notte sul pendio della montagna in attesa di un miglioramento delle condizioni meteo.

Secondo i programmi, una volta giunti dall’altra parte, la spedizione avrebbe telegrafato alla loro associazione sportiva la riuscita dell’escursione. Questo sarebbe dovuto accadere intorno al 12 Febbraio 1959. Ora, come e’ noto, ritardi di qualche giorno per escursioni montane sono del tutto normali e possono essere dovuti, come in questo caso, al peggioramento improvviso delle condizioni meteo.

Il 20 Febbario pero’, non avendo ricevuto piu’ nessuna comunicazione da parte del gruppo, vennero organizzate le prime squadre di ricerca. A queste si unirono poi anche polizia e esercito che misero a disposizione uomini e mezzi per setacciare la zona in cerca degli escursionisti.

La tenda cosi' come e' stata ritrovata

La tenda cosi’ come e’ stata ritrovata

Il 26 Febbario venne ritrovata sulle pendici del Cholat Sjachi la tenda dei ragazzi fortemente danneggiata e da cui partivano una serie di impronte che andavano verso il vicino bosco. Seguendo le impronte, ad una distanza di circa 500 metri dall’accampamento e all’inizio della vegetazione, i soccorsi trovarono i resti di un fuoco e i primi due corpi. Quello che salto’ subito agli occhi era che questi ragazzi avevano indosso solo la biancheria intima ed erano nei pressi di un grande albero, alcuni raccontano di un cedro, ma questo poco conta.

Tra questo albero e la tenda, vennero ritrovati altri 3 corpi. Ci tengo a sottolineare come i documenti e i testimoni concordano sul fatto che la posizione di questi corpi era tale da suggerire che i tre stessero tentando di tornare verso l’accampamento. Anche in questo caso, i corpi erano parazialmente svestiti, alcuni avevano solo una scarpa, altri sono i calzini, ecc. Di questi tre corpi, uno presentava una piccola ferita cranica assolutamente non imputabile come causa della morte. A parte questo dettaglio, come vedremo importante per alcune analisi, i corpi non presentavano ferite o segni di lotta.

Prima di ragionare sull’accaduto, completiamo il racconto dei fatti. Il gruppo era composto da 10 escursionisti, uno ebbe un malore e torno’ indietro. Dei 9 rimasti, 2 erano sotto il cedro, 3, distanti tra loro, tra il cedro e la tenda. Mancano ancora quattro persone.

Alcuni dei corpi ritrovati nel passo Dyatlov

Alcuni dei corpi ritrovati nel passo Dyatlov

Gli altri 4 membri del gruppo vennero ritorvati solo ai primi di maggio del 1959 dopo una lunga ricerca durata due mesi. I quattro corpi vennero rinvenuti in una gola scavata da un torrente all’interno del bosco sotto 4 metri di neve. Le condizioni in cui vennero ritrovati i corpi creo’ poi il mistero del caso. Uno dei corpi presentava una profonda ferita alla testa, altri due invece avevano gravi lesioni alla gabbia toracica. In particolare, uno dei corpi, aveva una profonda emorragia causata proprio da una costola spezzata. C’e’ poi un altro particolare macabro ma importante nella storia, ad uno dei ragazzi mancava completamente la lingua.

Altri dettagli importanti. Come evidente, alcuni ragazzi avevano indosso abiti di altri componenti del gruppo. Ad esempio, un ragazzo col giacchetto e capello di pelliccia di una ragazza o un altro con indosso due orologi di cui uno, come riportato dai parenti delle vittime, appartenente ad uno dei corpi ritrovati sotto al cedro. Inoltre, anche questo dettaglio non da trascurare, la tenda presentava delle lacerazioni fatte dall’interno, come stabilito dagli inquirenti. Questo significava che i ragazzi avevano danneggiato la tenda mentre erano dentro, probabilmente, per fuggire velocemente.

Bene, questa e’ la storia del gruppo di escursionisti del Passo Djatlov. Come vedete, si tratta di un racconto crudo di un gruppo di 9 ragazzi che hanno perso la vita sugli Urali. La domanda fondamentale in tutta questa storia e’ “come hanno perso la vita?”.

Ovviamente, al tempo vennero condotte delle indagini su quanto accaduto per cercare di ricostruire i fatti. Come pero’ denunciato anche dall’associazione dei parenti dei ragazzi, queste indagini furono molto sbrigative e vennero chiuse in tempi rapidi senza risalire alla reale causa della morte.

Appunto, quale sarebbe la causa della morte secondo l’inchiesta? Come si legge dai documenti, la causa della morte sarebbe da ricercare in una “sconosciuta forza irresistibile”.

Ma che significa? A mio avviso assolutamente niente. Praticamente l’indagine e’ stata chiusa concludendo che non si sa come siano morti 9 ragazzi su una montagna!

A complicare il quadro, ci sono poi una serie di fatti. Prima di tutto, le lacerazioni della tenda indicano che i ragazzi siano scappati velocemente fuori lacerando il tessuto. I corpi sono stati ritrovati in posizioni diverse, alcuni svestiti, altri con vestiti che non gli appartenevano. Alcuni presentavano gravi lesioni interne e non dimentichiamo il particolare della lingua mancante in una delle ragazze. Altro particolare importante e’ che sugli indumenti di uno dei ragazzi sono state rinvenute tracce di radioattivita’ 2 volte maggiori di quelle normalmente misurabili nella zona. Durante i funerali, sempre piu’ a complicare il quadro, alcuni testimoni riportano di aver osservato un colore imbrunito della pelle dei corpi che apparivano come abbronzati.

Scenario sicuramente difficile da districare e che, come potete immaginare, ha lasciato spazio alle interpretazioni piu’ fantasiose.

Cerchiamo di vedere qualche ipotesi tra quelle fatte.

Come e’ ovvio, non poteva mancare l’ipotesi UFO. I ragazzi sarebbero stati attaccati sui monti da una pattuglia extraterrestre. Questo sarebbe “evidente”, secondo i sostenitori, dall’assenza di impronte diverse da quelle dei ragazzi, giustificherebbe lo spavento che li ha costretti ad uscire dalla tenda con 30 gradi sotto lo zero e, sempre secondo i sostenitori dell’ipotesi, giutificherebbe l’alto tasso di radioattivita’ misurato sugli indumenti di uno dei giovani. Apro e chiudo nuovamente parentesi, spesso sentiamo parlare di UFO associati a radioattivita’, esempio classico quello dei cerchi nel grano di cui abbiamo parlato abbondantemente. Fatemi capire una cosa, abbiamo trovato molti UFO con motori nucleari o normalmente incontriamo omini verdi che mangiano radionuclidi? Ovviamente sono ironico nei confronti di queste acclamate e accettate teorie che non hanno nulla di reale  se non una buona dose di fantasia.

Altra ipotesi. Partendo sempre dalla radioattivita’ di cui sopra, qualcuno ipotizza che i giovani si siano trovati coinvolti in un qualche esperimento condotto dall’esercito russo in quella zona sperduta per sperimentare pericolose e misteriose armi. In particolare, tanto visto lo scenario facciamo a gare a chi mette in mezzo piu’ cose, qualcuno torna di nuovo a parlare di armi scalari, Tesla, dispositivi “psicotronici” e altro. Di questo abbiamo gia’ parlato in vari post:

Il raggio della morte

Il raggio del dolore

Le terribili armi scalari

Esistono dei dispositivi cosiddetti non letali basati su microonde ad alta potenza, ma non mi sembra che lo scenario sia compatibile con ipotesi del genere. Per le armi scalari, credo che quanto scritto nell’apposito articolo sia sufficiente a spiegare il mio punto di vista. Riguardo invece all’ipotesi test nucleare, forse non e’ chiaro completamente cosa significhi fare un test nucleare. Secondo voi, un livello di radiazione due volte superiore a quello atteso sui vestiti di uno dei componenti di un gruppo di nove persone ritrovate a distanza di 1 Km, potrebbe far pensare che qualcuno abbia eseguito test atomici in zona? E’ vero che siamo nel 1959 ed in piu’ in Russia, ma cerchiamo di rimanere oggettivi e fare ipotesi che abbiano un minimo di veridicita’.

Inoltre, le due ipotesi precedenti, vengono sostenute dalla testimonianza di un altro gruppo di esploratori che si trovava a circa 50 Km dall’accampamento e che riporterebbe la presenza di misteriose sfere luminose nella zona dell’incidente. Ora, punto numero uno, queste testimonianze non sono state verificate. Secondo, come detto all’inizio, e come invece sostenuto da tutti, le avverse condizioni meteo avevano creato una scarsa visibilita’. Parliamo di un gruppo distante 50 Km da quello che stiamo analizzando e che parla di “misteriose” sfere luminose “precisamente” in quel punto. Permettetemi di essere scettico su questo particolare che in realta’ potrebbe essere creato da insediamenti piu’ a valle.

Dunque? Scartiamo tutto, pero’ abbiamo 9 morti inspiegabili.

Premetto che, anche in questo caso cosi’ come per il caso Valentich, tutti possono solo fare ipotesi. A distanza di piu’ di 50 anni e’ difficile risalire alla verita’, complici anche le tantissime teorie e particolari inventati che si sono mescolati al reale nel racconto di questo incidente.

Prendiamo, per esempio, il particolare dei corpi imbruniti durante i funerali. Questo particolare e’ stato enfatizzato all’inverosimile e messo, ovviamente, in relazione al discorso radiazioni. Presi dal mistero che avvolge questo caso, forse molti dimenticano, o fanno finta di dimenticare, che normalmente i morti per ipotermia o che comunque restano molto tempo a bassa temperatura, presentano sempre una colorazione piu’ scura tale da apparire quasi abbronzati.

Gia’, a proposito, come anticipato, uno dei membri della spedizione presentava una contaminazione non dico elevata, ma comunque superiore al normale di radiazioni. Cosa aveva provocato questa contaminazione? Molto semplice, e perfettamente spiegabile, si tratta di contaminazione precedente alla spedizione. Come e’ possibile questo? Presto detto, il ragazzo in questione era un dipendente del sito nucleare Chelyabinsk-40. Si tratta di un impianto militare tenuto nascosto fino al 1957, anno in cui si verifico’ un incidente che porto’ l’attenzione su questa installazione. Ora, ragionando, poiche’ siamo nel 1959, il fatto che un dipendente di un impianto nucleare entri in contatto con radionuclidi e che forse lo faccia con condizioni di sicurezza notevolmente inferiori a quelle che possiamo avere oggi, non ci deve assolutamente sconvolgere. Sulla base di questo, credo che sia abbastanza scontato, a meno che non ci sia dolo nel voler cercare assolutamente il mistero, il discorso radiazioni e’ assolutamente comprensibile e smentisce del tutto le ipotesi, ad esempio, del test atomico nella zona la notte dell’incidente.

Bene, quanto detto fino ad ora e’ ragionevole, ma continuiamo a smentire ipotesi, ovviamente con il ragionamento, ma ancora non abbiamo capito come questi ragazzi siano morti.

Proviamo a ripensare ai diversi corpi e a tutti quei dettagli che sono riportati sia nell’inchiesta ufficiale che nelle testimonianze credibili. Se facciamo questo, ci rendiamo conto che forse un’ipotesi razionale potrebbe esistere.

Andiamo con ordine. I ragazzi sono all’interno della tenda, fuori ci sono 30 gradi sotto zero, le condizioni meteo sono pessime e la visibilita’ scarsissima. Supponiamo che qualcosa, ad un certo punto, spaventi fortemente i giovani. Sul che cosa potrebbe aver spaventato il gruppo torneremo piu’ avanti. Per il momento, lasciateci supporre questo punto di partenza.

Bene, nella foga di voler scappare dalla tenda e’ plausibile che qualcuno abbia lacerato il tessuto. Probabilmente, chi ha fatto questo poteva essere uno dei meno esperti in preda al panico a causa del motivo dello spavento. Ovviamente, una volta uscito dalla tenda e andando incontro a morte sicura, possiamo altresi’ supporre che anche gli altri ragazzi siano usciti fuori per recuperare il o gli avventati compagni.

Cosa succede a questo punto?

Immaginiamo la scena, uno dei ragazzi strappa la tenda e fugge spaventato in mezzo al nulla. Gli altri lo inseguono per fermarlo. Allontanati dalla tenda, a causa della scarsissima visibilita’, il gruppo, ormai al completo, non e’ riuscito ad individuare la tenda. Viste le temperature, come sopravvivere al freddo? La prima cosa da fare sarebbe quella di accendere un fuoco. Infatti, come detto in precedenza, nelle vicinanze del grande albero, sono stati ritrovati i resti di un falo’. Ovviamente, il vento forte avrebbe messo comunque a rischio la vita dei giovani. A questo punto, uno si arrampica sull’albero per cercare di individuare l’accampamento, ma scivola o si spezza un ramo. Nella caduta, il ragazzo si ferisce alla testa. Come vedete, il quadro probatorio che abbiamo analizzato in precedenza, e’ compatibile con le ipotesi fatte fino a questo punto.

Come si spiega pero’ il fatto che i corpi rinvenuti, soprattutto per i ragazzi morti vicini all’albero, erano seminudi? Anche per questo esiste una spiegazione razionale. Andando in ipotermia, quando la morte si sta avvicinando, in circa il 25% dei casi si puo’ manifestare quello che e’ noto come “undressing paradossale”, cioe’ “spogliamento paradossale”. Cosa significa? In uno stadio avanzato di ipotermia, il soggetto diviene confuso, aggressivo e avverte una fortissima sensazione di calore che sembra incendiare tutto il corpo. In queste condizioni, con uno stato mentale ovviamente alterato, il soggetto puo’ strapparsi letteralmente i vestiti di dosso.

Quanto detto e’ compatibile con il caso in esame? Certamente si. L’undressing paradossale non e’ avvenuto per tutti i ragazzi morti sotto l’albero, ma solo per due di loro. Ovviamente tutti sono morti per ipotermia, la distanza tra i corpi ci indica soltanto come loro abbiano tentato inutilmente di tornare all’accampamento ma la morte li abbia raggiunti in momenti diversi.

E gli altri quattro ragazzi?

Continuate ad immaginare la scena. Cinque ragazzi sono gia’ morti a causa del freddo, molto probabilmente i restanti quattro hanno pensato di rifugiarsi nel bosco per cercare di sopravvivere. Qui pero’, sono caduti nel fosso profondo ben 15 metri riportando gravi ferite. Per due di loro, le ferite sono state talmente gravi da provocare la morte immediatamente. Degli altri due, uno e’ ferito, l’altro solo lievemente. Quest’ultimo proprio per cercare di riparare dal freddo il compagno, toglie abiti ed accessori ai due deceduti. Nonostante questa disperata manovra, anche gli ultimi due ragazzi trovano la morte nel giro di poco tempo a causa dell’ipotermia.

Bene, diciamo che questo racconto e’ compatibile con quello che riportano le cronache. Ci sono pero’ ancora dei particolari da capire. Tra questi, sicuramente il fatto che uno dei ragazzi all’interno del burrone non aveva la lingua. Secondo alcuni, questa asportazione potrebbe essere dovuta all’attacco degli animali selvatici. Personalmente, la trovo molto forzata come spiegazione. Perche’? E’ possibile che un animale selvatico mangi solo la lingua, lasciando completamente intatto il viso? In alternativa, una spiegazione potrebbe essere trovata pensando ad una decomposizione del corpo non uniforme. Non dimentichiamo che i quattro nel burrone vengono trovati solo dopo 2 mesi di ricerche e dunque sono quelli che sono rimasti piu’ esposti all’esterno. Ora, all’interno di un burrone, in una zona fortemente ventosa, non e’ assurdo pensare che ci possano essere, anche in base alla posizione di un corpo, parti piu’ o meno esposte al vento e alle basse temperature. Non dimentichiamo poi che parlando di lingua, parliamo di un tessuto molto molle e facilmente decomponibile.

Ora, pero’, c’e’ ancora un particolare molto importante che abbiamo citato e usato ma su cui ancora non abbiamo fatto considerazioni oggettive. Tutto il castello della ricostruzione si basa sul fatto che uno o piu’ ragazzi abbiano strappato la tenda in preda al panico per scappare.

Cosa li avrebbe spaventati?

Qui le ipotesi da fare potrebbero essere un certo numero e, ovviamente, anche su questo punto potremmo far partire la fantasia piu’ sfrenata tornando nel sensazionalismo. Cerchiamo pero’ di rimanere con i piedi per terra e analizzare fatti o eventi realistici.

La prima cosa che viene in mente e’ che i ragazzi potrebbero essere stati spaventati da una valanga. Attenzione pero’, valanghe non ce ne sono state in quel punto preciso, altrimenti questo particolare sarebbe stato riportato e sicuramente non avremmo trovato ne’ i corpi ne’ la tenda cosi’ come li vediamo dalle foto, cioe’ fuori dalla neve. L’intera zona pero’, e’ soggetta a valanghe. Considerando che siamo in un vallone all’inizio della salita sul monte, una slavina che avviene anche a qualche kilometro di distanza, fa sicuramente molto rumore. I ragazzi potrebbero aver sentito il rumore di una valanga in lontananza e alcuni di loro, forse i meno esperti, hanno pensato di essere in pericolo in quel preciso punto.

Ovviamente, ed e’ giusto ricordarlo sempre, siamo nel campo delle ipotesi. Anche se ci stiamo basando su considerazioni oggettive, tutte le idee che stiamo mettendo in campo hanno la stessa valenza poiche’ parliamo di un fatto accaduto piu’ di 50 anni fa.

Altra ipotesi che negli ultimi tempi ha preso piede per giustificare il possibile spavento e’ quella della “tempesta perfetta”. Cosa sarebbe? Una combinazione di vento forte e geomorfologia della zona potrebbe aver creato dei mini tornado in grado di emettere onde sonore molto potenti nella regione degli infra-suoni. Cioe’? Questo fenomeno naturale, di cui esistono modelli ed esempi, anche se su scala ridotta rispetto a quella ipotizzata per il caso specifico, creerebbe piccoli tornado il cui “rumore” si estenderebbe fino agli infra-suoni, cioe’ a frequenze minori di 20Hz. Gli infrasuoni sono in grado di propagarsi anche a lunga distanza e aggirare gli ostacoli con poca dissipazione. Ovviamente si tratta di regioni dello spettro non udibili dall’orecchio umano. Cosa succede a questo punto? In presenza di infrasuoni e’ dimostrato che l’uomo, anche se non in grado di “ascoltarli” direttamente, sia soggetto a stati di ansia e paura. Inoltre, ad alcune frequenze gli infrasuoni sono in grado di mettere in vibrazione il vestibolo, parte interna dell’orecchio, che a sua volta puo’ provocare vertigini e nausea. Pensate che nelle colonne sonore di alcuni film vengono inseriti infrasuoni proprio per far provare sensazioni quasi soprannaturali agli spettatori e aumentare lo stato di ansia.

Questa ipotesi ci spiegherebbe molto bene lo stato di paura avvertito durante quella notte. Personalmente, pero’, permettetemi di essere un po’ scettico sulla causa dello stato di ansia, non sull’importanza dello stesso. Quanto ipotizzato sulla cosiddetta tempesta perfetta, mi sembra un pochino azzardato e molto macchinoso da pensare. Tra le due, se proprio dovessi scegliere, mi sentirei di credere piu’ alla valanga che alla tempesta perfetta. Inoltre, tenete sempre presente che anche durante una slavina il movimento delle nevi provoca l’emissione di infrasuoni in grado di provocare maggiore ansia.

A questo punto, cerchiamo di tirare le somme di quanto raccontato. 9 ragazzi sono morti, e questo e’ certo. La dinamica dei fatti e’ ovviamente molto confusa ed e’ ancora tale dopo piu’ di 50 anni. Lo stato, la posizione e le condizioni in cui sono stati ritrovati i corpi hanno aperto il campo ad ipotesi molto fantasiose che nel corso del tempo sono state poi riprese da piu’ parti piu’ per aumentare il misticismo che per dare una spiegazione a questo incidente. Sicuramente, la chiusura affrettata, e con le motivazioni viste, delle indagini hanno contribuito molto al diffondersi di false ipotesi. A contribuire ancor di piu’ a questo, le autorita’ hanno pensato bene di chiudere per qualche anno il passo agli sciatori contribuendo a far credere che qualcosa di misterioso si celasse tra quei monti.

Come detto, possiamo ipotizzare una spiegazione razionale, supportata anche da altre fonti, per spiegare quanto accaduto. Certamente, ci sono ancora molti punti da chiarire e su cui possono aleggiare spiegazioni fantasiose, si pensi ad esempio al motivo dello spavento iniziale. Certo, in tutti i casi si tratta di ipotesi piu’ o meno supportate dai fatti ma che pero’ non possiamo considerare tutte con lo stesso peso. I decenni e la tipologia di incidente, non hanno fatto altro che alimentare ipotesi che di reale hanno veramente poco. Forse, non sapremo mai esattamente tutto quello che e’ successo quella notte, possiamo pero’, e credo che questo sia giusto anche moralmente, cercare di dare spiegazioni razionali, o anche irrazionali ma verosimili, per spiegare come 9 ragazzi siano morti in una sola notte e con le modalita’ viste.

 

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

La collaborazione scientifica

8 Ago

Cosa c’entra un neutrino, una delle particelle piu’ sfuggenti conosciute, con un capodoglio, uno dei mammiferi piu’ grossi del pianeta? Assolutamente niente direte voi, e invece sbagliate.

Senza giocare agli indovinelli, vi vorrei raccontare di una ricerca, a mio avviso molto importante, nata con uno scopo e che in corso d’opera ne ha trovato uno ulteriore altrettanto interessante.

Come sapete, lo studio dei neutrini cosmici e’ molto importante perche’ attraverso la misura del numero di queste particelle, e’ possibile individuare e studiare sorgenti astronomiche come stelle di neutroni, buchi neri, pulsar, ecc. Il problema di queste particelle e’ che, come si dice in fisica, hanno una “sezione d’urto” molto piccola, cioe’ hanno una probabilita’ di interagire con la materia estremamente bassa. Per poter osservare i neutrini e’ prima di tutto necessario eliminare le altre tantissime particelle che arrivano dal cosmo e che rendono la loro osservazione impossibile dal momento che questi segnali sarebbero completamente sommersi in mezzo a tanti altri. A questo punto, per contare i neutrini si devono sfruttare le reazioni poco probabili che queste particelle hanno con alcuni mezzi. Una delle tecniche maggiormente utilizzate e’ quella del rivelatore Cherenkov ad acqua. Passando attraverso questo liquido, i neutrini possono interagire producendo radiazione Cherenkov, cioe’ una piccolissima scia luminosa indicante appunto il loro passaggio. Vista la bassa probabilita’ di avere questi aventi, e’ necessario avere dei volumi di acqua molto grandi e, ovviamente, dei sensori in grado di captare l’eventuale luce.

Detto questo, molti osservatori per neutrini sono stati realizzati posizionando rivelatori sul fondo dei mari. Questa soluzione offre un ottimo schermo alle altre particelle e soprattutto un notevole volume di liquido gratuito e sempre disponibile.

Uno degli ultimi esperimenti in corso di realizzazione e’ chiamato Km3net dell’Istituto nazionale di fisica nucleare a cui collaborano molti ricercatori italiani e stranieri. Questo esperimento prevede il posizionamento di alcune torri sottomarine nel mediterraneo, su cio posizionare sfere di fotomoltiplicatori, cioe’ dispositivi in grado di traformare le tracce luminose lasciate dai neutrini in segnali elettrici leggibili.

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle sfere di Km3net con i fotomoltiplicatori

Una delle stazioni di Km3net e’ stata posizionata in Sicilia, 80 Km a largo di Capo Passero. I fotomoltiplicatori sono stati posizionati su una torre di circa 400 metri, ancorata al fondo del mare che in quel punto ha una profondita’ di circa 2000 metri.

Sfruttando la particolare posizione della torre, in collaborazione con biologi marini di varie universita’, si e’ ben pensato di installare sulla struttura anche misuratori acustici. Questa soluzione e’ stata adottata perche’ consente di monitorare il passaggio di capodogli ma soprattutto consente di mappare l’inquinamento acustico sottomarino.

Perche’ si parla di inquinamento acustico sottomarino?

Come potete facilmente immaginare, il passaggio di navi nei mari, provoca rumori in profondita’. Proprio questi rumori possono disturbare i mammiferi acquatici che si trasmettono segnali acustici sottomarini. Secondo alcune teorie, questi disturbi possono notevolmente ridurre la distanza di comunicazione tra capodogli ma, soprattutto, potrebbero essere responsabili degli spiggiamenti che ogni tanto si verificano sulle coste.

Gia’ ai tempi del primo prototipo di Km3net in Sicilia nel 2005, lo strumento era riuscito ad ascoltare il passaggio di questi stupendi mammiferi. Ora, con il rivelatore finale, piu’ grande e performante, oltre ad individuare il loro passaggio, i sensori sono in grado di determinare anche la grandezza dei mammiferi. Questa soluzione e’ fondamentale per fare un censimento della popolazione di capodogli nei nostri mari.

Da quando e’ stato installato, questo rivelatore non solo e’ riuscito ad osservare il passaggio di diversi animali, ma soprattutto si e’ scoperto che la popolazione e’ maggiore di quanto ci si aspettasse e che i capodogli si trovano anche in zone che prima si pensavano poco battute da questi animali.

Come potete vedere, si tratta di uno splendido esempio di ricerche congiunte, in cui con una sola spesa si riesce a mettere insieme diversi campi di studio, con analisi diverse ma tutte molto importanti. Sicuramente, dal punto di vista biologico, i rivelatori installati consentiranno di avere una stima molto precisa del numero di cetacei presenti nei nostri mari, della loro grandezza ma, soprattutto, consentiranno di studiare con precisione l’effetto che l’inquinamento acustico sottomarino puo’ avere su questi animali. A questo punto non resta altro da fare che aspettare di raccogliere tanti dati per avere una buona statistica sia di capodogli che di neutrini.

 

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IceCube e l’esplorazione del cosmo con i neutrini

22 Mag

Nell’articolo precedente, abbiamo parlato di neutrini:

EniGma con Nadir Mura

come visto nell’intervista, e come sicuramente ricorderete, queste particelle sono balzate agli onori delle cronache soprattutto a seguito della misura, poi trovata affetta da errori strumentali, che voleva i neutrini viaggiare ad una velocita’ superiore a quella della luce.

Ora, vorrei tornare nuovamente a parlare di queste particelle, a causa di una nuova misura fisica che sta facendo molto discutere.

Come sappiamo bene, i neutrini sono particelle molto particolari soprattutto a cusa della loro bassa probabilita’ di interazione con la materia, che li rende difficilmente rivelabili. Fino a pochi ani fa, si pensava addirittura che i neutrini non avessero massa, cosa smentita poi grazie alla ricerca e all’osservazione dell’oscillazione dei neutrini, cioe’ della proprieta’ di queste particelle di trasformarsi durante il cammino da una famiglia all’altra.

Proprio a causa di queste proprieta’ cosi’ particolari, i neutrini vengono studiati in diversi esperimenti e, molto spesso, in condizioni quasi estreme. Come detto, la bassa probabilita’ di osservazione, impone agli esperimenti di eliminare all’origine tutto il “rumore” da altre fonti, cioe’ quanto piu’ possibile, ogni altro evento prodotto da particelle diverse e che rischierebbe di coprire, a cuasa della maggiore probabilita’, i neutrini da rivelare.

Proprio per qusto motivo, si sente spesso parlare di rivelatori disposti in angoli remoti del mondo, all’interno delle miniere, sotto kilometri di roccia come nei laboratoridel Gran Sasso o anche immersi ad elevate profondita’ nel mare. Il motivo di questo e’, come anticipato, avere uno schermo naturale in grado di fermare le altre particelle lascinado passare i neutrini. Questi ultimi, a causa della bassa probabilita’ di interazione, passano con molta facilita’ kilometri di materiale senza interagire con la materia.

Posizionamento di uno dei rivelatori di IceCube nel ghiaccio

Posizionamento di uno dei rivelatori di IceCube nel ghiaccio

Dopo questa doverosa introduzione, vorrei parlarvi di IceCube, uno dei maggiori rivelatori di neutrini, costruito addirittura sotto i ghiacci dell’Antartide. IceCube e’ composto da un elevato numero di elementi sensibili, sepolti ad ua profondita’ variabile tra 1500 e 2500 metri di ghiaccio. La matrice cosi’ ottenuta consente di avere una superficie da rivelare dell’odine di 1 kilometro cubo.

Perche’ sto parlando di neutrini ed in particolare di IceCube?

Scopo di questi esperimenti e’ quello di studiare i neutrini provenienti dal sole o dai raggi cosmici, anche per rivelare nuove sorgenti astrofisiche. Il motivo di questo e’ molto semplice: studire le emissioni di neutrini da parte di oggetti nell’universo, consente di ottenere una sorta di telescopio con queste particelle e dunnque poter analizzare, anche in questo modo, lo spazio che ci circonda.

Bene, l’anno scorso, quasi per caso, IceCube ha individuato due neutrini con l’energia piu’ alta mai registrata sulla Terra, dell’ordine del petaelettronvolt. Per capire quanto sia elevata questa energia, basti pensare che LHC, il grande collisore del CERN, fa scontrare particelle con energia di 3.5 teraelettronvolt, cioe’ circa 300 volte inferiore a quella osservata da ICeCube. Durante l’analisi dei dati condotta per studiare questi eventi particolari, ci si e’ accorti che tra il 2010 e il 2012, il rivelatore avrebbe visto 26 eventi di alta energia, circa 10 volte quella di LHC.

Perche’ sono importanti questi eventi? Nel nostro sistema solare, l’unica sorgente di neutrini presente e’ il Sole. Questi pero, avendo energia molto piu’ bassa, non possono aver generato quanto osservato dai fisici di IceCube. Come potete capire, si tratta, con ottima probabilita’, di una sorgente extragalattica, non ancora identificata.

Dai modelli elaborati, le sorgenti di neutrini nello spazio potrebbero essere le esplosioni di Supernovae, i gamma ray burst o i quasar. Nell’idea, come anticipato, di realizzare un telescopio a neutrini dell’universo, molto interessante sarebbe individuare questa sorgente. Purtroppo, ad oggi, questo non e’ stato ancora possibile, soprattutto a causa dei pochi eventi raccolti all’esperimento.

Anche se manca la spiegazione ufficiale, possaimo provare a formulare ipotesi circa l’origine di questi eventi, soprattutto per capire l’importanza di questo risultato.

Dei gamma ray burst abbiamo parlato in questo post:

WR104: un fucile puntato verso la Terra?

Ccome visto, la conoscenza di questi eventi, ma soprattutto, eventualmente, il poter studiare il loro comportamento diretto, ci permetterebbe di aumentare la nostra conoscenza dell’universo e, perche’ no, magari in futuro farci confermare o smentire idee catastrofiste.

In passato, precisamente nel 1987, sulla Terra arrivarono, ad esempio, i neutrini prodotti da una supernova molto distante nella Nube di Magellano. Anche in questo caso, eventi come quelli delle esplosioni di supernovae ci consentono di comprendere meglio importanti meccanismi alla base dell’universo.

Altre ipotesi formulate riguardano invece la materia oscura, di cui abbiamo parlato in questi post:

La materia oscura

Troppa antimateria nello spazio

Come visto, ad oggi, ci accorgiamo della presenza di materia oscura mediante considerazioni indirette. Purtroppo, non e’ stato ancora possibile individuare questa curiosa forma di materia, anche se molte ipotesi sono state formulate. Proprio l’astrofisica a neutrini potrebbe aiutare a sciogliere qualche riserva. Secondo alcune ipotesi infatti, i neutrini potrebbero essere stati prodotti dallo scontro di materia oscura nel centro della nostra Galassia. In questo caso, studiare in dettaglio i parametri dei candidati, aiuterebbe molto ad individuare la sorgente di produzione dei neutrini ma anche, e soprattutto, di ottenere maggiori informazioni sull’origine della Via Lattea e sulla natura della meteria oscura.

Concludendo, IceCube ha individuato 26 neutrini di alta energia che hanno attraversato i suoi rivelatori. Statisticamente, la probabilita’ che si tratti di un errore e’ inferiore  allo 0,004% per cui sara’ interessante analizzare i dati e capire meglio quali test organizzare nel futuro per cercare di risolvere importanti dubbi che ormai da troppo tempo sono in attesa di una spiegazione ufficiale.

 

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

Ad un anno dal sisma, la terra ribolle in Emilia

20 Mag

In questi giorni, sta facendo molto discutere un fenomeno alquanto curioso che sta avvenendo in alcune zone in provincia di Mantova.

Di cosa si tratta?

Sembrerebbe che la terra stia ribollendo, emettendo uno strano gorgoglio e, almeno secondo le testimonianze, venga emesso un gas non ancora identificato.

Il fenomeno e’ stato osservato per la prima volta a San Giovanni del Dosso e da ieri anche a Campagnola nella Bassa Reggiana. I primi a parlare di questo avvenimento, sono stati i giornalisti della Gazzaetta di Mantova che sono anche intervenuti sul posto. Per farvi capire di cosa stiamo parlando, vi riporto il link al giornale in cui potete vedere e sentire il misterioso borbottio:

Gazzetta di Mantova, San Giovanni del Dosso

Come raccontato dal giornale, in entrambi i casi, il fenomeno e’ stato osservato in campi agricoli e sono state allertate le autorita’ per cercare di capire l’origine di questi strani rumori. Ad oggi, non si sa ancora l’origine certa ne’ tantomeno il meccanismo geologico che innesca questi movimenti.

Di questo strano fenomeno, ho discusso con un nostro lettore che vive proprio nella zona e che mi ha contattato per cercare di capire cosa stia accadendo. Ovviamente, non avendo a disposizione dati certi, e’ possibile fare solo delle ipotesi basate sui video che trovate in rete.

Prima di parlare di ipotesi, cerchiamo di contestualizzare la situazione. Proprio oggi, e’ l’anniversario della prima scossa che ha interessato l’Emilia, il 20 Maggio 2012. Di questo evento, cosi’ come di quello del 29, abbiamo parlato moltissimo in questo blog per analizzare e smentire le tantissime ipotesi che volevano il terremoto indotto dall’uomo o legato a qualche strana attivita’ di fratturazione idraulica.

Parlando di una zona con ancora vivo il ricordo di quei momenti, e’ abominevole pensare che in rete ci sia una fortissima speculazione anche su questo ultimo fenomeno. Purtroppo, come ormai sappiamo bene, pur di fare profitto non si guarda in faccia nessuno.

Analizziamo un attimo i fatti. Stando a quanto riportato dai testimoni, oltre a questo strano rumore, dal terreno sarebbe emesso anche un gas. Per certo, sappiamo che non si tratta di metano. Questo perche’, con un metodo alquanto discutibile dal punto di vista scientifico, le persone intervenute sul luogo hanno accertato che avvicinando una fiamma il gas non si incendiava. Si potrebbe discutere sul metodo “scientifico” utilizzato, ma non e’ questo l’importante ora.

Quali sono le spiegazioni che trovate in rete? La piu’ citata e’ che il gas emesso sia radon. Perche’ questa ipotesi? Semplice, per creare la connessione con le teorie di Giuliani e quindi far intendere che da qui a pochi giorni ci potrebbe essere una nuova scossa. Di queste teorie abbiamo parlato piu’ volte, discutendo come le emissioni di radon dal sottosuolo non possano essere considerate un precursore sismico. Non mi stanchero’ mai di ripetere che: ci possono essere terremoti preceduti da emissioni di radon, ci possono essere terremoti non preceduti da emissioni di radon, ci possono essere emissioni di radon senza terremoti. Nell’ottica dell’individuazione di un precursore sismico, capite dunque che questo parametro non e’ assolutamente affidabile.

Detto questo, ci sono poi tantissimi siti che parlano dello stesso fenomeno avvenuto pochissimi giorni prima della violenta scossa del 20 maggio 2012. Cosa significa questo? Semplice, far credere alle persone che tra pochi giorni ci potrebbe essere di nuovo un forte terremoto.

Prima di farci prendere dal panico, andiamo con ordine e cerchiamo di inquadrare la cosa.

Prima di tutto, parlando dei terremoti del 2012, abbiamo parlato di fenomeni simili a questi che stiamo analizzando ora, in questi post:

Una prova del fracking in Emilia?

Inalzamento dei pozzi in Emilia prima del sisma

Spesso i vulcanelli vengono citati in tanti articoi attuali, dimenticando pero’ un particolare fondamentale: come visto nel post, questo fenomeno non e’ un precursore sismico, bensi’ una conseguenza di un forte sisma. Cosa significa? Che, dopo un forte sisma, in prossimita’ dell’epicentro, possono (ma non e’ detto) formarsi questi vulcanelli di sabbia dovuti a fenomeni di liquefazione del terreno. E’ un precursore? No, non avvengono prima, casomai dopo un sisma.

Allora cosa sono questi strani rumori che si avvertono?

Dunque, come anticipato, non abbiamo ancora dati in mano per formulare ipotesi certe, ma dobbiamo considerare due aspetti molto importanti: a seguito del sisma del 2012, la struttura morfologica del terreno potrebbe essere stata modificata. Inoltre, fino a pochi giorni fa, si sono registrate fortissime piogge proprio sull’area in questione.

Alla luce di questo, cosa potrebbe creare il rumore?

Tra le tante ipotesi che si leggono, secondo me due sono verosimili. La prima e’ che la liquefazione della sabbia, documentata nei post precedenti, abbia creato spazi vuoti nel terreno. In questo caso, l’acqua delle precipitazioni e’ entrata nel terreno ed e’ andata a riempire questi spazi. Il rumore che si sente e’ semplicemente dovuto ad un gioco di pressioni. Sacche che vengono riempite dall’acqua che passa nel terreno, possono creare pressioni diverse e dunque l’acqua si sposta creando questo rumore. Se volete e’ un po’ come i vasi comunicanti. In questo senso, il gas che uscirebbe dal terreno sarebbe soltanto l’aria che era contenuta nelle sacche e che lascia il posto all’acqua proveniente dalla superficie.

La seconda ipotesi plausibile e’ che si tratti di anidride carbonica. In questo caso, il discorso e’ del tutto equivalente a quello precedente, solo che le sacche sarebbero piene di anidride carbonica. Questo gas potrebbe essere accumulato da vegetali o anche da piccoli giacimenti sotterranei.

Personalmente, ma potrei sbagliare, credo sia piu’ plausibile la prima ipotesi. In tal senso, come visto, questo fenomeno sarebbe comunque connesso agli sconvolgimenti del terremoto del 2012, ma causato direttamente dalle violente piogge dei giorni scorsi.

Permettetmi un pensiero a voce alta. E’ gia ‘qualche giorno che si parla di questo fenomeno, possibile che in tutta Mantova non si sia trovato un laboratorio attrezzato per fare una semplice analisi e capire prima di tutto che gas viene emesso dal terreno? Non credo sia una cosa tanto difficile, forse solo un pochino di piu’ che avvicinarsi con un accendino al terreno, ma sicuramente molto piu’ scientifico.

Ad oggi, sono state anche scavate delle buche nel terreno fino a 80 cm, ma non hanno rivelato nulla di anomalo. A questo punto, non resta che attendere qualche giorno e aspettare i risultati delle analisi per potere capire finalmente di che fenomeno si tratta.

L’unica cosa che vorrei sottolineare, e’ l’assoluta non correlazione tra questo fenomeno ed un sisma. Se parliamo di vulcanelli, intendiamo una coseguenza non un precursore di terremoto. Se parliamo di radon, facciamo illazioni sia dal punto di vista del fenomeno, dal momento che non e’ noto il gas che fuoriesce, sia dal punto di vista, come detto, dei precursori. Dunque, rimaniamo calmi e cerchiamo di capire veramente di cosa si tratta, non dando soddisfazione ai tanti speculatori di cui la rete e’ ormai satura.

 

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L’invasione periodica delle cicale

8 Mag

Forse leggendo il titolo del post, avete pensato che mi stessi riferendo a quei simpatici ma assordanti animaletti che durante il periodo estivo ci deliziano con il loro caratteristico rumore, segno inconfondibile del caldo. Purtroppo, siete completamente fuori strada.

In questo articolo, vorrei parlarvi di un esemplare, sempre della specie delle cicale, ma con un comportamento del tutto anomalo, ossia le Magicicadas, cioe’ le cicale magiche.

Questi esemplari, hanno un ciclo vitale del tutto unico nel regno animale. Appena schiuse le  uova, le neonate cicale, ancora in uno stato larvale si rifugiano nel terreno scavando piccoli tunnel profondi anche fino a 3 metri. Qui, nutrendosi della linfa delle piante, finiscono il loro ciclo vitale che le portera’ fino all’eta’ adulta.

Quanti ci vuole per fare questo? Precisamente 17 anni!

Avete capito bene, le cicale magiche, restano nel terreno 17 anni precisi, fino a che non raggiungono l’eta’ adulta. A questo punto, tutte insieme, escono fuori per andare a popolare tutto quello che trovano: rami, alberi, condotti dell’aria, condizionatori, tubi di scappamento, ecc. Si tratta di una vera e propria invasione di cicale.

Gli esemplari di questa specie, hanno una forma leggermente diversa da quella delle cicale classiche, presentando occhi rossi un po’ sporgenti e con dimensioni di poco inferiori ai 4 cm:

Le cicale magiche che emergono ogni 17 anni

Le cicale magiche che emergono ogni 17 anni

La cosa incredibile e’ dunque che, esattamente ogni 17 anni, tutte insieme escono dal terreno per una vera e propria invasione che ricorda un po’ la famosa piaga d’Egitto.

Perche’ sto parlando di questo fenomeno?

Quel fatidico momento di cui stiamo parlando, e’ ormai prossimo. Quando infatti il terreno raggiungera’ la temperatura di 18 gradi centigradi, le cicale usciranno fuori cosi’ come hanno fatto l’ultima volta nel 1996. Le cicale magiche sono una specie conosciuta soprattutto nella costa ovest degli Stati Uniti e del Canada, dove questo storico momento sta creando attesa, ma anche qualche ansia.

La data prevista per questo incredibile fenomeno naturale e’ intorno al 18 maggio di quest’anno. Questa specie di cicale e’ del tutto innocua sia per l’uomo che per le coltivazioni.

Perche’ escono tutte insieme dal terreno?

Anche se puo’ sembrare incredibile, l’unico motivo e’ l’accoppiamento. Dopo 17 anni pasati nel terreno per arrivare all’eta’ adulta, nel momento in cui emergono in superficie, le cicale vivranno un tempo pari piu’ o meno a 3 settimane, in cui non faranno altro che accoppiarsi. Ciascuna femmina riuscira’ in questo intervallo a depositare fino a 600 uova, per poi morire stremata insieme al maschio. Come anticipato, una volta schiuse le uova, le larve si nasconderanno nel terreno dove passeranno i prossimi 17 anni.

Per darvi un’idea dei numeri, ci si aspetta qualcosa come 3 milioni di cicale per ettaro di terrano. Come detto, a parte la bellezza discutibile di questi insetti, non ci sono pericoli per gli esseri umani. Il problema principale che i cittadini americani delle zone interessate saranno costretti a sopportare sara’ l’assordante rumore prodotto da questi animali. In questo caso, il canto della cicala, che rientra nel rituale dell’accoppiamento, raggiungera’ i 90 decibel, cioe’ quello di una trebbiatrice o di un motorino da 25 cavalli.

Come detto, si tratta di un comportamento unico nel regno animale sia per la lunghezza del periodo di maturazione, ma soprattutto per l’incredibile precisione con la quale le cicale emergono in superificie. Altra domanda, ancora senza risposta, e’ anche il perche’ tutte le cicale escano dal terreno esattamente nello stesso istante dopo 17 anni passati nel sottosuolo.

Come potete immaginare, quella che sta per accadere e’ un’occasione molto importante per gli entomologi che stanno preparando tutti i loro strumenti per studiare a fondo questa fantastica specie animale e cercare di capire, ogni 17 anni, sempre qualcosa in piu’ di questo stranissimo comportamento.

Per completezza, vi segnalo anche un articolo del Corriere, risalente al 1996 e che parla del precedente fenomeno:

Corriere, 1996

Bene, le cicale che stanno per uscire ora, altro non sono che le uova depositate nel ’96 a seguito di questo frenetico e incredibile rituale di accoppiamento forsennato.

Lo strano fenomeno delle cicale magiche e’ stato scoperto nel 1843 e da questa prima osservazione, le cicale non hanno mai saltato uno degli appuntamenti ogni 17 anni.

A questo punto, non ci resta che attendere il momento preciso in cui il terreno raggiungera’ i 18 gradi per vedere nuovamente questa rarissima specie emergere. Ovviamente, con buona pace dei tanti americani che dovranno anche ascoltare per tre settimane il canto delle cicale magiche. L’occasione e’ importante, il prossimo appuntamento sara’ solo nel 2030!

 

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Il futuro dell’eolico?

22 Apr

In questo articolo, vorrei tornare nuovamente a parlare di energie rinnovabili. Come sappiamo bene, il continuo aumento della richiesta di energia unita ovviamente al mantenimento e alla conservazione del nostro pianeta, impongono l’utilizzo anche di sorgenti rinnovabili. Quello che pero’ non dobbiamo mai dimenticare e’ che il nostro attuale stato dell’arte non rappresenta assolutamente un punto di arrivo. Le soluzioni disponibili oggi per lo sfruttamento delle sorgenti verdi, non sono ancora sufficienti e non consentono l’autosostentamento che sarebbe richiesto.

Di energie rinnovabili abbiamo parlato, ad esempio, in questi post:

Elezioni, promesse verdi e protocollo di Kyoto

Il futuro verde comincia da Masdar

Energia solare nel deserto

Pannelli, pannelli e pannelli

Mentre negli articoli precedenti ci siamo occupati principalmente di energia solare, in questo post vorrei parlare della seconda fonte per disponibilita’ che siamo in grado di sfruttare, l’energia eolica.

Come tutti sanno, lo sfruttamento dell’energia eolica avviene mediante delle enormi pale che vengono messe in moto dal vento e questa energia meccanica viene poi convertita in energia elettrica. Anche in Italia, abbiamo diverse installazioni di pale eoliche, soprattutto in quelle regioni dove la forza del vento e’ maggiore.

Quali sono i problemi principali delle pale eoliche?

Prima di tutto, come detto, si tratta di turbine molto grandi e che vengono installate su piloni molto alti. Come sostenuto anche da molti esperti, l’impatto ambientale di queste soluzioni e’ molto elevato. Detto in altri termini, le pale eoliche, secondo molti, “sono brutte”. Se ci pensate bene, molto spesso, infatti, queste pale rovinano il paesaggio, soprattutto perche’ vengono installate in vallate o comunque in zone isolate dove la natura e’ ancora dominante. Sapete perche’ vengono installate in questi punti e non all’interno dei centri abitati? Perche’ le pale, durante il normale funzionamento, hanno dei livelli di rumorosita’ molto elevati. Qualsiasi mezzo meccanico messo in movimento, produce necessariamente un rumore di fondo che, nel caso delle pale, e’ anche molto elevato. Proprio questo problema, rende inutilizzabili le pale all’interno dei centri abitati.

Dunque? Esiste una soluzione alternativa?

In questi ultimi tempi, e’ in fase di studio una soluzione alternativa che prevede lo sfruttamento dell’energia eolica senza apparentemente nessuna parte meccanica in movimento. Questa soluzione, chiamata Ewicon, sfrutta infatti una variazione del campo elettrico indotto dal vento per creare energia elettrica. Se volete, invece di convertire energia meccanica in elettrica, il nuovo sistema e’ direttamente basato su una vairazione di energia in forma elettrica per produrre corrente.

Come funziona Ewicon?

Anche se il discorso non e’ semplicissimo, cerchero’ di essere divulgativo mostrando il concetto di base sfruttato in questa soluzione.

Immaginate di avere due conduttori elettrici posti ad una certa distanza e caricati con segno opposto. In altre parole, potete vedere il sistema come le armature di un condensatore. Ora, nella regione di spazio tra i due conduttori si crea un campo elettrico. Se adesso mettete una carica singola all’interno del volume, dove si spostera’ questa? Se la carica e’ positiva, questa ovviamente si muovera’ verso l’elettrodo negativo, spinta dal campo elettrico. Bene, fin qui tutto normale. Se adesso pero’, la forza del vento spinge la carica in verso opposto, cioe’ porta la carica verso l’elettrodo dello stesso segno. L’accumulo di cariche sull’elettrodo provochera’ dunque una variazione della tensione che puo’ essere convertita in energia elettrica.

Questo e’ proprio il principio sfruttato da Ewicon.

Il sistema eolico, prevede due file di elettrodi di segno opposto distanti circa 40 cm tra loro. Nel sistema sono presenti una serie di ugelli che vaporizzano goccioline d’acqua caricate positivamente. Il vento spinge le goccioline di carica positiva verso l’elettrodo dello stesso segno, creando la variazione di campo elettrico. Questa tecnica e’ anche nota come Electrospraying ed in realta’ e’ stata proposta gia’ nel 1975. Ewicon, che sta per Electrostatic Wind Energy Converter, sfrutta proprio questo principio fisico per creare energia dal vento, ma senza mezzi meccanici in movimento.

Per meglio comprendere il principio di base, vi riporto anche un video del sistema:

come vedete, il tutto si basa sulla forza del vento in grado di spingere le gocce d’acqua  in verso opposto a quello determinato dal campo elettrico degli elettrodi.

Il primo prototipo di Ewicon e’ stato realizzato e posto di fronte alla facolta di ingegneria della Delft University:

Prototipo del sistema eolico davanti alla Delft University of Technology

Prototipo del sistema eolico davanti alla Delft University of Technology

Quali sono i vantaggi di questa soluzione? Prima di tutto, come visto, eliminando le parti in movimento, il sistema non soffre piu’ della rumorosita’ delle pale eoliche. In questo modo, il sistema Ewicon puo’ anche essere installato, come nel caso del prototipo, all’interno dei centri abitati. Inoltre, le diverse forme realizzabili consentono di integrare il sistema anche nelle architetture dei piu’ moderni centri urbani. Ad oggi, gia’ diverse soluzioni di design sono state proposte e pensate per adattarsi a molte capitali europee.

Quali sono gli svantaggi? Come potete capire, si tratta ancora di un sistema in forma di prototipo. Prima di tutto, per elettrizzare le goccioline d’acqua e’ necessaria un’energia di partenza. Al momento, questo problema e’ risolto integrando delle batteria all’interno di Ewicon. Se pero’ vogliamo pensare questi sistemi utilizzabili anche “off shore”, cioe’ in mare aperto, e’ impensabile andare di volta in volta a cambiare le batterie dei generatori.

Inoltre, l’acqua necessaria per il funzionamento, viene prelevata dall’umidita’ dell’aria. Questo rende il sistema non utilizzabile in luoghi dove l’umidita’ e’ troppo bassa. Come visto in uno degli articoli precedentemente riportati, uno degli sviluppi futuri, non solo per il solare ma anche per l’eolico, e’ la costruzione di impianti di grandi dimensioni in zone desertiche. In questo caso, il sistema non sarebbe utilizzabile a meno di collegare Ewicon ad una fonte idrica, cosa ugualmente non realizzabile in zone desertiche.

Altro problema non da poco e’ la miscela utilizzata. Nel prototipo visto, non viene utilizzata soltanto acqua, ma una miscela al 70% di acqua demineralizzata e 30% di etanolo.

Ovviamente, si tratta di problemi normali in un sistema in fase di prototipo. Per poter risolvere questi punti, sara’ ovviamente necessario lavorare ancora molto sul progetto e altresi’ investire capitali in questo genere di studi. Come detto all’inizio, ad oggi gia’ disponiamo di metodi per lo sfruttamento delle sorgenti rinnovabili, e proprio per questo dobbiamo utilizzarli. Questo pero’ non preclude lo studio di soluzioni alternative, come Ewicon o come il solare termodinamico, che in un futuro non troppo lontano potranno migliorare notevolmente l’efficienza di produzione energetica e risolvere anche gli altri problemi che ancora affliggono le attuali soluzioni.

 

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 primo vagito dell’universo che nasce

8 Apr

Come sappiamo, e come abbiamo visto in altri post, allo stato attuale della nostra conoscenza, l’universo che vediamo intorno a noi si e’ formato da un Big Bang, cioe’ da quella che comunemente assumiamo come un’enorme esplosione. Sempre basandoci sulle informazioni e sulle ipotesi accettate, prima del Big Bang, materia e antimateria convivano insieme. Ad un certo punto, sempre rimanendo nel campo delle ipotesi, sono intervenute delle condizioni particolari, note come “condizioni di Sakharov”, per cui il sistema e’ divenuto instabile. Nella seguente esplosione l’antimateria e’ scomparsa lasciando il posto alla materia che espandendosi, e dunque raffreddandosi, ha poi formato le galassie, le stelle i pianeti e tutto cio’ che vediamo oggi.

Questo che potrebbe apparire come un quadro molto chiaro e’ ben compreso, non deve assolutamente farci credere di aver capito tutto. Come visto in questi post:

La materia oscura

Troppa antimateria nello spazio

ancora molto poco sappiamo della costituzione del nostro universo. Solo il 5% della materia che lo compone e’ in realta’ identica a quella barionica che forma quello che ci circonda. Anche le suddette condizioni di Sakharov sono solo delle ipotesi circa l’origine dell’universo, attualmente sotto studio, ma su cui ancora molto resta da scoprire e verificare.

Premesso questo, solo qualche giorno fa, abbiamo parlato del Big Bang e della Radiazione Cosmica di Fondo, in questo articolo:

Universo: foto da piccolo

Come visto, la CMB, cioe’ quel fondo costante a 2.7K che riempie il nostro universo, e’ proprio una delle prove a sostegno dell’ipotesi del Big Bang. Il telescopio Plank e’ riuscito a riprendere una mappa dell’universo, quando questo aveva soltanto 360000 anni. Prima di questo limite, la radiazione di fondo non esisteva perche’ i fotoni erano intrappolati all’interno di questo plasma di elettroni e protoni non combinati che impedivano alla radizione di uscire verso l’esterno.

Solo un paio di giorni fa, cioe’ subito dopo l’uscita dei risultati di Planck, un fisico dell’universita’ di Washington, ha provato a ricostruire il suono prodotto dal Big Bang, proprio utilizzando i dati di Planck.

Fate attenzione, questo e’ quello che molti giornali hanno scritto, tra un attimo cercheremo di capire meglio cosa significa “ascoltare” il Big Bang.

Come detto all’inizio, nell’immaginario collettivo, il Big Bang viene visto come un’enorme esplosione da cui tutto si e’ originato. Bene, siete pronti “al botto”? Allora vi riporto il link in cui ascoltare la “tremenda” esplosione del Big Bang:

Il suono del Big Bang

Sentito che “botta”? Siete rimasti delusi? Vi aspettavate un esplosione?

Come avete sentito, si tratta di un sibilo continuo che lentamente scende verso frequenze piu’ basse.

La domanda interessante, e su cui molti dei giornali non hanno dato risposta, e’ invece: “ma che significa suono del big bang?”.

Come detto, questo suono sarebbe stato ottenuto prendendo i dati della radiazione di fondo. Come ormai sappiamo, si tratta di una radiazione elettromagnetica, certamente non di un’onda sonora. E allora?

Per definizione, per propagarsi un suono ha bisogno di un mezzo. Quando noi parliamo, semplicemente creiamo delle compressione e rarefazioni dell’aria intorno a noi, che mettono in vibrazione gli ossicini delle orecchie e quindi i suoni vengono ascoltati. E nel caso del Big Bang? In questo caso, il mezzo sarebbe l’interno baby universo, ancora molto compatto, che veniva messo in una sorta di “vibrazione” dalla radiazione che non poteva neanche fuoriuscire verso l’esterno.

Per ottenere il suono che abbiamo ascoltato, i fisici di Washington hanno utilizzato le diverse mappe ipotizzate per la CMB partendo proprio dagli ultimi risultati del telescopio Planck. Queste mappe sono state caricate su un software chiamato Mathematica e sono state trasormate in suoni. Per fare questo, le mappe della CMB sono state convertite in rumori, in realta’ neanche udibili. Per ottenere il suono che abbiamo ascoltato e’ stato necessario amplificare il rumore della CMB di un fattore 10 elevato alla 26, cioe’ 10 seguito da 25 zeri. Certamente un numero enorme e poco manipolabile dai non addetti ai lavori.

Nonostante questo enorme fattore di amplificazione, i 100 secondi di suono che abbiamo ascoltato sono relativi solo ad un periodo tra 380000 e 760000 anni dopo il Big Bang. Come detto, prima di questo limite, la radiazione non poteva uscire e dunque non c’era un vero e proprio suono. Dopo 760000 anni invece, l’universo cominciava ad essere talmente rarefatto che il suono assumeva frequenze sempre piu’ basse. Questo spiega anche il perche’, andando avanti con la registrazione, il suono diventa sempre piu’ grave.

Concludendo, personalmente trovo questo esperimento molto carino. Se vogliamo essere precisi, non stiamo parlando del vero rumore prodotto dal Big Bang per i motivi elencati prima. Nonostante questo, e’ molto affascinante la trasposizione fatta tra CMB e onde sonore, che ci permette, almeno in parte, di capire come e’ avvenuto il Big Bang. Detto questo, da oggi in poi, forse non penseremo piu’ al Big Bang come ad una semplice esplosione.

 

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

Universo: foto da piccolo

24 Mar

In questi ultimi giorni, tutti i giornali, i telegiornali, i siti internet specializzati, sono stati invasi da articoli scientifici riguardanti le ultime scoperte fatte con il telescopio Planck. I dati di questo telescopio, gestito interamente dalla nostra Agenzia Spaziale Europea, hanno mostrato una foto dell’universo quando aveva solo 380000 anni. Ecco la foto che sicuramente vi sara’ capitato di vedere:

L'universo alla tenera eta' di 380000 anni

L’universo alla tenera eta’ di 380000 anni

Si parla anche di risultati sconvolgenti: l’universo e’ piu’ vecchio di quello che si pensava fino ad oggi. Inoltre, la radiazione cosmica di fondo presenta delle differenze tra i due emisferi oltre a mostrare una regione fredda piu’ estesa di quella che si pensava.

Fantastico, direi io, questi risultati mi hanno veramente impressionato. Ora pero’, la domanda che mi sono posto e’ molto semplice, anche su giornali nazionali, ho visto articoli che commentavano questa foto parlando di CMB, anisotropie, fase inflazionistica. In pochissimi pero’, si sono degnati di spiegare in modo semplice il significato di questi termini. Purtroppo, spesso vedo molti articoli che ripetono a pappagallo le notizie senza neanche chiedersi cosa significano quei termini che stanno riportando.

Cerchiamo, per quanto possibile, di provare a fare un po’ chiarezza spiegando in maniera completamente divulgativa cosa significa: radiazione cosmica di fondo, periodo inflazionistitico, ecc.

Andiamo con ordine. La foto da cui siamo partiti ritrae l’universo quando aveva 380000 anni ed in particolare mostra la mappa della radiazione cosmica di fondo.

Prima cosa, come facciamo a fare una foto dell’universo del passato? In questo caso la risposta e’ molto semplice e tutti noi siamo in grado di sperimentarla facilmente. Quando alziamo lo sguardo e vediamo il cielo stellato, in realta’ e’ come se stessimo facendo un viaggio nel tempo. Se guardiamo una stella distante 100 anni luce da noi, significa che quell’immagine che osserviamo ha impiegato 100 anni per giungere fino a noi. Dunque, quella che vediamo non e’ la stella oggi, bensi’ com’era 100 anni fa. Piu’ le stelle sono lontane, maggiore e’ il salto indietro che facciamo.

Bene, questo e’ il principio che stiamo usando. Quando mandiamo un telescopio in orbita, migliore e’ la sua ottica, piu’ lontano possiamo vedere e dunque, equivalentemente, piu’ indietro nel tempo possiamo andare.

Facciamo dunque un altro piccolo passo avanti. Planck sta osservando l’universo quando aveva solo 380000 anni tramite la CMB o radiazione cosmica a microonde. Cosa sarebbe questa CMB?

Partiamo dall’origine. La teoria accettata sull’origine dell’universo e’ che questo si sia espanso inizialmente da un big bang. Un plasma probabilmente formato da materia e antimateria ad un certo punto e’ esploso, l’antimateria e’ scomparsa lasciando il posto alla materia che ha iniziato ad espandersi e, di conseguenza, si e’ raffreddata. Bene, la CMB sarebbe un po’ come l’eco del big bang e, proprio per questo, e’ considerata una delle prove a sostegno dell’esplosione iniziale.

Come si e’ formata la radiazione di fondo? Soltanto 10^(-37) secondi dopo il big bang ci sarebbe stata una fase detta di inflazione in cui l’espansione dell’universo ha subito una rapida accelerazione. Dopo 10^(-6) secondi, l’universo era ancora costituito da un plasma molto caldo di  fotoni, elettroni e protoni, l’alta energia delle particelle faceva continuamente scontrare i fotoni con gli elettroni che dunque non potevano espandersi liberamente. Quando poi la temperatura dell’universo e’ scesa intorno ai 3000 gradi, elettroni e protoni hanno cominciato a combianrsi formando atomi di idrogeno e i fotoni hanno potuto fuoriuscire formando una radiazione piu’ o meno uniforme. Bene, questo e’ avvenuto, piu’ o meno, quando l’universo aveva gia’ 380000 anni.

Capiamo subito due cose: la foto da cui siamo partiti e’ dunque relativa a questo periodo, cioe’ quando la materia (elettroni e protoni) hanno potuto separarsi dalla radiazione (fotoni). Stando a questo meccanismo, capite anche perche’ sui giornali trovate che questa e’ la piu’ vecchia foto che potrebbe essere scattata. Prima di questo momento infatti, la radiazione non poteva fuoriuscire e non esisteva questo fondo di fotoni.

Bene, dopo la separazione tra materia e radiazione, l’universo ha continuato ad espandersi, dunque a raffreddarsi e quindi la temperatura della CMB e’ diminuita. A 380000 anni di eta’ dell’universo, la CMB aveva una temperatura di circa 3000 gradi, oggi la CMB e’ nota come fondo cosmico di microonde con una temperatura media di 2,7 gradi Kelvin. Per completezza, e’ detta di microonde perche’ oggi la temperatura della radiazione sposta lo spettro appunto su queste lunghezze d’onda.

Capite bene come l’evidenza della CMB, osservata per la prima volta nel 1964, sia stata una conferma proprio del modello del big bang sull’origine del nostro universo.

E’ interessante spendere due parole proprio sulla scoperta della CMB. L’esistenza di questa radiazione di fondo venne predetta per la prima volta nel 1948 da Gamow, Alpher e Herman ipotizzando una CMB a 5 Kelvin. Successivamente, questo valore venne piu’ volte corretto a seconda dei modelli che venivano utilizzati e dai nuovi calcoli fatti. Dapprima, a questa ipotesi non venne dato molto peso tra la comunita’ astronomica, fino a quando a partire dal 1960 l’ipotesi della CMB venne riproposta e messa in relazione con la teoria del Big Bang. Da questo momento, inizio’ una vera e propria corsa tra vari gruppi per cercare di individuare per primi la CMB.

Penzias e Wilson davanti all'antenna dei Bell Laboratories

Penzias e Wilson davanti all’antenna dei Bell Laboratories

Con grande sorpresa pero’ la CMB non venne individuata da nessuno di questi gruppi, tra cui i principali concorrenti erano gli Stati Uniti e la Russia, bensi’ da due ingegneri, Penzias e Wilson, con un radiotelescopio pensato per tutt’altre applicazioni. Nel 1965 infatti Penzias e Wilson stavano lavorando al loro radiotelescopio ai Bell Laboratories per lo studio della trasmissione dei segnali attraverso il satellite. Osservando i dati, i due si accorsero di un rumore di fondo a circa 3 Kelvin che non comprendenvano. Diversi tentativi furono fatti per eliminare quello che pensavano essere un rumore elettronico del telescopio. Solo per darvi un’idea, pensarono che questo fondo potesse essere dovuto al guano dei piccioni sull’antenna e per questo motivo salirono sull’antenna per ripulirla a fondo. Nonostante questo, il rumore di fondo rimaneva nei dati. Il punto di svolta si ebbe quando l’astronomo Dicke venne a conoscenza di questo “problema” dell’antenna di Penzias e Wilson e capi’ che in realta’ erano riusciti ad osservare per la prima volta la CMB. Celebre divenne la frase di Dicke quando apprese la notizia: “Boys, we’ve been scooped”, cioe’ “Ragazzi ci hanno rubato lo scoop”. Penzias e Wilson ricevettero il premio Nobel nel 1978 lasciando a bocca asciutta tutti gli astronomi intenti a cercare la CMB.

Da quanto detto, capite bene l’importanza di questa scoperta. La CMB e’ considerata una delle conferme sperimentali al modello del Big Bang e quindi sull’origine del nostro universo. Proprio questa connessione, rende la radiazione di fondo un importante strumento per capire quanto avvenuto dopo il Big Bang, cioe’ il perche’, raffreddandosi, l’universo ha formato aggreggati di materia come stelle e pianeti, lasciando uno spazio quasi vuoto a separazione.

Le osservazioni del telescopio Planck, e dunque ancora la foto da cui siamo partiti, hanno permesso di scoprire nuove importanti dinamiche del nostro universo.

Prima di tutto, la mappa della radiazione trovata mostra delle differenze, o meglio delle anisotropie. In particolare, i due emisferi presentano delle piccole differenze ed inoltre e’ stata individuata una regione piu’ fredda delle altre, anche detta “cold region”. Queste differenze furono osservate anche con la precedente missione WMAP della NASA, ma in questo caso si penso’ ad un’incertezza strumentale del telescopio. Nel caso di Plack, la tecnologia e le performance del telescopio confermano invece l’esistenza di regioni “diverse” rispetto alle altre.

Anche se puo’ sembrare insignificante, l’evidenza di queste regioni mette in dubbio uno dei capisaldi dell’astronomia, cioe’ che l’universo sia isotropo a grande distanza. Secondo i modelli attualmente utilizzati, a seguito dell’espansione, l’universo dovrebbe apparire isotropo, cioe’ “uniforme”, in qualsiasi direzione. Le differenze mostrate da Planck aprono dunque lo scenario a nuovi modelli cosmologici da validare. Notate come si parli di “grande distanza”, questo perche’ su scale minori esistono anisotropie appunto dovute alla presenza di stelle e pianeti.

Ci sono anche altri importanti risultati che Planck ha permesso di ottenere ma di cui si e’ parlato poco sui giornali. In primis, i dati misurati da Planck hanno permesso di ritoccare il valore della costante di Hubble. Questo parametro indica la velocita’ con cui le galassie si allontanano tra loro e dunque e’ di nuovo collegato all’espansione dell’universo. In particolare, il nuovo valore di questa costante ha permesso di modificare leggermente l’eta’ dell’universo portandola a 13,82 miliardi di anni, circa 100 milioni di anni di piu’ di quanto si pensava. Capite dunque perche’ su alcuni articoli si dice che l’universo e’ piu’ vecchio di quanto si pensava.

Inoltre, sempre grazie ai risultati di Planck e’ stato possibile ritoccare le percentuali di materia, materia oscura e energia oscura che formano il nostro universo. Come saprete, la materia barionica, cioe’ quella di cui siamo composti anche noi, e’ in realta’ l’ingrediente meno abbondante nel nostro universo. Solo il 4,9% del nostro universo e’ formato da materia ordinaria che conosciamo. Il 26,8% dell’universo e’ invece formato da “Materia Oscura”, qualcosa che sappiamo che esiste dal momento che ne vediamo gli effetti gravitazionali, ma che non siamo ancora stati in grado di indentificare. In questo senso, un notevole passo avanti potra’ essere fatto con le future missioni ma anche con gli acceleratori di particelle qui sulla terra.

Una considerazione, 4,9% di materia barionica, 26,8% di materia oscura e il resto? Il 68,3% del nostro universo, proprio l’ingrediente piu’ abbondante, e’ formato da quella che viene detta “Energia Oscura”. Questo misterioso contributo di cui non sappiamo ancora nulla si ritiene essere il responsabile proprio dell’espansione e dell’accelerazione dell’universo.

Da questa ultima considerazione, capite bene quanto ancora abbiamo da imparare. Non possiamo certo pensare di aver carpito i segreti dell’universo conoscendo solo il 5% di quello che lo compone. In tal senso, la ricerca deve andare avanti e chissa’ quante altre cose strabilinati sara’ in grado di mostrarci in futuro.

 

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