Plancton nello spazio?

Partiamo dall’unica cosa certa che si sa al momento: tra poche ore, quello che è già diventato un caso sui siti internazionali, lo diventerà anche in Italia.

A cosa mi riferisco?

Raccontiamo prima di tutto i fatti.

Il 18 Agosto era prevista una EVA, attività extraveicolare, di circa 6 ore per i due attuali occupanti russi della Stazione Spaziale Internazionale: Olek Artemyev ed Alexander Skvortsov. Come sappiamo, si tratta di attività di routine per gli astronauti della ISS con scopi scientifici, di manutenzione o di ripristino di parti danneggiate.

Cosa è accaduto durante questa EVA? Prima di rientrare a bordo, i due cosmonauti hanno pulito quelli che vengono chiamati “illuminatori” della Stazione. In parole povere, le parti vetrate che consentono la visione all’esterno della nave. Perchè nello spazio si sporcano i vetri? Certamente si. La parte esterna della ISS è soggetta a vari fattori in grado di depositare residui sulla sua superficie: azionamento dei motori, inquinamento da agenti portati dagli astronauti, ecc. In particolare, l’attività di pulizia è stata fatta nel segmento di competenza russo, uno dei tronconi che compongono attualmente la Stazione.

Una volta rientrati all’interno, si sono analizzati i tessuti utilizzati per la pulizia. Oltre a quanto atteso, i due astronauti, che hanno analizzato con strumentazione adeguata le stoffe, hanno rinvenuto qualcosa che avrebbe dell’incredibile. Come da titolo dell’articolo, PLANCTON. Si, avete capito bene, proprio quell’insieme di microorganismi non dotati di spina dorsale che popolano i nostri mari e che vengono trasportati dalle correnti fungendo da importante nutrimento per tantissime specie acquatiche.

Plancton nello spazio? E’ un modo di dire?

Assolutamente no. Si tratta proprio di plancton identico a quello che si troverebbe nei nostri oceani. Altra cosa che ha dell’incredibile è che questo plancton, ripeto rinvenuto all’esterno della ISS, è riuscito a sopravvivere in un ambiente non propriamente semplice: assenza di gravità, centinaia di km di altitudine, forte irraggiamento da parte del Sole, temperature estreme, ecc..

Ora, prima di tutto, perchè ho detto che le cose certe in questa notizia scarseggiano? Per carità, non fraintendetemi, non sto bollando la cosa come una bufala, anche se ho tantissimi dubbi, ma, ripeto, al momento la cosa non è assolutamente verificata.

Primo assunto: la fonte della notizia è l’agenzia di stampa russa ITAR-TASS. Parliamo di una vera agenzia di stampa, paragonabile alla nostra ANSA, quindi, in linea di massima, affidabile. In particolare, la notizia originale è questa:

– ITAR-TASS, ISS plankton

Come vedete, si chiama in causa anche il comandante della missione russa sulla ISS Vladimir Solovyev, che conferma quanto riportato.

A questo punto, per curiosità, vista la portata della notizia, sono andato a vedere cosa veniva scritto dalla Roscosmos, l’agenzia spaziale russa:

– Roscosmos

Purtroppo, non ho trovato una versione inglese ma se usate anche semplicemente il traduttore online, vedrete che non c’è nessun riferimento alla scoperta di plancton sulla ISS, almeno fino ad ora (22 agosto, ore 00.12). Ovviamente, ci sono un paio di news relative alla EVA in questione, alle operazioni effettuate ma, ripeto, nessun riferimento al plancton.

Non contento, ripeto la mia ricerca sul sito della NASA:

– NASA

Anche qui nulla, così come su ESA e ASI.

Ora, è vero che la notizia, anche se certa, richiederebbe ulteriori verifiche per determinare che il risultato non sia dovuto a contaminazione terrestre indiretta però appare comunque strano non trovare neanche un accenno da nessuna parte. Tutti i siti che ad ora riportano la notizia lo fanno citando sempre e solo l’agenzia ITAR-TASS.

Ulteriore informazione, sul sito Space.com, la notizia viene riportata:

– Space.com, plankton

e qui viene raccolta anche la dichiarazione di Dan Hout della NASA che dichiara che l’ente americano non ha ricevuto assolutamente nessuna comunicazione dall’agenzia russa riguardante la scoperta del plancton. Anche questo, ripeto, fino a questo preciso istante.

Detto questo, questa notizia mi sembra un po’, lasciatemi dire, “particolare” per come si sta diffondendo. La fonte primaria, ITAR-TASS, è autorevole ma la mancanza di comunicazioni ufficiali mi lascia interdetto.

Nelle prossime ore cercheremo ovviamente di capire se questa notizia venisse confermata e, soprattutto, quali sono le considerazioni da parte delle agenzie spaziali interessate.

Detto questo, prima di chiudere vorrei riflettere ancora su un altro aspetto. Come è finito del plancton sulla superficie esterna della Stazione Spaziale? Ovviamente, non manca chi parla già di organismi provenienti dallo spazio e che costantemente giungono anche sulla Terra. Secondo queste fonti, l’origine stessa della vita sul nostro pianeta potrebbe venire da plancton arrivato da chissà dove. Ovviamente, ipotesi del genere, lasciano un po’ il tempo che trovano.

Ipotesi invece più plausibile è che quel plancton sia così uguale a quello dei nostri oceani …. perchè è proprio lo stesso. Cosa significa? Ovviamente, che si tratta di organismi provenienti dalla Terra.

Bene, la domanda allora è: come sono finiti sulla ISS?

Prime ipotesi assolutamente poco probabili: i tessuti utilizzati per la pulizia contenevano plancton, il plancton si è depositato sul segmento russo al momento del lancio. Questo è ovviamente da escludere perchè il cosmodromo di Baikonur si trova troppo lontano dall’oceano mentre mi rifiuto di pensare alla prima ipotesi.

Secondo alcuni, il plancton potrebbe essere stato trasportato fino alla ISS grazie alle correnti ascensionali del pianeta. In parole povere, questo tipo di plancton si trova anche sulla superficie dell’oceano. Se una corrente d’aria lo cattura e sale verso l’alto, può portarlo a quote molto elevate. Personalmente, ma questa è la mia opinione, sono molto scettico all’idea che una corrente d’aria possa trasportare plancton fino a 400 km di quota, cioè all’altezza a cui viaggia la ISS.

L’ipotesi invece che potrebbe essere papabile, ripeto sempre che la notizia stessa sia confermata, è che il plancton sia stato catturato si dal vettore in partenza, ma durante il suo percorso lungo l’atmosfera più prossima a terra. Esistono infatti diverse analisi che hanno dimostrato come il plancton degli oceani, appunto catturato da correnti d’aria, sia presente fino a decine di kilometri di altitudine, non centinaia come nell’altra ipotesi analizzata. A mio avviso, ripeto, questa potrebbe essere la spiegazione più plausibile se effettivamente si confermasse questa scoperta.

A questo punto, non resta altro che attendere qualche giorno per capire l’evolversi della situazione.

 

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

Finalmente …. il “buco” della Siberia

Negli ultimi giorni, molti siti e giornali hanno versato fiumi di inchiostro (anche digitale) per raccontare la “misteriosa” scoperta fatta in una delle zone più remote del pianeta, la penisola di Yamal in Siberia. Senza troppi giri di parole, anche perché credo che tutti sappiano di cosa sto parlando, ci stiamo riferendo a questo:

Il misterioso cratere apparso in Siberia

Un enorme cratere è misteriosamente e improvvisamente apparso dal nulla. Una spaventosa voragine con un diametro, come diverse fonti riportano, di più di 250 metri e una profondità talmente elevata che al momento è stato impossibile misurarlaz.

Vi premetto, che in questi giorni è stato divertentissimo leggere la notizia online anche perché molti giornali, diciamo, “seri” si sono lasciati andare ad ipotesi e fantasie veramente senza freno.

Prima considerazione: Yamal significa “fine del mondo”. Vi rendete conto? Un cratere di questo tipo che appare in una regione che si chiama fine del mondo. Perché è stata chiamata così? Significa che le popolazioni antiche sapevano qualcosa sulla zona che noi ignoriamo?

Scusate, avete presente dove si trova la Siberia? Avete presente il clima in Siberia? Ma, soprattutto, vi siete presi la briga di prendere una cartina e vedere dove si trova la penisola di Yamal? Ve lo mostro io:

La penisola di Yamal in Siberia

Quale nome più adatto per un posto del genere in cui le temperature sono impraticabili, il terreno è praticamente tutto ghiacciato per buona parte dell’anno ed in cui la densità abitativa è praticamente nulla?

Detto questo, nelle prime ore dopo l’uscita della notizia del ritrovamento, le ipotesi sull’origine erano, ripeto anche da giornali nazionali, di questo tipo: il cratere è stato causato dallo schianto di un velivolo alieno. I militari russi hanno rimosso in fretta e furia ogni residuo e, solo dopo aver ripulito la scena, hanno pubblicizzato la cosa.

Semplice considerazione? Dalla foto vedete un buco quasi perfettamente verticale, molto profondo. Secondo me l’astronave aliena non si è schiantata al suolo per un’avaria ma si è lanciata a folle velocità esattamente perpendicolare al terreno. Potrebbe essere il primo caso di suicidio alieno. Vi sembra possibile?

Andiamo avanti. L’altra ipotesi è stata quella del meteorite. Tutti voi ricorderete ancora quanto accaduto a Cheliabynsk e di cui abbiamo parlato a lungo anche su queste pagine:

– Pioggia di meteore in Russia

– Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

– Lezione n.1: come cavalcare l’onda

– Se fosse stato il meteorite di Roma …

Ora, come è facile pensare, e come è evidente anche rivedendo il video di quanto accaduto in Russia in quell’occasione, è alquanto improbabile, se non impossibile, che un meteorite arrivi sulla Terra senza che nessuno se ne accorga, senza che frammenti esterni si stacchino nel passaggio in atmosfera ma, soprattutto, come nel caso della nave aliena: ma questo meteorite è caduto perpendicolare al terreno? Mi sembra alquanto scontato pensare che un angolo, seppur minimo, rispetto al terreno, avrebbe provocato una scia più o meno lunga indicando proprio la direzione di arrivo del proiettile cosmico. Invece, niente di niente, un cratere bello dritto che scende verso il basso.

Al solito, con fenomeni poco chiari, invece di stimolare la curiosità, ragionare, magari, ma questo sarebbe chiedere troppo, studiare le possibili origini, si pensa a sparare cavolate solo per impressionare le persone.

In realtà, già poche ore dopo il ritrovamento, gli scienziati accorsi sul luogo, principalmente dall’Accademia delle Scienze della Russia, avevano ipotizzato un’origine assolutamente naturale per il curioso fenomeno. Come forse avrete letto, con ottima probabilità, si è trattato di un crollo del terreno dovuto in parte al riscaldamento globale ed in parte alle, statisticamente possibili, ultime due estati nello Yamal che sono state sensibilmente più calde. Ovviamente, con “sensibilmente più calde” non vogliamo dire che la Siberia sia divenuta località balneare, ma solo che, rispetto alle medie della zona, le temperature sono state più elevate di qualche grado.

Cosa è avvenuto di preciso?

Come sapete nelle zone più vicine all’Artico, il terreno è costantemente coperto da uno spesso strato di ghiaccio permanente, molto spesso, anche non visibile dall’alto perché ricoperto di detriti. Questo strato, che in alcuni punti può raggiungere centinaia di metri, è quello che viene chiamato Permafrost. Del Permafrost avevamo già parlato in passato, ad esempio in questo articolo:

– Cerchi nel ghiaccio: quello che ancora mancava

Ora, le temperature mediamente più alte hanno provocato un parziale scioglimento del permafrost. L’acqua è ovviamente scesa verso il basso ma lo scioglimento dello strato ha liberato gas che si sono accumulati sotto il terreno. Quando la pressione di questi gas è stata troppo alta e il terreno era ormai indebolito dall’acqua, è successo quello che succede con una bottiglia di champagne.

E’ possibile questa spiegazione? Assolutamente si. Cerchiamo di capire il perché. Prima cosa, lo scioglimento del ghiaccio fa scendere l’acqua in verticale, dunque compatibilmente con la forma del cratere che si vede benissimo sia delle foto che dai video. Più che un’esplosione si è trattato di un’espulsione di terreno dovuto all’alta pressione del gas. Questo infatti è in linea con quanto evidenziato dalle ricerche ancora in corso che non hanno evidenziato segni di esplosioni, e quindi repentini aumenti di temperatura, come invece era stato ipotizzato in un primo momento. Inoltre, la forma del cratere ai bordi, dove si vedono cumuli di terra, sono compatibili con questa spiegazione.

Altra cosa molto importante, i numeri che leggete in rete, molto spesso sono tirati fuori con il pallottoliere. Un diametro di 260 metri è assolutamente non credibile. Con buona probabilità si parla al massimo di 80 metri anche se, ancora da verificare con precisione, sembrerebbe che il raggio sia addirittura inferiore ai 40 metri. Per la profondità, siamo invece intorno ai 70 metri.

Cosa c’è sul fondo del cratere? Alcuni siti titolano così “misteriose strutture sul fondo del cratere di Yamal”. Pensate che è stato osservato un lago ghiacciato sul fondo di questa struttura. Scusate, cosa volevate trovare in Siberia nel Permafrost? Inoltre, in linea con la spiegazione data, il lago è alimentato anche dall’acqua precipitata dallo scioglimento del ghiaccio.

Proprio un’ultima osservazione. Possibile che questo cratere si sia formato da un momento all’altro? In realtà si, ma non è assolutamente detto che si sia formato, come molti credono, in questi giorni. Ripeto, stiamo parlando della penisola di Yamal in Siberia. E’ assolutamente lecito pensare che, ad esempio, il cratere si sia formato 2 anni fa ma è stato visto solo oggi. Come potete facilmente immaginare non stiamo parlando del centro di Roma, la zona del cratere non è proprio un punto di passaggio così trafficato. A riprova di questo, si stanno osservando le immagini satellitari della zona proprio per capire quando potrebbe essersi formato il cratere. Secondo il parere dei ricercatori intervenuti, la struttura potrebbe essere crollata tra il 2012 e il 2013, ma questo è ovviamente ancora da verificare.

A questo punto, credo che il discorso sia molto più chiaro. Se da un lato è divertente osservare la risposta della rete a notizie di questo tipo, trovo, e lo ripeto nuovamente, davvero sconcertante osservare come tanti siti, giornali e trasmissioni che dovrebbero avere un ruolo anche educativo sulle persone, preferiscono lasciarsi andare a spiegazioni fantasiose, senza basi scientifiche ma solo frutto di illazioni, molto spesso, scopiazzate su internet.

 

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

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!!

 

”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 stella in laboratorio

Attraverso le pagine del forum di Psicosi 2012:

– Psicosi 2012, forum

mi e’ stato segnalato un articolo molto interessante. Perche’ lo definisco in questo modo? Semplice, l’articolo e’ talmente assurdo che merita di essere presentato qui sul blog.

Come diceva un proverbio: “Dagli amici mi guardi Dio perche’ da nemici mi guardo io”. Cosa significa? Mentre siamo guardinghi nei confronti dei nostri nemici,  ci sentiamo tranquilli verso gli amici. A volte questo puo’ creare la condizione per poter essere, come si dice, accoltellati alle spalle.

Cosa voglio dire con queste parole? Mentre ormai abbiamo capito bene quali sono i siti complottisti e catastrofisti e, almeno spero, abbiamo imparato a leggerli con occhio attento e guardingo, a volte quelli che dovrebbero essere siti seri e scientifici si lasciano prendere un po’ troppo la mano.

Questo e’ purtroppo il caso di una notiizia apparsa su ben due noti giornali online nazionali che, copiandosi spudoratamente tra di loro, hanno finito per sparare cavolate veramente fuori dalla grazia del Signore.

Prima di tuttto, vi segnalo gli articoli in questione:

– Articolo 1

– Articolo 2

Potete anche leggerne uno solo, tanto le parole utilizzate sono le stesse, ergo, non so chi dei due, ha fatto copia/incolla.

Avete letto bene? I ricercatori dell’istituto americano NIF, stanno per accendere una stella in laboratorio. Una stella? Proprio cosi’ dicono gli articoli. Si tratta di un esperimento di fusione in cui sono stati utilizzati laser con una potenza di 500 Tera Watt, 500 mila miliardi di watt di potenza. Come recita l’articolo, questa potenza e’ pari a 1000 volte quella che gli Stati Uniti stanno consumando in quel momento.

Signori, scusate le sfogo, ma questa e’ disinformazione scientifica sulle pagine di giornali nazionali che pretendono di avere una sezione di scienze! Poi, non ci sorprendiamo quando le persone pensano che al CERN si creeranno buchi neri che distruggeranno la Terra. Dall’altra parte dell’oceano stanno creando una stella in laboratorio.

Finito il mio piccolo sfogo personale, vorrei passare a commentare questa notizia. Al contrario di quanto fatto sui giornali citati, per poter capire questa notizia, e’ necessario capire bene il campo in cui ci andiamo a muovere, cioe’ la fusione nucleare.

Cercando di mantenere un approccio semplice e divulgativo, tutti conoscono le centrali nucleari per la produzione di energia elettrica. Questi reattori funzionano attraverso la fissione nucleare, cioe’ la scissione di un nucleo pesante, il combustibile, in nuclei piu’ leggeri. Questo processo, oltre ai due nuclei figli, produce un eccesso di energia. Il processo si dice dunque esoenergetico perche’ rilascia energia.

Detto in modo molto improprio, il processo inverso a quello di fissione nucleare e’ quello di fusione. In questo caso, si prendono due nuclei leggeri per fonderli insieme e formare un nucleo piu’ pesante. Questo processo e’ conveniente solo per nuclei molto leggeri, in linea di principio fino al ferro. Come viene fatto il processo? Quelli che dovete avvicinare sono degli atomi. Come sapete, nel nucleo sono presenti protoni con carica positiva. Avvicinando tra loro due cariche di segno uguale, queste si respingono tra loro con una forza che aumenta al diminuire della distanza. Sotto una certa distanza pero’, la forza coulombiana repulsiva, cioe’ quella tra cariche elettriche, diviene piu’ piccola della cosiddetta forza nucleare forte. Questa interazione e’ molto intensa, ma solo a distanze molto piccole. Detto in altri termini, dovete comprimere molto i nuclei tra loro, fino ad arrivare al punto in cui questi si attirano grazie alla forza forte.

Questa caratteristica rende il processo di fusione nucleare molto difficile da realizzare o meglio, molto difficile da sfruttare. Come anticipato, si tratta di un processo che rilascia energia. Per poter comprimere i nuclei tra loro dovete pero’ spendere un certo quantitativo di energia in qualche forma. Bene, per poter sfruttare questo processo, o meglio per guadagnarci, dovete fare in modo che l’energia spesa per attivare il processo, quella di compressione, sia minore di quella che poi viene rilasciata dai nuclei che si fondono.

Una delle possibili e piu’ studiate reazioni di fusione nucleare e’ quella del deuterio con il trizio:

D + T → ⁴He (3,5 MeV) + n (14,1 MeV)

In questa reazione i due reagenti, che altro non sono che isotopi piu’ pesanti dell’idrogeno, vengono fusi per formare un nucleo di elio, detto anche particella alfa, liberando anche un neutrone di una certa energia.

Vedete bene il processo. Indipendentemente da quello che ognuno di noi pensa delle centrali nucleari a fissione, il processo di fusione risolve automaticamente il problema delle scorie. In questo caso, non abbiamo sottoprodotti radioattivi a lunga vita media. Proprio per questo motivo, la costruzione di centrali di questo tipo e’ vista come la chimera della fisica nucleare e da diversi anni sono in corso ricerche per cercare di rendere il processo di fusione conveniente dal punto di vista energetico.

Il punto cruciale di questi studi e’ ovviamente come innescare il processo, cioe’ come far avvicinare tra loro i nuclei per far partire la fusione. Il caso visto negli articoli da cui siamo partiti e’ il cosiddetto confinamento inerziale ad ignizione laser. Detto in parole semplici, si utilizzano fasci laser per riscaldare e comprimere i nuclei e far partire la fusione.

Bene, a questo punto siamo in grado di rileggere gli articoli e di capire veramente quello che e’ successo nei laboratori del NIF.

Il laboratorio in questione utilizza 192 fasci laser per riscaldare e comprimere un sferetta di deuterio-trizio. Il numero elevato di laser serve prima di tutto per avere l’energia necessaria ma anche per poter riscaldare uniformemente la sfera di combustibile. Ovviamente, non serve irradiare continuamente il composto, ma e’ necessario che in un tempo molto breve l’energia arrivi tutta insieme sul campione. Quindi, proprio per questo si utilizzano fasci impulsati, cioe’ raggi molto intensi ma molto brevi nel tempo. Questo spiega l’enorme potenza in gioco. Data un’energia del fascio, tanto piu’ corto e’ il raggio, maggiore sara’ la potenza in gioco. Esattamente come in fisica definite la potenza come il rapporto tra lavoro e tempo per compierlo. Capite dunque da dove viene fuori quel valore enorme di 500 terawatt di potenza. Secondo voi, se fosse necessario avere 1000 volte la potenza che gli USA stanno consumando in quell’istante, chi sarebbe in grado di alimentare i laser? Nella migliore delle ipotesi, acceso il sistema salterebbe la corrente a tutti gli Stati Uniti. Direi che quanto affermato e’ quantomeno azzardato e dimostra la totale non conoscenza di quello che si sta raccontando.

Poi, cosa dice l’articolo? A questo punto, il sistema implode e si accende una stella.

Capiamo bene, perche’ implode? Lo schema semplificato del processo di fusione che avviene e’ questo:

Il meccanismo di ignizione laser per la fusione nucleare

Per compressione interna, si ha un implosione cioe’ un collassamento dei nuclei verso l’interno. Da come viene raccontato nell’articolo, sembra che ci sia una deflagrazione in laboratorio.

Poi si accende una stella ….

Perche’? Anche qui, si tratta di un’assurdita’ letta scopiazzando in giro. Il processo di fusione e’ quello grazie alla quale, ad esempio, le stelle producono la loro energia. Il nostro sole “funziona” grazie alla fusione degli atomi di idrogeno in elio. Quando si parla di processo vitale del sole e di passaggio allo stadio successivo, ci si riferisce proprio al momento in cui il combustibile finira’. Inoltre, se si vede la pagina Wikipedia dedicata al NIF:

– Wikipedia, NIF

si legge una frase molto importante:

Oltre allo studio della fusione nucleare in campo energetico, al NIF si studieranno anche i segreti delle stelle; infatti quello che si sta tentando di fare è riprodurre il fenomeno della fusione dell’idrogeno che avviene sul Sole e su tutte le altre stelle.

Ecco da dove e’ nata l’idea che in laboratorio venga “accesa una stella”. Come vedete, l’autore dell’articolo ha provato a documentarsi sulla rete, ma non ha capito proprio il senso della frase riportata.

A questo punto, credo che l’assurdita’ di tali articoli sia evidente a tutti.

Tornando di nuovo a cose serie, perche’ e’ stata data questa notizia? Il motivo principale, e molto importante, e’ che, per la prima volta, e’ stato raggiunto il pareggio energetico. Cosa significa? Per la prima volta, si e’ riusciti ad ottenere la stessa quantita’ di energia che e’ stata necessaria per attivare il processo. Se prima l’energia per accendere la reazione era molto maggiore di quella che poi veniva prodotta, ora siamo in pareggio. Si tratta di un risultato molto importante, che dimostra i notevoli passi avanti fatti in questo campo. Certo, e’ vero che al momento non stiamo guadagnando nulla, ma prima, con lo stesso processo, ci rimettevamo tantissimo. Diciamo che il trend e’ dunque molto positivo.

Ovviamente, allo stato attuale, siamo ancora in un campo pioneristico. Magari, andando avanti, ci potremmo accorgere che si sono dei limiti alla produzione di energia che non siamo in grado di superare. Speriamo questo non avvenga e si riesca, in tempi rapidi, a spostare il bilancio energetico a nostro favore. Come detto prima, questa e’ la condizione per poter sperare nella realizzazione di centrali nucleari a fusione per la produzione di energia.

 

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

Un vetro spesso solo due atomi

Come sappiamo bene, la storia della ricerca e della scienza in generale e’ piena di scoperte avvenute in modo del tutto casuale. Spesso, queste scoperte si rivelano di fondamentale imporanza per l’uomo e quello che contribuisce ancora di piu’ alla notorieta’ della scoperta e’ la non intenzione di base di arrivare a questi risultati.

Perche’ avviene questo?

Non potendo dare una risposta provata, mi limitero’ ad esporre un mio personale pensiero. In questo caso, a mio avviso, quello che rende cosi’ affascinanti queste scoperte per i non addetti ai lavori e’ proprio la casualita’ della scoperta. Questi meccanismi rendono la ricerca scientifica piu’ umana e vicina alle persone comuni. Pensare ad uno sbadato scienziato che lascia i suoi campioni fuori posto o senza pulirli e poi, tornando il giorno dopo, trova la scoperta che lo rendera’ famoso, e’ qualcosa che avvicina molto i ricercatori alle persone comuni, tutte con le loro distrazioni, pensieri e cose piu’ “terrene” da fare.

Se ci pensiamo, la stessa cosa e’ avvenuta per Flemming con la scoperta della penicillina. Come sicuramente sapete, anche in questo caso, la scoperta fu del tutto fortuita. Lo scienziato lascio’ alcuni batteri su cui stava lavorando in una capsula di cultura e parti’ per una vacanza. Al suo ritorno si accorse che all’interno della capsula vi era una zona in cui i batteri non erano cresciuti ed in cui era presente una muffa. Proprio da questa muffa si arrivo’ poi, anche se in diversi passi nel corso del tempo e perfezionando i metodi di produzione, alla penicillina, quell’importante salvavita che tutti conosciamo. Se vogliamo, la bravura del ricercatore e’ nell’interpretare e nell’accorgersi di avere tra le mani qualcosa di importante e non un risultato sbagliato o della sporcizia lasciata per caso.

Perche’ ho fatto questo cappello introduttivo?

Come potete immaginare, vi voglio parlare di una scoperta fortuita, forse meno “vitale” della penicillina, ma sicuramente molto affascinante e con importanti risvolti per il futuro. Si tratta, come forse avrete letto su molti giornali, della produzione del vetro piu’ sottile al mondo, appena due atomi.

Andiamo con ordine, parlando proprio di come ‘e stata fatta questa scoperta.

Un team di scienziati stava lavorando alla produzione di fogli di grafene, una struttura atomica composta di carbonio, spessa appena un atomo, ma con importanti prorieta’ sia chimiche che meccaniche. La produzione di questo grafene era fatta utilizzando ovviamente atomi di carbonio ma anche fogli di quarzo utilizzati per la deposizione.

Osservazione al microscopio della zona impura del grafene

Osservando al microscopio uno di questi fogli, gli scienziati si sono accorti che in una piccola parte era presente una regione di colorazione diversa rispetto al resto. Proprio mediante l’osservazione al microscopio e’ stato possibile determinare che si trattava di una struttura diversa da quella del grafene e composta di Silicio e Ossigeno. Questa non era una struttura casuale, ma gli atomi erano disposti in modo ordinato e formavano un foglio spesso appena due atomi.

Caratterizzando la struttura del foglio, gli scienziati si sono accorti che quello che stavano osservando era un vetro. non un vetro qualsiasi, ma il piu’ sottile vetro mai realizzato.

Dov’e’ la casualita’ della scoperta?

Ovviamente, nel laboratorio si stava producendo grafene che, come detto, e’ composto da atomi di carbonio. Da dove sono usciti Silicio e Ossigeno per il vetro? La risposta e’ quantomai banale ma affascinante. Secondo i ricercatori, una fuga d’aria all’interno della camera di produzione ha causato l’ingresso dell’ossigino e la conseguente reazione con il rame e con il quarzo contenuto all’interno per la produzione di grafene. Risultato, in una piccola zona del grafene si e’ formato un sottilissimo strato di vetro comune.

Come anticipato, parliamo di una scoperta affascinante ma che sicuramente non puo’ combattere con quella della penicillina. Perche’ pero’ e’ importante dal punto di vista scientifico?

Per prima cosa, il fatto che si tratti del piu’ sottile vetro mai realizzato e’ stato certificato inserendo questa scoperta nel libro dei Guiness dei Primati.

Oltre a questo, tornando invece a parlare di scienza, la struttura del vetro non e’ molto facile da capire. Come sapete, questo puo’ allo stesso tempo essere considerato sia un liquido che un solido. Detto questo, se si osserva un vetro al microscopio, non si riesce a distinguere bene la sua struttura atomica. Nella struttura amorfa della sostanza, si evidenziano sottoinsiemi disordinati di atomi, senza poter descrivere in dettaglio il posizionamento ed i legami che intercorrono tra di essi.

Nel caso dl vetro di cui stiamo parlando invece, proprio lo spessore cosi’ ridotto consente di poter distinguere chiaramente la posizione dei diversi atomi e quindi di avere una mappa delle posizioni di Ossigeno e Silicio. Come potete immaginare, dal punto di vista scientifico questa evidenza e’ di fondamentale importanza per poter classificare e comprendere a fondo i materiali amorfi a cui anche il vetro appartiene.

Oltre a questo, sempre gli scienziati coinvolti nella ricerca si sono accorti che la struttura ottenuta era molto simile a quella ipotizzata ben 80 anni prima, nel 1932, dal fisico norvegese Zachariasen. Costui dedico’ gran parte della sua carriera allo studio dei vetri e proprio nel 1932 pubblico’ l’articolo “The atomic Arrangement in Glass”. In questo articolo Zachariasen inseri’ alcuni suoi schemi relativi al posizionamento degli atomi all’interno del vetro. Come potete immaginre, si trattava di disegni ottenuti da considerazioni scientifiche personali. Bene, a distanza di oltre 80 anni, e’ stato possibile osservare direttamente la struttura del vetro e confermare le supposizoni fatte da Zachariasen.

Se vogliamo, fino a questo punto abbiamo mostrato il fascino della scoperta. La prossima domanda che potrebbe invece venire in mente e’: cosa ci facciamo con questo vetro?

Dal punto di vista applicativo, questa scoperta potrebbe avere negli anni a venire importanti ripercussioni su diversi campi. Per prima cosa, un vetro cosi’ sottile e’ praticamente privo di impurezze. Questo lo rende particolarmente appetibile per applicazioni di precisione su scala micrometrica, dove una minima variazione della struttura potrebbe comportare errori sistematici non prevedibili.

Inoltre, strutture come questa ottenuta, sono importantissime per la realizzazione di sistemi elettronici miniaturizzati. Anche qui, la purezza e’ uno dei requisiti fondamentali richiesti. Oltre a questa, un vetro cosi’ sottile puo’ essere pensato per applicazioni di microtrasmissione dei segnali, fondamentali, ad esempio, nei transistor.

Grazie a questa scoperta, possiamo dunque pensare di avere un metodo di produzione per spessori infinitesimali. I risultati di questa produzione potrebbero essere utilizzati per aprire la strada ad una miniaturtizzazione ancora piu’ spinta dei dispositivi elettroni che trovano largo uso in tantissimi “gadget” tecnologici che ci portiamo dietro.

Concludendo, la scoperta del vetro piu’ sottile al mondo e’ avvenuta quasi per caso. Dico “quasi” perche’ ovviamente stiamo parlando di scienziati seri e che erano impegnati su lavori molto importanti e di chiara importanza. Durante questi studi, si e’ evideniata la formazione fortuita di una zona vetrosa composta da ossigeno e silicio. Come visto nell’articolo, questa scoperta potrebbe avere importanti ripercussioni su tantissimi settori diversi che vanno dalla microelettronica, alla tramissione dei segnali, fino anche, perche’ no, ad applicazioni di fisica delle alte energie per lo studio e la realizzazione di rivelatori sempre piu’ innovativi.

 

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

Meteoriti sulla Terra e cataclisma Lunare

Rieccoci di nuovo a parlare di metoriti sulla Terra e rischio di impatto. Come sapete bene, dopo quanto accaduto in Russia:

– Se fosse stato il meteorite di Roma?

– Pioggia di meteore in Russia

e’ iniziata una vera e propria psicosi meteorite. Ovviamente, non vogliamo sminuire l’evento di Cheliabynsk. Su questa piccola cittadina russa un metorite di circa 18 metri e’ esploso in quota lanciando frammenti che hanno causato il ferimento di 1200 persone, questa e’ realta’.

Come spesso accade pero’, dopo questo avvenimento, soprattutto grazie ai tanti siti che hanno colto la palla al balzo:

– Lezione n.1: come cavalcare l’onda

la paura asteroidi, la possibilita’ di avere una protezione contro corpi in rotta di collisione con la Terra e il monitoraggio dello spazio sono diventati temi di attualita’ generale e che, purtroppo, stanno assumendo caratteri simili a quelli del 21 Dicembre 2012.

Perche’ torniamo su questi argomenti?

Solo pochi giorni fa, un “bolide” e’ stato avvistato sui cieli della costa orientale americana. Come riportato da diversi giornali, la meteora e’ durata parecchi secondi con una luminosita’ molto alta. Di argomenti di questo tipo abbiamo parlato abbondantemente in diversi post:

– Bolide a Novara?

– Meteorite in Inghilterra provoca terremoti?

– Palla di Fuoco nei cieli del Sud Italia

– Altro bolide in Sicilia?

Come abbiamo visto, si tratta solamente di corpi di massa leggermente maggiore che, a contatto con la nostra atmosfera, bruciano ma possono durare diversi secondi. Generalmente, siamo abituati a chiamare questi fenomeni “stelle cadenti”. Quando la massa del frammento e’ piu’ grande, in un termine non accettato dalla scienza, li chiamiamo bolidi.

Zona di avvistamento del fireball negli USA

Questa almeno era la distinzione fino ad un mese fa. Ora, invece, un bolide e’ un pericolo che viene dal cielo. Questa e’ appunto la psicosi creata su internet su fenomeni che avvengono normalmente durante l’anno e che non hanno nula di straordinario, a parte la bellezza per chi riesce ad osservarli.

L’evento americano e’ stato anche filmato, come potete vedere in questo video pubblicato da Repubblica:

– VIDEO Fireball USA

Secondo voi, i tanti siti potevano farsi scappare l’occasione di speculare anche su questo avvenimento? Assolutamente no.

Perche’ ci sono cosi’ tanti asteroidi che arrivano sulla Terra? Perche’ sta finendo il mondo, perche’ Nibiru e’ ormai entrato nel sistema solare e quindi, come visto in questo post:

– Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

spinge gravitazionalmente corpi verso di noi oppure perche’ la Terra si sta spostando in una zona misteriosa del Sistema Solare, come visto qui:

– Meteorite anche a Cuba e Dark Rift

In questi giorni poi e’ stata formulata anche un’altra ipotesi: il lancio degli asteroidi sarebbe causato dallo spostamento dei giganti gassosi del sistema solare che porterebbero modificazioni agli equilibri cosmici. Questa ipotesi sarebbe stata formulata niente meno che da un nostro ricercatore che lavora negli Stati Uniti, Simone Marchi, e che tra l’altro collabora anche con la NASA. La prova di questo sarebbe un articolo pubblicato addirittura su “Nature” che spiegherebbe questi eventi cosmici prendendo in esame anche quello che e’ accaduto in tempi remoti nel sistema solare. Circa 4 miliardi di anni fa, lo stesso movimento di giganti come Giove e Saturno avrebbero spinto asteroidi dalla fascia di Kuiper verso il sistema solare interno. I segni di questo bombardamento sarebbero proprio i crateri ancora oggi visibili sulla Luna.

Cratere Lunare risalente al Cataclisma

Accidenti dico io! C’e’ una teoria, ci sono scienziati veri, e questa volta sono veri, c’e’ la NASA, ci sono i segni e le evidenze di quanto accaduto nel passato, questa volta i siti catastrofisti hanno ragione. Scusate se li ho sempre denigrati e se dicevo che era tutta una montatura.

Sara’ proprio cosi’?

Ovviamente no. Quello che io mi chiedo e’ sempre: ma prima di scrivere castronerie del genere, le leggete le fonti? Non voglio sembrare quello che non sono, ma se volete citare articoli e persone, forse dovete essere in grado di “capire” gli articoli, altrimenti rischiate, come sempre, di fare figure barbine e di mettere in cattiva luce ricercatori reali che si occupano di scienza vera.

Scusate il piccolo sfogo, ma a volte si rischia veramente di distorcere la realta’ senza pensare alle consegenze.

Andiamo con ordine. Simone Marchi e’ veramente un ricercatore che lavora a Boulder in colorado e a Houston per la NASA. In quessti giorni, e’ veramente uscito un articolo su Nature a firma di Marchi e di altri ricercatori sul tema del “Cataclisma Lunare”, dunque proprio per lo studio di quanto avvenuto 3,9 miliardi di anni fa nel sistema solare. Questo e’ il link alla pagina di Nature con l’abstract dell’articolo:

– NATURE Marchi

Ora, per quanto possibile, cerchiamo di far luce se questo “Cataclisma Lunare” provando a spiegare di cosa veramente si tratta.

Tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa, i pianeti del Sistema Solare, ed in particolar modo la Luna, sono stati colpiti da moltissimi eventi astronomici. Questo effetto e’ noto anche come “intenso bombardamento tardivo” o LHB. La prova di questo bombardamento viene dai molti reperti lunari portati a terra dalle missioni Apollo e che hanno mostrato come la maggior parte delle rocce da impatto si sono formate proprio in questo periodo.

Il lavoro pubblicato su Nature ha messo in relazione per la prima volta questi reperti lunari con particolari tipi di meteoriti caduti sulla Terra. Proprio questa assonanza dimostra come, durante il cataclisma, anche la Terra sia stata colpita da fenomeni di questo tipo. Ovviamente, il discorso tra il nostro pianeta e la Luna e’ completamente diverso. Il nostro satellite, essendo sprovvisto di un’atmosfera protettiva, e’ molto piu’ esposto ad eventi di questo tipo non potendo contare sull’attrito con l’aria.

Ad oggi, non esiste ancora una spiegazione universalmente accettata per il cataclisma lunare, ma sono state formulate due ipotesi principali.

La prima, che e’ poi quella che viene distorta sui siti catastrofisti, e’ che durante questo periodo, ci sia stato un movimento dei giganti gassosi Giove e Saturno. In particolare, in una configurazione con una fascia di Kuiper molto massiccia, i corpi che la compongono avrebbero interagito gravitazionalmente con Giove modificandone l’orbita e creando una situazione di risonanza Giove-Saturno. In questo caso, la fascia di Kuiper sarebbe stata fortemente svuotata estraendo oggetti massivi lanciati verso il sistema solare interno. A seguito di questo svuotamente, i pianeti avrebbero ritrovato una nuova posizione di equilibrio gravitazionale, che e’ poi quella che vediamo oggi. Vi ricordo che della fascia di Kuiper abbiamo parlato in questo articolo:

– Cos’e’ una cometa?

Ora, non stiamo parlando di fantasie, ma di teorie scientifiche formulate e simulate anche mediante l’utilizzo di potenti calcolatori.

Un’altra ipotesi vorrebbe invece l’LHB dovuto alla lenta formazione del pianeti piu’ esterni Nettuno e Urano. In questo caso, la bassa densita’ di materia ai bordi del Sistema Solare avrebbe causato un processo piu’ lento di formazione dei pianeti, creando instabilita’ gravitazionali nel sistema solare. Questa ipotesi risulta pero’ fortemente criticata perche’, alla luce delle attuali conoscenze, questi due pianeti si sarebbero formati con tempi non cosi’ lunghi e dunque non avrebbero offerto le condizioni per un cataclisma.

Esiste poi una terza ipotesi che vorrebbe l’esistenza di un pianeta aggiuntivo nel Sistema Solare, posizionato tra Marte e il confine interno della fascia degli asteroidi e con dimensioni minori dello stesso Marte. L’orbita di questo pianeta, da alcuni chiamato Pianeta V, sarebbe stata la causa del bombardamento dei pianeti interni ma, essendo non stabile, avrebbe poi portato il pianeta a schiantarsi contro il Sole.

Solo per completezza, anche se ormai sempre piu’ criticata dalla comunita’ scientifica, esiste anche un’ultima teoria secondo la quale l’LHB non sarebbe mai avvenuta. In questa ipotesi, le evidenze rinvenute studiando le rocce lunari sarebbero in realta’ frutto della raccolta di detriti in un solo cratere della Luna. Come detto, questa ipotesi e’ ormai quasi del tutto massa da parte dal momento che evidenze di questo periodo sono state trovate studiando l’asteroide Vesta e, come evidenziato proprio dall’articolo di Nature di questi giorni, anche studiando i reperti caduti sulla Terra.

Concludendo, al solito siamo partiti da fantasie costruite ad hoc per spingere maggiormente il pensiero delle persone a cedere ad una psicosi meteoriti o forse perche’ veramente chi le pubblica non ha capito l’articolo scientifico in questione. Nonostante questo, queste ipotesi fantasiose ci hanno permesso in primis di fare un bel riassunto dei tanti aspetti del nostro Sistema Solare visti negli articoli precedenti, ma soprattutto di parlare di un argomento nuovo come il “cataclisma lunare”.

 

”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 fisica del caffe’

Forse leggendo il titolo di questo post avete pensato di aver sbagliato indirizzo internet oppure che io mi sia impazzito. In realta’ niente di tutto questo. In questo post vorrei aprire una piccola parentesi prettamente scientifica e parlare appunto della “fisica del caffe'” o meglio di come funziona una moka.

Ribadisco non sono impazzito, semplicemente oggi ho realizzato che tutti conoscono la moka, ma in realta’ pochi sanno veramente come funziona. Credo che in realta’, anche molti appassionati di scienza ignorino il vero funzionamento di questo oggetto presente in tutte le case di noi italiani. Per questo motivo ho deciso di scrivere questo semplice post per spiegare come funziona la “macchinetta del caffe'”. In fondo, siamo sempre su un blog di scienza, e proprio di questo vogliamo parlare.

Schema di una moka

Partiamo dalle cose ovvie, la moka e’ composta di 3 parti principali in alluminio: il bollitore, un filtro metallico a forma di imbuto e dal raccoglitore. Come sapete tutti, si mette l’acqua nel bollitore, il caffe’ macinato nel filtro,si mette la moka sul fuoco e nel raccoglitore esce il caffe’.

Bene, se pensate che mettendo la moka sul fuoco portate l’acqua in ebollizione, il vapore passa nel filtro e condensa mentre risale verso l’alto, allora e’ il caso che continuiate a leggere il post. Questa risposta, comune alla maggior parte delle persone, e’ in realta’ sbagliata.

Dalla termodinamica, per una normale moka da tre tazzine, la pressione alla completa ebollizione dell’acqua nel bollitore  sarebbe circa di 1600-1700 atmosfere. In questo caso la moka sarebbe equivalente ad una bomba messa sul fornello.

Come funziona in realta’ la moka?

Quando riempiamo il bollitore, il livello dell’acqua arriva piu’ o meno a quello della valvola di sicurezza. Questo significa che quando chiudiamo, sopra all’acqua, e’ presente un certo volume di aria. Mettendo la macchinetta sul fuoco, solo una minima parte dell’acqua raggiunge l’evaporazione mentre l’aria, appunto riscaldandosi, aumenta la propria pressione cercando di espandersi in un volume ben delimitato.

L’espansione dell’aria, spinge verso il basso l’acqua che trova l’unica via di fuga nel beccuccio del filtro ed in questo modo risale verso la polvere di caffe’. L’alta pressione trasforma dunque l’acqua, nel suo passaggio attraverso l’imbuto, nella bevanda che tutti conosciamo. La continua spinta dal basso verso l’alto dell’ulteriore acqua, spinge il caffe’ verso il raccoglitore dove viene raccolto.

In questo caso quindi la pressione all’interno del bollitore e’ solo di poco superiore a quella atmosferica e, come detto, solo una minima parte dell’acqua arriva all’ebollizione.

Come verificare questo? Se ci fate caso, alla fine della preparazione si ha sempre uno sbuffo di vapore che fuoriesce dal raccoglitore. Questo indica semplicemente che il livello dell’acqua nel bollitore e’ arrivato sotto l’imbuto del filtro e quindi, sempre a cusa della spinta dovuta all’espansione, l’aria passa attraverso il condotto producendo la fuoriuscita di vapore.

A proposito, vi mostro un video molto interessante realizzato utilizzando imaging a neutroni su una moka in funzione. Come potete vedere, la spinta dell’aria spinge l’acqua calda attraverso il filtro fino al raccoglitore:

Questo e’ dunque il funzionamento della moka.

Notiamo prima di tutto una cosa. La lunghezza dell’imbuto del filtro non e’ casuale. Un imbuto troppo lungo farebbe uscire il caffe’ prima ma ad una pressione e ad una temperatura piu’ basse. In questo caso il sapore sarebbe meno forte a causa della ridotta pressione con cui l’acqua passa attraverso la polvere e mal miscelato a causa della bassa temperatura. In caso contrario, cioe’ un imbuto troppo corto, la quantita’ di caffe’ raccolto sarebbe troppo piccola e le pressioni richieste molto piu’ alte.

Anche la miscela di caffe’ utilizzata e’ molto importante. Come visto nel funzionamento, l’acqua passa attraverso la polvere una sola volta. Per questo motivo si cerca di macinare in modo molto sottile il caffe’ in modo da aumentare la superficie di contatto con l’acqua. Questo e’ importante per migliorare l’estrazione delle sostanze solubili presenti nel caffe’.

Per chi non lo sapesse, quello della moka e’ un brevetto completamente italiano. Questo strumento di piacere e’ infatti stato inventato da Alfonso Bialetti nel 1933.

La vera moka e’ infatti solo quella Bialetti. Non che io voglia fare pubblicita’, ma questa ditta e’ l’unica che puo’ sfruttare il brevetto originale. Questo infatti prevede una moka di forma ottagonale per aumentare la presa in caso di superficie bagnata. Marche diverse di moka prevedono forme diverse, rotonde o sempre poligonali, ma che non rispettano il brevetto originale.

Ultimissima curiosita’. Il nome moka deriva dalla citta’ Mokha in Yemen, una delle prime e piu’ famose zone di coltivazione del caffe’. Il nome espresso invece, che alcuni vorrebbero indicare la velocita’ di preparazione con questa tecnica, deriva in realta’ dalla crasi di due parole “extra” e “pressione” appunto per indicare la sovrapressione con cui l’aria spinge l’acqua attraverso il filtro ad imbuto.

Con questo chiudiamo questa breve parentesi. A questo punto fate un esperimento, provate a chiedere ad amici e conoscenti come funziona una moka. Vedrete quanti sono convinti di avere una bomba in casa.

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

Nibiru: la prova del trattore gravitazionale

Torniamo ora nuovamente su Nibiru per parlare di un nuovo documento che sta circolando in rete in questi giorni. Sull’esistenza del decimo pianeta e sulle presunte prove “scientifiche”, abbiamo parlato, ad esempio, in questi post:

– Nibiru e’ vicino, la prova delle orbite

– La NASA torna a parlare di Nibiru

– Evidenze di un decimo pianeta?

– Nibiru e la devizione delle Pioneer

Come visto, non esistono, ad oggi, prove inconfutabili dell’esistenza di questo misterioso corpo. Per una discussione approfondita circa l’origine della profezia del decimo pianeta e per altre importanti considerazioni, si rimanda il tutto al libro “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.

Come anticipato, vogliamo tornare su Nibiru per presentare e discutere un nuovo documento di cui si sta parlando molto in rete. Si tratta di una relazione inviata a Bart Gordon e Ralph Hall, rispettivamente capo e membro della camera di Scienze e Tecnologie della Casa Bianca, da John Holdren, direttore del dipartimento di Scienze sempre della Casa Bianca.

Premettiamo subito che si tratta di un documento reale, inviato veramente dai soggetti sopracitati, nell’ambito degli studi scientifici della Casa Bianca.

Di cosa parla questo documento? Prima di tutto, questo e’ il link per scaricare il pdf, come vedete e’ un link dal sito http://www.whitehouse.gov, quindi del tutto attendibile:

– OSTP-letter-NEO-House

Il documento e’ un riassunto della ricerca condotta dall’agenzia spaziale americana, sui NEO, cioe’ degli oggetti masssivi orbitanti vicino alla Terra. Questi corpi, vengono studiati, estrapolando la loro orbita, proprio per capire se ne esistono alcuni in grado, prima o poi, di colpire la Terra.

Come vedete, si tratta di un documento del 2010 e, oltre a riassumere lo stato e le prospettive nella ricerca dei NEO, tratta anche le eventuali misure di sicurezza che sono state pensate dagli Stati Uniti nel caso ci fosse una collisione tra la Terra ed un asteroide.

Fin qui tutto nella norma. E’ inutile nascondersi negando che non esiste questa probabilita’. Molte missioni sono state lanciate proprio per fare una mappa sempre piu’ precisa dei corpi massivi intorno alla Terra. Dalle missioni non e’ emerso nessun oggetto potenzialmente pericoloso e in rotta di collissione per la Terra. Questo ovviamente non preclude una possibilita’ futura di eventi di questo tipo.

Indipendentemente da queste considerazioni, il documento ha assunto un sisgnificato particolare a causa del grafico che compare a pagina 3, e che vi ripropongo qui:

Il grafico di pag.3 nella relazione sui NEO

In questo grafico sono indicati il numero di oggetti vicino alla Terra in funzione degli anni.

Su molti siti si parla di questo grafico parlando di una svista delle autorita’ americane, che hanno per sbaglio diffuso un dato molto importante e fino ad ora tenuto nascosto.

Secondo queste fonti, dal grafico si vede come il numero di oggetti vicino alla Terra sta aumentando molto velocemente. A cosa e’ dovuto questo effetto?

Per rispondere a questa domanda, dobbiamo fare qualche considerazione fisica. Nel nostro Sistema Solare e’ presente la cosiddetta Fascia di Kuiper che si estende dall’orbita di Nettuno per 20 u.a. Si tratta di una fascia di asteroidi esterna rispetto all’orbita dei pianeti maggiori.

Secondo queste teorie, l’aumento dei NEO sarebbe dovuto ad un aumento di oggetti “strappati” dalla fascia di Kuiper e condotti verso la regione interna del Sistema Solare. Ovviamente la forza che potrebbe spostare questi oggetti e’ quella gravitazionale. Se si registra un aumento cosi’ notevole di corpi entranti nel Sistema Solare, significa che, in qualche modo, e’ cambiato l’equilibrio gravitazionale nella regione interna.

A cosa e’ dovuto questo cambiamento? L’idea di base e’ che l’equilibrio sia modificato dalla presenza di un corpo di notevoli dimensioni all’interno del Sistema Solare. Come sappiamo, la forza gravitazionale e’ attrattiva. Affinche’ questi oggetti siano deviati dalla fascia di Kuiper alla regione interna, e’ necessario che un corpo di grandi dimensioni all’interno del Sistema Solare, che prima non c’era, li attiri verso l’interno. Possiamo definire questo effetto come “trattore gravitazionale” proprio per indicare il trainamento dei corpi ad opera della forza gravitazionale.

Ovviamente il principale candidato in questo caso e’ proprio il Decimo Pianeta.

Se questo fosse vero, questa sarebbe una prova definitiva dell’esistenza di Nibiru. Non serve vederlo per sapere che esiste, basta avere la conferma dai suoi effetti gravitazionali.

Cosa c’e’ di sbagliato in questo ragionamento? Le considerazioni fatte sono tutte scientificamente valide, quella che e’ sbagliata e’ l’ipotesi iniziale, cioe’ il grafico da cui siamo partiti.

Se vedete con attenzione il documento originale, potete leggere nella didascalia del grafico che si tratta di un grafico “cumulativo”. Anno per anno viene aggiornato il censimento del numero di NEO aggiungendo i nuovi oggetti identificati. Per capire meglio il grafico facciamo un esempio numerico. Supponiamo di identificare 100 NEO nel 2000. Facciamo dunque una colonna alta 100 in corrispondenza del 2000. L’anno successivo abbiamo a disposizione un telescopio piu’ potente che ci consente di identificare 100 nuovi oggetti oltre ai 100 che gia’ conoscevamo. Abbiamo dunque un censimento di 100+100=200 NEO conosciuti nel 2001. Nel grafico faremo dunque uan colonna alta 200 per il 2001. Di anno in anno, pian piano che identifichiamo nuovi oggetti, il nostro censimento aumentera’, facendo salire anche la colonna del numero di NEO.

Come vedete, in questa rappresentazione, la colonna del numero di oggetti intorno alla Terra aumentera’ sempre indicando l’indentificazione di sempre nuovi NEO.

Alla luce di questa spiegazione, proviamo a osservare di nuovo il grafico. Dal 2000 in poi, sono state fatte diverse missioni NASA per lo studio dei NEO potenzialmente pericolosi. Questo e’ visibile nel repentino aumento proprio in corrispondenza del 2000. Anno dopo anno, anche grazie al perfezionamento della tecnologia e delle nuove missioni, il numero di oggetti e’ cresciuto rapidamente. Nel 2010 erano stati identificati e catalogati circa 7000 oggetti intorno alla Terra.

Riassumendo, il grafico non indica un aumento di oggetti “sparati” dalla fascia di Kuiper verso il centro del Sistema Solare, imputabile al decimo pianeta, bensi’ un aumento della nostra coscenza e identificazione di questi oggetti.

Perche’ allora fare un grafico del genere?

Semplicemente perche’ il documento in questione e’ solo una relazione presentata nel 201o alla Casa Bianca per mostrare lo stato dell’arte nella ricerca dei NEO. Come detto, l’agenzia spaziale ha fatto diverse campagne di misura su questi oggetti e il documento e’ la relazione finale con i risultati ottenuti.

Come anticipato, esiste sempre la probabilita’ di una collisione della Terra con un oggetto massivo. Non parliamo di eventi attesi a breve, ma e’ un’ipotesi da tenere in considerazione. Il governo degli Stati Uniti ha discusso questa opportunita’ pensando anche ad eventuali piani di emergenza nel caso di eventi di questo tipo.

Anche in questo caso dunque, non e’ stata assolutamente trovata la pistola fumante in grado di dimostrare l’esistenza di Nibiru. Si e’ preso un documento di due anni fa, preparato per un altro scopo, si e’ riproposto in questo contesto cercando anche di interpretare in modo sbagliato uno dei grafici.

Diffidate sempre da notizie sensazionalistiche di questo tipo. Ragionare sui dati o sulle fonti dichiarate e’ l’unico modo per smentire queste ipotesi e per capire fino in fondo di cosa stiamo parlando. Per affrontare in modo scientifico le profezie sul 2012, affrontando argomenti sempre attuali e di interesse pubblico, non perdete in libreria “Psicosi 2012. Le risposte della scienza”.