Il misterioso missile visto dallo spazio

Solo un paio di giorni fa, il nostro astronauta Luca Parmitano, che come sapete bene e’ ospite sulla Stazione Spaziale Internazionale, ha postato delle bellissime foto di un misterioso lancio missilistico. Avete capito proprio bene, le foto in questione riguarderebbero il lancio di un missile da Terra verso l’atmosfera avvenuto il 10 ottobre.

Una prima foto mostra la scia lasciata dal missile mentre sale in atmosfera:

La scia del missile lasciata in atmosfera

mentre la seconda foto e’ relativa ad una immensa nube lasciata dal missile che si e’ disintegrato poco sopra l’atmosfera terrestre:

Nube lasciata dalla disintegrazione del missile

Appena pubblicate le foto, lo stesso Parmitano ignorava cosa fosse stato lanciato verso lo spazio, ma soprattutto da chi.

La risposta a queste domande e’ arrivata subito dopo, quando le forze militari russe hanno pubblicato un trafiletto sul loro sito per parlare del lancio di un Topol /SS-25.

Per chi non fosse esperto, il Topol/SS-25, anche chiamato RT-2PM, e’ un missile balistico intercontinentale sovietico. Si tratta dell’ultima generazione dei missili cosiddetti ICBM, ultraleggeri e con propellente solido. Questo genere di missili, come anticipato a lunga gittata, possono trasportare testate nucleari. Il test in questione e’ stato effettuato per verificare la manovrabilita’ e l’affidabilita’ di questo genere di vettori, relativamente piu’ leggeri dei precedenti e, come anticipato, completamente alimentati da combustibile solido.

Ecco il link della Russian Strategic Nuclear Force che parla del test missilistico:

– RSNF, test ottobre 2013

Come potete leggere, si e’ trattato di un test di controllo del missile, ovviamente non equipaggiato con testate nucleari. Il missile in questione e’ stato fatto disintegrare non appena arrivato nella parte alta dell’atmosfera, dopo aver dichiarato il test completamente riuscito.

Sempre nell’articolo dell’esercito russo trovate che non e’ stato questo il primo test sui Topol/SS-25 dal momento che un precedente test era stata condotto a Giugno 2012, sempre con lo stesso scopo.

Il fatto che le nazioni eseguano esercitazioni con armi tanto potenti e che migliorino sempre i loro armamenti ed equipaggiamenti, non rappresenta certo una novita’. Ognuno di noi puo’ pensare quello che vuole riguardo a queste attivita’, ma test di questo tipo ci sono sempre stati e, molto probabilmente, ci saranno sempre.

In questa occasione in particolare, il test ha avuto degli spettatori in una posizione veramente privilegiata, cioe’ gli astronauti della ISS che hanno potuto osservare tutte le fasi del lancio e anche gli effetti della disintegrazione a 300 Km di altitudine.

Riportata la notizia e compresa, da fonti ufficiali, la natura del test, prima di concludere vorrei riportarvi come questa notizia e’ stata interpretata dai tanti siti catastrofisti che ci sono ormai su internet.

Diversi siti hanno riportato le foto scattate da Parmitano e ovviamente hanno approfittato degli iniziali momenti in cui nessuno era in grado di identificare l’origine del lancio. Perche’ dico questo? Se provate a leggere la stessa notizia di cui stiamo parlando su uno dei tanti siti complottisti che inquinano la rete, troverete delle storie davvero fantasiose. C’e’ chi parla di preparazione alla terza guerra mondiale, chi parla di missile lanciato per abbattere un ufo osservato in volo, chi parla di lancio verso lo spazio di una sonda spaziale per motivi misteriosi. Insomma, tante storie campate in aria e senza la minima prova a sostegno. La cosa piu’ divertente e’ che anche dopo la pubblicazione della nota riportata da parte dell’esercito russo, ci sono ancora tanti siti che parlano di lancio misterioso e non compreso. A questo punto mi chiedo: possibile che questi signori non si rendano conto di quanto siano ridicoli? Peggio ancora, posso pensare che molte persone si documentino solo su questi siti e che evitino di fare delle ricerche autonome sulla rete. Anche questa possibilita’ non mi sorprende affatto. Come detto diverse volte, cercate sempre di verificare le fonti e le notizie in maniera autonoma. Solo in questo modo potrete avere un’idea chiara di quello che vi si racconta e costruire una vostra opinione personale. La rete offre delle possibilita’ incredibili, ma, se non utilizzate in modo corretto, rischiamo solo di portarvi fuori strada.

Personalmente, resto sempre piu’ convinto che, al giorno d’oggi, ci sarebbe bisogno di un’educazione alla rete, proprio per insegnare a districarsi nei labirinti di internet senza restare impantanati su siti con credibilita’ pari a zero.

 

”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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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.

Il miracolo del sangue di San Gennaro

Nella sezione:

– Hai domande o dubbi?

e’ stato richiesto un argomento davvero molto interessante. Come potete leggere, ci e’ stato chiesto di scrivere un articolo sul cosiddetto “miracolo del sangue di San Gennaro”. Credo che questo argomento sia davvero molto interessante perche’, in particolare, esistono due scuole di pensiero molto rigide a riguardo: quelli che credono al miracolo e quelli che invece credono che la scienza abbia gia’ spiegato tutto, mostrando la natura non miracolosa del fatto.

In realta’, cosi’ come spesso avviene su questo blog, non esiste una spiegazione certa e comunemente accettata per la liquefazione del sangue di San Gennaro. Esistono delle ipotesi molto plausibili, ma che hanno subito e continuano a subire molte critiche anche da addetti ai lavori non pienamnete convinti della spiegazione.

Come nostra abitudine, cerchiamo dunque di analizzare in dettaglio la cosa, ragionando in modo autonomo e cercando, qualora ce ne fossero, di provare a rispondere ai punti ancora scoperti della questione.

Partiamo da quello che tutti conoscono: in tre date particolari, il 19 settembre, il sabato che precede la prima domenica di maggio e il 16 dicembre, a Napoli viene organizzata una grande processione in cui viene mostrato il reliquiario con il sangue di San Gennaro. Durante questo rito, il reliquiario viene mosso in modo molto rituale e se il sangue si liquefa allora questo viene visto come un buon auspicio per la citta’. Inutile dire che questa manifestazione e’ molto sentita dai napoletani, da sempre molto devoti al Santo. Proprio per questo motivo, come riprenderemo in seguito, e’ molto difficile provare a dare spiegazioni razionali della cosa, senza incorrere nel nervosismo dei fedeli partenopei.

In particolare, il reliquiario contiene al suo interno due ampolle, una riepita piu’ o meno fino a meta’ e l’altra con poche tracce di “sangue”. Per il momento, permettetemi di scrivere “sangue” tra virgolette perche’ questo e’ uno dei punti maggiormente discussi della questione.

Per inquadrare meglio il problema, ripercorriamo la storia di queste reliquie e ovviamente quella del santo.

Per essere precisi, la storia stessa di San Gennaro e’ molto fumosa e, proprio per questo motivo, diverse fonti hanno addirittura messo in discussione l’esistenza stessa del Santo. Il 19 settembre 305, durante la persecuzione di Diocleziano verso i Cristiani, si racconta che Gennaro, vescovo di Benevento, venne decapitato insieme ad altri fedeli nella solfatara di Pozzuoli. Secondo altre fonti, Gennaro, nella stessa data, venne destinato ai leoni. Questa e’ gia’ una prima incongruenza della storia, ma, nonostante la parte centrale non coincida, la fine e’ sempre la stessa: qualora fosse esisitito, Gennaro sarebbe stato un martire cristiano.

Come usanza nei confronti dei martiri, il sangue ed il corpo di Gennaro vennero raccolti e conservati.

Le cerimonie in onore di San Gennaro vennero istituite nel 1337 ma la prima liquefazione venne osservata il 17 agosto 1389. Cosa significa? Come e’ facile immaginare, il sangue raccolto all’interno delle ampolle appare in forma solida e scura. Per liquefazione si intende il ritorno del sangue allo stato fluido. Detto in altri termini: il sangue ritorna nel suo stato normale, come se fosse appena sgorgato dalla testa del santo. Da allora, come anticipato, il miracolo del sangue viene tentato 3 volte l’anno: nell’anniversario della morte, nell’anniversario dello spostamento dei resti nelle catacombe di Capodimonte e nell’anniversario di una forte eruzione del Vesuvio, durante la quale i napoletani si affidarono completamente al Santo che risparmio’ la citta’.

Analizziamo subito questi fatti: dal 1389, si sono avute circa 11000 liquefazioni del sangue. Il miracolo si e’ ripetuto “quasi” sempre, tranne qualche sparuto caso. In qualche occasione, la liquefazione si e’ avuta anche in date diverse da quelle ufficiali. Teniamo a mente questi particolari, perche’ tra poco entreranno prepontentemente nella discussione.

Bene, abbiamo capito l’origine e la tipologia del miracolo. Ora, cosa possiamo dire a riguardo? Si tratta di un miracolo o esiste una spiegazione scientifica?

Come anticipato, il discorso non e’ semplice, tantomeno con una spiegazione univoca.

Dal punto di vista scientifico, il sangue umano conservato in un’ampolla sigillata coagula diventando solido. Ora, e’ possibile che si rompa il coagulo e il sangue possa ritornare allo stato liquido, ma questo non puo’ certo avvenire con la regolarita’ mostrata dalla reliquia del santo e soprattutto con lo stesso comportamento per secoli.

L’ipotesi di spiegazione scientifica piu’ accettata, e’ stata data nel 1991 da alcuni ricercatori del CICAP. La spiegazione del comportamento del fluido sarebbe da ricercarsi nella tissotropia. Con questo termine si intendono dei materiali, normalmente in uno stato solido o molto denso, che, a seguito di sollecitazioni meccaniche, possono assumere lo stato fluido per un certo tempo. Interrote le sollecitazioni il materiale torna allo stato solido. In natura esistono diversi composti con questa prorieta’. L’esempio classico che viene fatto e’ quello della salsa Ketchup che quando viene scossa si liquefa riuscendo ad uscire dall’orifizio praticato nel contenitore.

Oltre ad aver proposto la spiegazione, i ricercatori del CICAP hanno anche realizzato una sospensione con proprieta’ tissotropiche e aspetto molto simile a quello del fluido contenuto nelle ampolle. Per realizzare la sospensione sono stati utilizzati: cloruro ferrico, carbonato di calcio, cloruro di sodio e acqua. Lo studio dei ricercatori e la successiva prova sperimentale sono stati pubblicati addirittura sulla illustre rivista Nature, oltre ad avere enorme eco sia sui giornali italiani che esteri.

Dunque? Tutto spiegato, quello cotenuto nelle ampolle non e’ sangue ma un materiale tissotropico e non si tratta assolutamente di un miracolo. In realta’, come anticipato, non e’ assolutamente cosi’. La spiegazione data ha creato un turbine di discussioni che durano ancora oggi.

Proviamo ad analizzare singolarmente le critiche e le successive risposte date.

Per prima cosa, e’ possibile che al tempo si sia realizzato un materiale con queste caratteristiche? Assolutamente si. I composti utilizzati dal CICAP sono noti da secoli e anche molto abbondanti nella zona del napoletano. Il cloruro ferrico, sotto forma di miosite, e’ molto abbondante sulle pendici del Vesuvio. Il carbonato di calcio e’ la molecole principale, quasi il 95%, che compone il guscio d’uovo. Il cloruro di sodio, il sale per intenderci, e’ disponibile ovunque. Dunque, e’ possibile che un composto del genere sia stato realizzato secoli fa in quella zona.

Attenzione pero’, ci sono altri due punti molto importanti e sui quali la discussione e’ ancora in corso. Prima di tutto, il composto realizzato dal CICAP rimane tissotropico per soli 2 anni. Il miracolo del sangue di San Gennaro avviene da secoli. Inoltre, il ricorso ad un materiale di questo tipo non spiegherebbe assolutamente come mai in alcune occasioni, nonostante i ripetuti scossoni al reliquiario, il sangue non si sia sciolto. Analogamente, non si capisce perche’, in alcune occasioni, il sangue era gia’ in forma liquida prima della processione, senza che qualcuno lo avesse scosso.

C’e’ anche un altro punto fondamentale, nel 1902 venne fatta una prima analisi spettroscopica delle ampolle e questi studi mostrarono la presenza di ossiemoglobina, cioe’ la combinazione del pigmento contenuto nei globuli rossi con l’ossigeno. Detto in altri termini, all’interno delle ampolle c’e’ sangue e non qualche strano gel artificiale.

Dunque? Cosa possiamo dire a riguardo?

Iniziamo dagli studi spettroscopici. Come detto, la prima analisi spettroscopica, con un sistema a prisma, venne fatta nel 1902. La presenza di ossiemoglobina venne pero’ confermata anche da analisi successive. Secondo alcuni biologi dell’universita’ di Napoli, quello contenuto nell’ampolle e’ compatibile con sangue umano antico. Durante la liquefazione pero’, il fluido appare con un colore rosso vivo, come se fosse stata possibile la riattivazione dell’ossiemoglobina. Vi ricordo che le ampolle sono sigillate e che in nessun caso il loro contenuto entra in contatto con l’ossigeno dell’aria.

Capite dunque perche’ ancora oggi e’ acceso il dibattito riguardo al miracolo del sangue di San Gennaro. Esiste una proposta di spiegazione scientifica, ma esistono anche delle controaffermazioni basate su fatti oggettivi. Riassumendo, a favore della tissotropia abbiamo: un fluido con le caratteristiche fisiche simili a quelle della reliquia, ottenuto con materiali disponibili al tempo e nella zona, un comportamento meccanico giusto. A sfavore abbiamo: il gel ottenuto dura solo 2 anni, le analisi condotte mostrano che all’interno delle ampolle c’e’ sangue e non un gel sintetico, l’ipotesi tissotropica non spiega perche’ in alcuni casi il sangue non si sia liquefatto mentre in altri si e’ liquefatto prima ancora di essere sollecitato meccanicamente.

A questo punto, non resta che ragionare autonomamente su questi punti, provando a dire la nostra.

Prima di tutto, e’ il caso di dire che la chiesa non riconosce ufficialmente questo come un miracolo. Ad essere sinceri, qualche anno fa, la chiesa aveva eliminato le tre date relative a San Gennaro dal calendario delle celebrazioni liturgiche. Come e’ facile immaginare, questo ha causato una vera e propria rivolta tra i fedeli napoletani, per cui la chiesa ha deciso di non riconoscere ufficialmente il miracolo, ma di non impedire le celebrazioni.

Riguardo invece alla durata temporale del gel tissotropico, gli stessi ricercatori del CICAP autori del gel, sostengono prima di tutto di aver realizzato diversi campioni, i quali hanno mostrato durate anche fino a 10 anni. Ovviamente, siamo ancora lontani dai secoli del sangue di San Gennaro, ma, come riportato in diverse fonti, non e’ stata neanche prestata la massima cura nella chiusura ermetica del tappo delle provette. Studiando ampolle della stessa epoca, si e’ evidenziato come i tappi siano perfetamente sigillati impedendo l’apertura delle reliquie se non rompendole. In questo caso dunque, anche le ampolle di San Gennaro sono perfettamente chiuse in modo stagno, mentre il gel realizzato in laboratorio no.

E come la mettiamo con le spettroscopie fatte? Il fatto di aver trovato emoglobina, dimostra che c’e’ sangue anzi, per essere precisi, dimostra che e’ contenuta una frazione di sangue nelle ampolle. Come capite bene, niente esclude che nelle ampolle possa essere contenuto un gel tissotropico con un aggiunta di sangue.

Personalmente poi, vorrei riflettere su un aspetto: l’ampolla, come anticipato, non e’ completamente piena. In questo caso, sicuramente all’interno, oltre al sangue, e’ presente un certo volume d’aria. Ora, restando nel caso di volume sigillato in modo perfetto, sicuramente le variazioni dei parametri ambientali potrebbero influire sull’aria piu’ che sul sangue. Non mi risulta che la reliquia sia conservata in atmosfera controllata. Se anche fosse, questo non sarebbe sicuramente vero durante le processioni. In questo caso, un aumento di temperatura, a volume costante, provoca un aumento di pressione nell’aria che per costrizione spinge sul sangue. In questo caso, potremmo avere una sollecitazione, non di taglio, di spinta sul sangue. In questo caso, si potrebbe pensare che anche le condizioni di pressione e temperatura dell’aria influirebbero sull’eventuale liquefazione, cosa, almeno dalle fonti viste, non ancora chiamata in causa. Il considerare i parametri ambientali potrebbe anche spiegare perche’ in alcuni casi il sangue non si e’ sciolto. Se la pressione interna e’ piu’ alta, in questo caso le scosse mecaniche date sarebbero ammortizzate dal volume d’aria in sovrapressione, trasferendo minor impulso al sagnue.

A questo punto, capite dunque che la spiegazione del fenomeno della liquefazione del sangue di San Gennaro non e’ ancora stata data o meglio non e’ stata ancora accettata da tutti rispondendo a tutti i quesiti e le possibili domande. Per rispondere in modo sicuro, direte voi, non basterebbe analizzare il contenuto delle ampolle e vedere cosa contengono? Questa e’ un’osservazione verissima. Purtroppo, non e’ possibile analizzare le reliquie perche’ la Chiesa non lo consente. Non so se e’ il caso di dire la Chiesa di Roma o la Curia di Napoli, fatto sta che ad oggi nessuno ha potuto analizzare in dettaglio il contenuto delle ampolle.

Permettetemi una riflessione. Se analizzando il contenuto delle ampolle si scoprisse che dentro c’e’ un liquido tissotropico, i fedeli perderebbero la loro devozione nei confronti del santo? Personalmente credo di no. Forse, in alcuni casi, la spettacolarizzazione degli eventi conta piu’ della verita’. Detto questo, non resta che aspettare di vedere se l’ipotesi tissotropica possa essere confermata in qualche modo o, eventualmente, trovare un’altra spiegazione certa del miracolo. Alla luce di quanto detto, non parlerei assolutamente di miracolo. A riprova di questo, esistono molte reliquie in Italia contenenti sangue di martiri e molte di queste presentano il fenomeno della liquefazione. Anche su questo punto, molti ribattono dicendo che negli altri casi non si registrano fenomeni di liquefazione in date cosi’ precise. Questo non e’ vero del tutto. Nel Duomo di Ravello, e’ conservata una reliquia con il sangue di San Pantaleone, sangue che regolarmente il 27 luglio, data del martirio avvenuto nel 325, tornerebbe liquido. Vi faccio notare anche un’altra cosa: tutte le ampolle conservate con il sangue dei martiri, non vengono prese e “scosse” in date precise per vedere se il sangue si liquefa o no.

 

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Nuovo materiale

Ogni tanto e’ interessante parlare di materiali del futuro, prima di tutto per capire dove la ricerca ci sta portando e quali futuri benefici si potranno avere sintetizzando nuove sostanze. Gia’ in passato, avevamo parlato di questi argomenti:

– Uno sguardo ai materiali del futuro

Allo stesso modo, uno degli aspetti che da sempre solletica l’interesse delle persone verso la ricerca e’ l’assoluta casualita’ di alcune scoperte. Pensare a grandi rivoluzioni scoperte per caso, senza volerlo, e’ un aspetto attraente della ricerca.

In questo articolo, vorrei unire questi due aspetti, parlando della scoperta di un nuovo minerale, la Upsalite.

Cosa sarebbe?

Si tratta di un materiale sintetizzato da alcuni ricercatori dell’Universita’ di Uppsala in Svezia, dotato di una struttura amorfa e composto da un carbonato di magnesio.

Perche’ si parla di scoperta casuale?

Immagini al microscopio elettronico SEM e TEM della Upsalite

Fino a poco tempo fa, si pensava che i carbonati di magnesio non potessero essere prodotti con processi a bassa temperatura, questo unito alla notevole difficolta’ di sintetizzazione di strutture amorfe disidratate, cioe’ nelle quali le molecole di acqua sono state strappate dalla struttura.

Nell’Universita’ di Uppsala, esiste un gruppo di ricerca che si occupa di questi aspetti. Un venerdi pomeriggio, dopo aver modificato i parametri di sintesi dei precedenti tentativi, tutti andati male, i ricercatori hanno lasciato il laboratorio dimenticando il materiale nella cella di reazione. Al loro ritorno il lunedi mattina, si sono trovati un materiale rigido, di nuova sintesi, appunto la Upsalite.

Anche se alcuni giornali hanno parlato solo oggi di questa scoperta, la storia raccontata risale al 2011. Solo in questi giorni pero’, dopo due anni di prove e analisi per perfezionare ia procedura, i ricercatori hanno pubblicato un articolo specifico sul nuovo  materiale. Ecco il sito dove potete leggere l’articolo:

– Upsalite

Cosa ha di tanto importante la Upsalite?

Come e’ facile pensare, oltre all’aspetto puramente chimico-fisico della realizzazione di un materiale di questo tipo, l’importanza di una scoperta del genere si valuta in base alle possibili applicazioni del nuovo materiale. La Upsalite ha moltissime applicazioni nei campi piu’ diversi.

Dal punto di vista fisico, e’ formata da una struttura amorfa nanometrica, che gli consente di stabilire un nuovo record per la superficie utile al cm^2. Mi spiego meglio, in molti processi, quella che conta e’ la superficie di contatto tra i materiali. Avere una grande superficie di contatto, consente di poter velocizzare i fenomeni per cui il materiale e’ concepito. Bene, la Upsalite ha una superficie utile di ben 800 m^2 per grammo . Inoltre, il materiale appare poroso con notevoli interstizi vuoti e dal diametro dell’ordine dei 10 nanometri.

Come anticipato, queste caratteristiche rendono la Upsalite utilizzabile in moltissimi campi.

Prima di tutto, la struttura stessa rende il materiale in grado di assorbire notevoli quantita’ di acqua, dunque di ridurre velocemente l’umidita’ con un campione relativamente piccolo. In questo caso, si parla soprattutto di applicazioni industriali nella produzione di deumidificatori, ma anche nella realizzazione di apparecchiature da laboratorio.

Inoltre, la capacita’ di assorbire acqua potrebbe essere sfruttata in tutte quelle applicazioni in cui questa sostanza puo’ arrecare danni. Pensate, ad esempio, ai dispositivi elettronici, alla conservazione dei cibi e dei farmaci, ai magazzini in generale, ecc. Applicazioni oggi riservate, tra le altre cose, ai sacchettini di deumidificante di silica.

Sfruttando invece la struttura porosa, si potrebbe pensare di utilizzare la Upsalite per assorbire inquinanti o sostanze diffuse nell’ambiente. A livello domestico, la Upsalite potrebbe essere sfruttata per eliminare i cattivi odori, applicazione possibile e richiesta anche a livello industriale. Parlando di “odori” non possiamo certo prescindere da inquinanti dispersi in aria. Realizzando attraverso questo materiale filtri appositamente studiati, questa soluzione potrebbe essere sfruttata anche a livello di acque, sia marine che reflue, sfruttando appunto le caratteristiche della Upsalite.

Dal punto di vista ambientale, l’applicazione piu’ importante, potrebbe essere proprio quella per la rimozione di inquinanti in mare. Pensate, ad esempio, ad un carico di petrolio disperso in acqua e catturato spargendo Upsalite sulla superficie.

Essendo stata scoperta in Svezia, nell’articolo stesso non poteva mancare una possibile applicazione per sfruttare la Upsalite eliminando l’acqua, o meglio l’umidita’, dai campi da Hockey.

Concludendo, a volte, scoperte interessanti arrivano in modo del tutto fortuito e non premeditato. Questo e’ il caso della scoperta della Upsalite, un materiale di nuova sintesi che presenta una struttura nanoporosa e la piu’ grande superficie al grammo mai osservata. Queste caratteristische rendono la Upsalite sfruttabile in molti settori e con risvolti davvero notevoli nella vita di tutti i giorni.

 

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Le nubi mammelolari

Diverse volte su questo blog abbiamo parlato di nuvole. In particolare, abbiamo affrontato il discorso cercando di analizzare le tante teorie che vorrebbero forme particolari di nubi in concomitanza o prima di un terremoto, ma anche per confutare tutti quei complottisti che di tanto in tanto vorrebbero nuove tipologie di nuvole formate dalla geoingegneria o dalle scie chimiche:

– Una nuvola che fa pensare alla fine del mondo

– Altra strana nube, questa volta in Giappone

– Altra strana nube a Tulsa

– Nuvole sismiche

– Scoperta nuova nuvola

Perche’ avviene questo? La risposta e’ in realta’ molto semplice, il cielo e’ un laboratorio ideale, accessibile a tutti e, oggi come oggi, facilmente documentabile. Ognuno di noi puo’, alzando lo sguardo, osservare le nuvole che si formano e, ogni qual volta che vede qualcosa di non usale, impressionarsi. Detto questo, la comunicazione globale istantanea che abbiamo a disposizione, permette a tutti di ragiungere potenzialmente un vasto pubblico. Considerazione personale e’ che si dovrebbe sempre riflettere prima di scrivere qualcosa su internet. Molti ignorano il potenziale bacino di utenti che esiste, mentre altri sfruttano proprio questo fatto per divulgare il verbo fantascientifico.

Perche’ parlo di questo?

Negli ultimi giorni, diversi giornali hanno pubblicato foto molto belle di un particolare tipo di nuvola. Spesso pero’, purtroppo accade molto di frequente, gli articoli che trovate in rete sono completamente sprovvisti di una spiegazione scientifica che spieghi l’origine di questi fenomeni.

Gli articoli in questione si riferivano alla nuvole “Mammelolari”, anche dette “Mammatus”.

Di cosa si tratta?

Senza troppi giri di parole, vi mostro subuto una bellissima foto di questo fenomeno:

Nube Mammatus

Come vedete, si tratta di nuvole dalla forma molto particolare, fatte a grumi con punti di salita e discesa. Proprio a questa particolare forma si deve il nome alla nuvola.

Cosa hanno di speciale queste nuvole?

Dal punto di vista complottista e catastrofista assolutamente nulla. Si tratta di formazioni nuvolose perfettamente conosciute e la cui formazione e’ nota. Dico questo per smorzare subito gli animi.

Nonostante questo, e’ invece interessante capire il processo che porta alla formazione delle mammatus.

Queste nuvole si formano in presenza di corenti ascensionali molto intense e con un umidita’ molto elevata negli strati bassi. Questo spostamento di aria, puo’ portare fino alla tropopausa enormi quantita’ di acqua che, salendo verso l’alto, si trasforma in cristalli di ghiaccio.

Quando il temporale e’ passato, lontano dalla corrente ascensionale, il ghiaccio tendera’ a scendere a causa del proprio peso. Ora, quando i piccoli cristalli di ghiaccio escono dalla zona della nube, incontrano aria molto fredda e secca. La variazione di condizioni, comporta la sublimazione dell’acqua che dunque ripassera’ dallo stato solido, cristalli di ghiaccio, a quello aeriforme, vapore acqueo, risalendo verso l’alto.

Data la grande quantita’ di ghiaccio presente, perche’ portata dalla corrente iniziale, questo moto di discesa e sublimazione si presentaera’ con una certa regolarita’ lungo l’area della nube. Proprio questo movimento comporta la formazione della Mammatus con la sua caratteristica forma.

Dal momento che per la formazione e’ richiesta una umidita’ molto elevata, proprio questi giorni di afa, e spesso con temporali pomeridiani, possono portare alla formazione di queste nuvole. Tra l’altro, lo spettacolo piu’ bello si ha quando la nube riflette i raggi solari assumendo una colorazione variopinta in corrispondenza delle salite e delle discese. Ecco un esempio di questo caso:

Nube Mammatus colpita da raggi solari

Concludendo, molto spesso ci capita di parlare di nubi a causa della facilita’ di visualizzazione per il vasto pubblico. Se a questo si aggiungono i catastrofiti e gli utenti impensieriti d qualche fine del mondo, ecco qui che le foto scattate diventano molto popolari in poche ore.

 

 

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L’esperimento della goccia di pece

Pochi giorni fa, e’ stata annunciata la notizia che finalmente e’ stato possibile riprendere uno degli esperimenti scientifici piu’ lunghi, secondo alcuni anche piu’ noioso, della storia.

Di cosa si tratta?

L’esperimento in questione e’ quello della goccia di pece. Come sapete bene, la pece e’ quella sostanza di colore nero, ricavata dai bitumi e da legni resinosi. In condizioni normali, la pece si presenta come un solido, tanto che e’ possibile romperla utilizzando un martello.

Confronto tra fluidi ad alta e bassa viscosita’. Fonte: Wikipedia

Anche se apparentemente sembra un solido, la pece e’ un fluido, precisamente un fluido ad altissima viscosita’. Come sapete, la viscosita’ di un fluido indica la resistenza della sostanza allo scorrimento. L’animazione riportata aiuta a capire bene la differenza tra fluidi ad alta e bassa viscosita’ quando questi vengono attraversati da solidi.

Bene, cosa c’entra la pece con questo esperimento?

Come anticipato, la pece e’ in realta’ un fluido ad alta viscosita’. Detto questo, anche se con tempi molto lunghi, questa sostanza deve comportarsi come un fluido. Sulla base di questa considerazione, e’ possibile realizzare un esperimento per misurare la viscosita’ della sostanza facendola scendere all’interno di un imbuto.

Il primo che propose questo esperimento fu il professor Thomas Parnell dell’università del Queensland. Parnell prese un pezzo di pece, lo sciolse e lo fece colare all’interno di un cono di vetro. Questo venne fatto addirittura nel 1927.

Per poter iniziare l’esperimento, fu necessario far raffreddare la pece, operazione che duro’ circa 3 anni, fino al 1930. Solo a questo punto, la parte finale del cono venne rotta formando un imbuto. Dal momento che la pece e’ un fluido, si devono osservare delle gocce cadere dall’imbuto.

Facile, direte voi. E’ vero, ma per eseguire questo esperimento serve tanta tanta pazienza.

Non ci credete?

La prima goccia di pece, cadde dopo ben 9 anni! Lo stesso avvenne per le gocce successive. Ecco una tabella riassuntiva dell’esperimento:

Data	Evento	Durata(Mesi)	Durata(Anni)
1927	Inizio dell’esperimento: la pece viene versata nell’imbuto sigillato
1930	Il fondo dell’imbuto viene aperto
Dicembre 1938	Caduta della prima goccia	96-107	8-8,9
Febbraio 1947	Caduta della seconda goccia	99	8,3
Aprile 1954	Caduta della terza goccia	86	7,2
Maggio 1962	Caduta della quarta goccia	97	8,1
Agosto 1970	Caduta della quinta goccia	99	8,3
Aprile 1979	Caduta della sesta goccia	104	8,7
Luglio 1988	Caduta della settima goccia	111	9,3
28 novembre 2000	Caduta dell’ottava goccia	148	12,3

Perche’ questo esperimento e’ stato ritirato fuori in questi giorni?

Come evidenziato dalla tabella, sono state effettivamente osservate le gocce di pece cadere nel bicchiere sottostante, ma fino ad oggi, nessuno era mai riuscito a filmare la goccia che cadeva. In occasione dell’ottava goccia nel 200o, la telecamera che era stata montata era guasta, per cui si perse questo importante momento.

Seguendo il link, potete vedere il filmato della fatidica goccia che cade:

– Video goccia di pece

Dai tempi misurati nell’esperimento, si e’ ricavato che la pece ha una viscosita’ pari a 230 miliardi di volte quella dell’acqua!

Durante questi 83 anni, l’esperimento e’ sempre stato in funzione e, nei primi anni del 2000, quando ci si rese conto che le variazioni di temperatura potevano modificare la viscosita’ della pece, la campana che conteneva l’apparato e’ stata termalizzata in modo da mantenere costanti i parametri.

Nel 2005, in memoria del professor Parnell, venne assegnato all’esperimento della goccia di pece l’IG Nobel, parodia, ormai seguitissima, del piu’ cleebre premio Nobel.

A parte gli scherzi, si tratta di un esperimento utile per evidenziare proprieta’ dei fluidi ad alta viscosita’. Certo, oggi come oggi, le misure sono state fatte, ma l’esperimento e’ ancora in corso perche’ rappresenta ormai un simbolo sia dell’universita’ del Queensland sia una memoria storica della fisica.

Se avete tempo libero, ma ne serve molto, potete ache seguire in diretta l’esperimento, collegandovi a questo link:

– Diretta Pece

Dal punto di vista chimico-fisico, i fluidi alta viscosita’ sono assolutamnete interessanti e dalle proprieta’ a dir poco strabilianti. Anche il vetro, classificato come sostanza amorfa, puo’ essere definito un fluido ad alta viscosita’. Proprio per questo motivo, alcune vetrate delle chiese piu’ antiche, mostrano delle forme allargate verso il basso, caratteristica dovuta proprio al lento movimento del fluido.

Certamente, oggi come oggi non stiamo parlando di un esperimento in grado di stravolgere la fisica, ma di un’esperienza importante dal punto di vista storico e sicuramente curiosa per noi abituati alla comunicazione e ai risultati immediati. Punto a favore, e’ certamente il costo zero dell’esperimento che richiede solo un po’ di aria condizionata per termostatare il piccolo apparato.

 

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Yellowstone, il supervulcano

Nel nostro precedente articolo:

– Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

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

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

– Yellowstone, cosa succede?

– Yellowstone, aggiornamento

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

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

Ricostruzione della caldera dello Yellowstone

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

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

La zona sopra la caldera nel parco di Yellowstone

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

Come e’ stata fatta la nuova misura?

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

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

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

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

Quanto sono frequenti le eruzioni dello Yellowstone?

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

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

– Cosa succede in Campania?

– Due parole sull’Etna e sullo Stromboli

vi rendete conto che parliamo di fenomeni davvero poco frequenti.

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

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

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

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

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

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

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

 

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Cosa c’e’ sotto i nostri piedi?

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

Temperature della Terra dalla superficie al centro

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

– Inversione dei poli terrestri

– L’anomalia del Sud Atlantico

– Il battito naturale …. della Terra

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

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

 

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Enormi voragini si aprono in Florida

Solo qualche giorno fa, parlavamo del fenomeno dei Sinkhole raccontando dell’enorme voragine che si e’ aperta in Cina:

– Enorme cratere si apre in Cina

Come visto, in questo caso, non ci sono state vittime ne feriti.

Lo stesso fenomeno, ma con conseguenze piu’ tragiche, e’ invece avvenuto solo un paio di giorni fa in Florida, precisamente nella citta’ di Tampa.

Cosa e’ accaduto?

Analogamente al caso cinese, anche in Florida si e’ aperta un voragine nel terreno, ma questa volta proprio sotto un’abitazione civile. Sfortunatamente, il fenomeno e’ accaduto intorno alle 23, quando molte delle persone erano in procinto di andare a letto o stavano gia’ dormendo.

Il cratere in questione si e’ aperto proprio sotto la camera da letto di Jeffrey Bush, un uomo di 36 anni che purtroppo e’ stato risucchiato dalla voragine che si e’ aperta nel terreno. I testimoni riportano di un forte boato udito in tutto il paese e del cratere che si e’ aperto improvvisamente.

Questa e’ una foto dell’abitazione:

Esterno delle casa di Jeffrey Bush in Florida

Come vedete, apparentemente, dall’esterno la casa sembra intatta. Le pareti perimetrali sono infatti rimaste illese, anche se, come riportato dai testimoni, la voragine ha raggiunto un diametro dell’ordine dei 10 metri ed una profondita’ stimata di 30.

Purtroppo i soccorritori non sono riusciti a recuperare il corpo dell’uomo dal momento che il terreno risulta molto friabile e dunque instabile. Come dicevamo nel post precedente, anche in questo caso, si sente un forte rumore di acqua provenire dal cratere, segno inconfondibile di correnti sotterranee nella voragine.

Attualmente, le ricerche dei soccorittori sono state interrotte e si sta solo lavorando alla demolizione della casa. Solo a questo punto si potra’ valutare meglio anche la profondita’ e la struttura del sinkhole.

Proprio nelle ultime ore, l’Ansa ha battuto la notizia di un altro sinkhole che si sarebbe formato sempre nella stessa citta’ a pochissima distanza di questo di cui stiamo parlando. In questo caso, fortunatamente, non ci sarebbero vittime e il cratere avrebbe dimensioni molto minori del primo. Come riportato nella notizia, la voragine si e’ formata proprio sotto un’abitazione e, come potete vedere dalla foto, la struttura presenta notevoli problemi strutturali:

Nuovo sinkhole in Florida

Qual’e’ l’origine di questi fenomeni in Florida?

Come detto anche nell’articolo precedente, le cause alla base della formazione dei sinkhole possono essere differenti tra loro. Esistono punti specifici della Terra, in cui questi fenomeni sono piu’ frequenti. La Florida, e tutta la zona intorno a Tampa, e’ uno di questi posti.

Per darvi l’idea della portata del fenomeno in Florida, negli ultmi 50 anni, sono stati riportati circa 500 fenomeni di questo tipo. Fino ad oggi pero’, non si erano mai avuti casi di persone inghiottite dai sinkhole.

Nel caso specifico della Florida, la causa e’ da ricercarsi nella struttura stessa del terreno. La zona infatti e’ molto ricca di cave e caverne sotterranee, formate pero’ in un terreno molto poroso e ricco di correnti d’acqua. Proprio la continua erosione puo’ svuotare ampie zone causando una depressione e portando alla fine il terreno a cedere sotto il proprio peso.

Come anticipato, sulla Terra esistono diverse zone in cui questo fenomeno puo’ avvenire piu’ frequentemente. Esistono anche casi di sinkhole sottomarini, che si formano sotto la superficie dei mari o degli oceani. Il caso piu’ famoso di questo tipo e’ senza dubbio quello del Great Blue Hole in Belize:

Il Great Blue Hole in Belize

Come vedete, questo pozzo, profondo circa 124 metri, interrompe la barriera corallina dando un colore blu intenso all’area. Oltre ad essere un’attrazione turistica, questo imponente sinkhole e’ stato dichiarato patrimonio mondiale dall’Unesco.

Concludendo, i sinkhole sono un fenomeno noto e, soprattutto in alcune zone del pianeta, possono essere un pericolo costante per la popolazione. Visto quanto accaduto in Florida, sarebbe il caso di pensare come sviluppare un sistema di monitoraggio del terreno, soprattutto nelle zone in cui il fenomeno e’ noto e si e’ gia’ presentato in passato.

 

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