Categoria: SCIENZA

Altri tre pianeti per HD40307

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La cosa più divertente sono i titoli roboanti che spesso compaiono dopo una qualche scoperta scientifica.  In questo caso la notizia è la scoperta – con una diversa analisi software – di un esopianeta che orbita attorno alla sua stella all’interno della zona Goldilocks. Questo però non significa necessariamente che il pianeta sia abitabile come qualcuno annuncia.

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HD40307 è conosciuta anche come HIP27887. La nebulosità in basso a destra è la Grande Nube di Magellano
Credit: Il Poliedrico

Non è poi molto, su scala cosmica è proprio qui dietro l’angolo, 41.7 anni luce o 12.8 parsec; fate un po’ voi.
Questa è una tranquilla stellina di classe K2.5V 1 2 comunque invisibile a occhio nudo, magnitudine 7.7, una di quelle che comunemente non farebbe notizia, nella costellazione australe del Pittore.
Comunque, anche se di classe diversa, HD40307  è abbastanza simile al Sole, solo un po’ più piccola e fresca della nostra stella.
Fino a poco tempo fa di questa stellina non si sapeva molto, poi nel 2008 sono iniziate le scoperte: ben tre pianeti,  tutti molto vicini alla stella e piuttosto pasciuti, tutti scoperti misurando la velocità radiale della stella attorno al centro di massa del sistema attraverso lo spettrografo ad alta risoluzione HARPS dell’ESO.

Credit: ESO / M. Kornmesser ; Tuomi et al.

Il fatto che i tre pianeti fossero piuttosto grandi e con un semiasse maggiore inferiore a quello di Mercurio, aveva fatto ritenere agli astronomi che il sistema HD40307 non possedesse altri pianeti importanti in orbite più esterne, ad esempio vicino o dentro la fascia Goldilocks della stella.
E invece, come spesso accade nella scienza, pare che HD40307 possegga non tre ma ben sei pianeti, tutti ben messi come massa -come mostra la tabella qui accanto – di cui uno, HD40307g, posto in orbita proprio all’interno di quella che si ritiene essere la sua zona Riccioli d’Oro.

Questa scoperta si è concretizzata quando un gruppo di ricercatori indipendenti ha riesaminato 345 spettri pubblicamente disponibili presso gli archivi dell’ESO registrati in passato dallo spettrografo HARPS.
Questi nuovi e diversi algoritmi di calcolo sono stati studiati per ridurre al minimo le immancabili interferenze e i disturbi acquisiti durante la registrazione dei dati e per garantire una maggior precisione nello studio delle classi spettrali minori 3.
Il miglior rapporto segnale-rumore di questo nuovo metodo di indagine messo a punto da questi scienziati ha permesso questa scoperta nonostante abbiano usato delle vecchie misurazioni che apparentemente non avevano molto altro da offrire.

Adesso però prima che a qualcuno venga in mente di migrare su HD40307g vorrei ricordare un paio di cose, giusto per fugare l’eccitazione 4 del momento e dei titoli alquanto fantastici dei soliti media del tipo “Scoperto pianeta clone della Terra!” oppure “gemello climatico della Terra!” e via discorrendo.
Di HD40307g non sappiamo quasi nulla, eccetto la sua massa che è ben 7 volte quella della Terra e la sua distanza dalla stella che è quasi 90 milioni di chilometri (0.6 UA).
Usando come riferimento quello che si appreso dallo studio del Sistema Solare, si può ipotizzare che il pianeta sia essenzialmente roccioso e che quindi la sua densità sia compresa tra i 3 e i 5 kg/dm3 – 5.
Partendo dai dati che abbiamo visto qui sopra si possono calcolare per una densità media di 3 kg/dm3 un raggio di quasi 15000 chilometri e una accelerazione gravitazionale al suolo di 12.6 m/s2 6 per HD40307g, mentre per una densità di 5 kg/dm3 i valori sono rispettivamente di 12600 chilometri e di 17,6 m/s2.
Con questi livelli di gravità la chimica e la pressione atmosferica del pianeta potrebbero essere molto diverse da quelle che occorrono allo sviluppo della vita, un po’ come è successo a Venere agli albori del Sistema Solare che poi è finito per essere inospitale. E anche l’età della stella – appena 1.2 miliardi di anni – non promette niente di buono 7.

Io in un posto così non vorrei starci, peserei decisamente troppo – tra i 120 e i 150 kg – ma soprattutto avrei 85 HD40307g-anni: sicuramente sarei troppo vecchio …

 

 

La fine del mondo

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Spesso mi viene chiesto come e quando morirà il Sole, associando la sua fine con quella della Terra. Tranquilli, mancano ancora diversi miliardi di anni affinché il Sole muoia, ma la Terra cesserà di essere abitabile molto tempo prima, sempreché non accada una catastrofe cosmica imprevista o noi non la distruggiamo molto prima.

Credit: Wikipedia. Rielab. Il Poliedrico

Cinque o sei miliardi di anni fa una o più stelle di seconda generazione esplosero in un remoto angolo di questa galassia disperdendo il loro prezioso contenuto di metalli pesanti in una oscura nebulosa ormai scomparsa 1.
Le onde d’urto destabilizzarono quella nebulosa che si frammentò in diverse parti che a loro volta incominciarono a collassare su se stesse. Uno di questi frammenti avrebbe in seguito dato origine al Sole e a tutto il suo sistema solare, compresa la Terra e alla Vita come la conosciamo, circa quattro miliardi e mezzo di anni fa.
È da allora che il nostro Sole converte – brucia – idrogeno in elio nelle profondità del suo nucleo in una incessante – per nostra fortuna – reazione termonucleare. I nuclei di idrogeno – protoni, di carica elettrica positiva – scontrandosi riescono a superare la barriera coloumbiana che normalmente li allontanerebbe solo grazie all’enorme calore (calore == movimento) e all’enorme pressione che esistono nel suo nucleo 2.

Credit: Il Poliedrico

Il prodotto di scarto di questa reazione, nuclei dell’atomo di elio, per ora inerte a quelle condizioni fisiche, spinge le reazioni termonucleari  dell’idrogeno a migrare sempre più in su verso la superficie, facendo espandere la zona di fusione e aumentare così la luminosità della stella.
L’aumento di luminosità è impercettibile ai sensi e a scale temporali umane ma è costante, circa il 10% ogni 1100 milioni di anni: quando il Sole iniziò a brillare di luce propria brillava il 30% in meno di oggi  e era anche un po’ più piccolo.
Se non fosse stato per un poderoso effetto serra, quattro miliardi di anni fa la temperatura sulla Terra sarebbe stata ben al di sotto del punto di congelamento dell’acqua. La zona Goldilocks a quel tempo era vicina all’orbita di Venere ma è evidente che questo non ha portato bene a quel pianeta.
Il quasi impercettibile innalzamento della luminosità e temperatura del Sole dovuto all’espandersi della zona di fusione, provocherà l’aumento della quantità di energia irradiata nello spazio e ricevuto dal nostro pianeta, rendendo questo inabitabile nel giro di poco più di 1 o 2 miliardi di anni a partire da adesso, quindi ben più prima che il Sole diventi una gigante rossa.

Formazioni saline sulle rive del Grande Lago Salato, Utah – USA. Così appariranno gli oceani tra un paio di miliardi di anni.

Il Sole, l’astro che ha assistito alla nascita della vita e della specie umana su questo pianeta, renderà nel giro di un altro paio di miliardi di anni, ben prima quindi che esaurisca la sua capiente scorta di idrogeno nel suo nucleo, inabitabile questo bel Pallino Blu del cosmo.
Ogni anno sarà impercettibilmente un poco più assolato e caldo del precedente. Anche le dimensioni del Sole visto da quaggiù saranno appena appena più grandi col passare dei secoli, dei millenni.
Alla fine sulla Terra farà così caldo -70° centigradi – che anche gli oceani finiranno per evaporare del tutto lasciando una spessa crosta di sale su gran parte del pianeta.
All’inizio una spessa coltre di vapore acqueo avvolgerà la Terra come un mantello facendo aumentare l’albedo del pianeta permettendogli di riflettere nello spazio la gran parte della radiazione solare.
Al contempo il vapore nell’atmosfera innescherà un effetto serra a valanga che disperderà completamente gli oceani, mentre l’accresciuta radiazione ultravioletta solare dissocerà le molecole di vapore acqueo nei suoi componenti più fondamentali e ne farà aumentare l’energia cinetica.
A quel punto l’aria sarà così calda che la velocità media degli atomi più leggeri supererà la velocità di fuga del pianeta, che così perderà parte della sua atmosfera nello spazio.

Quando tra 2,4 miliardi di anni la Via Lattea e M31, la galassia di Andromeda, inizieranno a scontrarsi probabilmente del Lapislazzulo della Via Lattea non resterà più neppure il  ricordo.

La costante di Hubble e i modelli cosmologici

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Probabilmente la scoperta più importante mai fatta in cosmologia è che il nostro Universo si sta espandendo.
Insieme al Principio Copernicano, che non esiste un posto preferito nell’Universo, e il paradosso di Olbers 1  che il cielo è buio di notte, questa è una pietra miliare della moderna cosmologia.
Questa scoperta ha costretto i cosmologi a formulare modelli dinamici dell’universo, il che impone anche l’esistenza di un inizio e una fine per l’Universo.

 

La geometria locale dell'universo è determinata dalla sua densità. media come indicato nell'articolo. Dall'alto in basso: un universo è sferico se il rapporto di densità media supera il valore critico 1 (Ω> 1, k> 0) e in questo caso si ha il suo successivo collasso (Big Crunch); un universo iperbolico nel caso di un rapporto di densità media inferiore a 1 (Ω <1, k <0) e quindi destinato all'espansione perpetua (Big Rip); e un universo piatto possiede esattamente il rapporto di densità critico (Ω = 1, k = 0). L'universo, a differenza dei diagrammi, è tridimensionale.

La geometria locale dell’universo è determinata dalla sua densità. media come indicato nell’articolo. Dall’alto in basso: un universo è sferico se il rapporto di densità media supera il valore critico 1 (Ω> 1, k> 0) e in questo caso si ha il suo successivo collasso (Big Crunch); un universo iperbolico nel caso di un rapporto di densità media inferiore a 1 (Ω <1, k <0) e quindi destinato all’espansione perpetua (Big Rip); e un universo piatto possiede esattamente il rapporto di densità critico (Ω = 1, k = 0). L’universo, a differenza dei diagrammi, è tridimensionale.

Nel 1916 Einstein formulò la Relatività Generale, la prima coerente descrizione matematica dell’Universo che soppiantò definitivamente la meccanica newtoniana che in condizioni estreme – si pensi al caso della precessione dell’orbita di Mercurio – falliva le sue previsioni.
Basandosi sul potere descrittivo della Relatività Generale nel 1917 Albert Einstein provò a formulare il primo modello cosmologico moderno dell’Universo.
L’universo immaginato da Einstein era statico, aveva un volume finito ma senza limiti, l’analogo quadridimensionale della superficie di una sfera, che è dotata di un’area finita ma illimitata.
Però subito si accorse che un universo statico non era affatto stabile – la sua massa lo avrebbe fatto contrarre fino ad una singolarità 2 – e per questo introdusse nel suo modello  una costante cosmologica repulsiva per controbilanciare l’effetto attrattivo della massa su scala cosmologica.
Ma con o senza una costante cosmologica un modello di universo statico stabile  era impossibile, come dimostrarono indipendentemente il russo Alexander Friedmann nel 1922 e poi il belga George Lemaître.
Fu così che l’idea di un universo statico di volume finito ma illimitato cadde miseramente, è il caso di dire sotto il suo peso.

All’incirca negli stessi anni l’astronomo Edwin P. Hubble  dall’Osservatorio di Monte Wilson  stava studiando quelle che all’epoca venivano ancora chiamate nebulose a spirale e che in quel momento si riteneva facessero parte della nostra Galassia.
Grazie al nuovissimo (allora) Telescopio Hooker da 2,5 metri, Hubble riuscì ad identificare alcune Cefeidi 3 nelle galassie M31 e Triangolo, calcolando così la loro reale distanza 4. Fu evidente fin da subito che le nebulose in questione non appartenevano alla nostra Galassia, demolendo quindi l’opinione allora diffusa tra gli astronomi.
Combinando i suoi lavori con quelli di Humason, di Slipher e della Leavitt 5 fu possibile per Hubble correlare gli spettri delle singole galassie con la loro distanza secondo una precisa legge matematica: z = H0 D / c dove D è la distanza della galassia osservata, c è la velocità della luce, H0 è appunto la Costante di Hubble e z lo spostamento verso il rosso osservato.
Fu così evidente che tutti gli spettri mostravano un sistematico spostamento verso il rosso delle righe spettrali proporzionale alla loro distanza; era come se le altre galassie fuggissero da noi o che l’Universo era effettivamente in espansione, come dimostravano indirettamente le equazioni della Relatività Generale che aborrivano un universo statico.
Il valore che nel 1929 Hubble calcolò per la costante di espansione cosmologica Ho era di ben 500 (km/s)/Mpc 6, ovvero una galassia a un milione di parsec aveva una  velocità di recessione pari a 500 chilometri al secondo,  a 2 Mpc di 1000 e così via, un valore altissimo rispetto a quello attuale di appena 74,3 ± 2,1 (km/s)/Mpc che l’osservatorio spaziale infrarosso Spitzer 7  ha calcolato proprio in questi giorni 8.
Il valore calcolato da Hubble fu ritoccato poi al ribasso in più riprese proprio dal suo allievo e successore, Allan Sandage, arrivando fino a un valore comunemente accettato dagli astronomi tra 50 e 100 km al secondo per megaparsec a seconda della scuola di pensiero; qui è proprio il caso di dire che la verità sta in mezzo.

La Costante di Hubble pertanto esprime la rapidità con cui l’Universo si va espandendo. Questa è chiamata costante perché ci si attende che sia la stessa in tutto l’Universo, ma solo nello stesso momento. La Costante di Hubble si suppone infatti che vari nel tempo perché il ritmo con cui l’Universo si espande risente di diversi fattori, questo viene rallentato dall’attrazione gravitazionale di tutta la materia presente nell’Universo, ΩM, e accelera per l’effetto dell’altra costante cosmologica repulsiva Lambda (Λ) 9

Il valore della Costante di Hubble è altrettanto importante per stabilire un’altro dato fondamentale nelle teorie cosmologiche dinamiche: il suo inverso (1 / H0) è infatti chiamato tempo di Hubble, o più comunemente età dell’Universo. Proviamo adesso a calcolarlo per il valore della Costante di Hubble come è stata rivista da Spitzer assumendo che il valore medio di H0 non si sia discostato di molto nel tempo dal suo valore attuale 10:

1/(74,3 km/s)*Mpc  = 1/(74,3 * 3,09E+19) = 4,36E+17 secondi dalla nascita dell’Universo. Siccome ci sono 3,1536E+16 in un miliardo di anni 11, allora l’Universo ha 13,831 miliardi di anni, ora più ora meno.

A questo punto appare evidente che se si vuole sviluppare un modello cosmologico coerente con la nostra realtà occorre tenere presenti alcuni fatti scientifici accertati: l’età e il tasso di espansione sono solo alcuni di questi, mentre la geometria e tutta la materia e l’energia presenti nell’Universo ancora sono oggetto di studio.

Superconduzione nelle stelle di neutroni

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La nebulosa HEIC 0609a, i resti di Cas A
Credit: NASA , ESA , and the Hubble Heritage STScI /AURA )-ESA /Hubble Collaboration. Acknowledgement: Robert A. Fesen (Dartmouth College, USA) and James Long (ESA/Hubble)

Forse la vide il Flamsteed, 332 anni fa, come una debole stellina di sesta magnitudine lassù sopra a Caph (β Cas), proprio dove le polveri del piano galattico sono più spesse.

In realtà quella stellina era una  supernova del tipo IIb, ovvero il risultato del collasso di una massiccia supergigante rossa al termine della sua vita, distante 11000 anni luce. Solo l’assorbimento della polvere interstellare lungo il piano galattico ha impedito che fosse più visibile di una debole stellina di appena 6a magnitudine agli osservatori della fine del XVII secolo.
Questa supernova fu riscoperta nel 1947 con i primi radiotelescopi, rivelandosi da subito come la sorgente radio extrasolare più brillante del cielo.
Cas A, questo è il suo nome, continua ancora a stupire gli scienziati dopo tutti questi anni.
Alcune teorie in passato  ipotizzavano che della supernova fosse rimasto un buco  nero, ma forse in questo caso sbagliavano.
Probabilmente quello che resta della supergigante è una stella di neutroni,  una stella così densa che gli elettroni e i protoni riescono a fondersi insieme annullando la loro opposta carica elettrica trasformandosi in neutroni 1.

L’osservatorio spaziale a raggi X Chandra ha scoperto che questa stella di neutroni si è raffreddata di circa il quattro per cento durante un periodo di osservazioni di 10 anni.
Questo calo di temperatura indica che qualcosa di insolito sta accadendo all’interno di Cas A.
In una serie di lavori apparsi su alcune riviste riviste scientifiche più di un anno fa, si è discusso di questo curioso raffreddamento, arrivando alla conclusione che probabilmente la stella di neutroni sta attraversando un periodo in cui i protoni rimanenti nel nucleo della stella sono in uno stato superfluido. In questo caso i protoni -che sono portatori di carica elettrica – creano un superconduttore 2 3.

Questi studi ampliano la nostra conoscenza sugli stati della materia degenere in condizioni limite, che in questo caso porta a creare uno stato di superconduttività a temperature prossime al miliardo di gradi quando sulla Terra si può ottenere la superconduttività solo con materiali e condizioni particolari a temperature bassissime.

Cas A non solo quindi ci dà l’opportunità – rara se non unica – di studiare una stella di neutroni molto giovane e di verificare subito i nostri modelli teorici su questo particolare tipo di oggetti, ma possiamo studiare come si comporta la materia allo stato iperdenso e come si comporta la forza nucleare forte, che lega le particelle subatomiche, in condizioni così critiche.

Una meridiana venusiana

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Lo so, sono mancato per troppo tempo e vi dovevo questa risposta.
Purtroppo ho avuto una settimana infernale, e per giunta domenica pomeriggio mi è caduto pure il telescopio (rompendo anche una doppia finestra).
Spero che comprendiate il mio silenzio.

Credit: Il Poliedrico

 

 

Credit: Il Poliedrico

Questa qui sopra è la foto originale da cui ho tratto la protagonista dell’ultimo quiz 1 dopo una laboriosa opera di restauro.
Quella che vedete non è frutto di inquinamento luminoso, che lascia un’ombra assolutamente non definita.
E  neppure la Luna, che avrebbe riprodotto un’immagine ben più luminosa.
Questa è l’ombra di Venere che sono finalmente riuscito a registrare lo scorso 20 aprile in una strada di campagna tra le colline senesi, in Val di Crevole.
La ripresa non fa certo giustizia all’evento, ma solo perché ho usato una fotocamera compatta (A650 Powershot) riprogrammata con CHDK 2 per scattare una lunga serie di foto in sequenza con un tempo di esposizione di 5 secondi, diaframma a 2,8 e distanza focale di 8,2 millimetri.
Se volete potete scaricare l’immagine e rielabolarla voi stessi.

In quelle sere Venere era nelle migliori condizioni per proiettare un’ombra sulla Terra: la sua falce calante verso la congiunzione inferiore del 6 giugno 3 (il transito di Venere sul disco solare) era ancora abbastanza ampia da riflettere molta luce del Sole e la sua distanza rispetto alla Terra era abbastanza ridotta da arrivare in quei giorni a una magnitudine di -4,5.
Per questo Venere è riuscita a proiettare la sua ombra, che è ben più netta di quella lasciata dal Sole, dalla Luna o da qualsiasi altra fonte luminosa non puntiforme.

Io intanto mi prodigavo con l’altra fotocamera ben più performante e ho fatto questa per immortalare l’evento:

Venus

La cometa di Natale 2013

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L’anno prossimo checché ne dicano le apocalittiche cassandre che ancora speculano sulla prossima fine del mondo, sarà ottimo per le osservazioni dei fenomeni celesti, in special modo le comete.

Credit: Il Poliedrico

Scoperta solo pochi giorni fa – 21 settembre e ufficializzata il 24 dal minor Planet Center –  da Vitali Nevski (Bielorussia) e Artyom Novichonok (Russia), la cometa C/2012 S1 (ISON) certamente il prossimo anno farà parlare di sé.
Per una volta incominciamo dai numeri, o meglio, dalle date:

  • Il  1 ottobre la Ison sarà a circa 10.000.000 di chilometri da Marte.
  • Il 28 novembre la Ison transiterà al suo perielio poco dopo le 20:00 (UTC)  ad appena 1,8 milioni di chilometri  dal fuoco dell’orbita (1,1 milioni di chilometri dalla fotosfera solare).
  • Se sopravviverà al passaggio nella cromosfera del Sole. la Ison il 26 dicembre passerà a 60 milioni di chilometri dalla Terra, rendendosi visibile nell’emisfero nord come   lo è stato la Lovejoy all’inizio di quest’anno per l’emisfero sud.

L’orbita della Grande Cometa del 1680 rappresentata nei Principia Mathematica di Newton.

Sì, ho detto se sopravviverà perché la Ison è una sungrazing, o cometa radente, ovvero una cometa il cui periapside e il fuoco dell’orbita sono  molto vicini, tanto da portarla a transitare  a meno di 3 raggi solari 1 dal centro di gravità della sua orbita. Non è certo un record, la Grande Cometa del 1680 2  passò ad appena 200.000 km dal Sole e sopravvisse.

Una cometa ovviamente non emette luce ma brilla di luce riflessa, quindi sono tre i fattori che ne determinano il suo splendore:

  • La quantità di polveri e gas che può emettere.
  • La sua distanza dal Sole al perielio.
  • La sua minima distanza dalla Terra.

La C/2012 S1 (ISON) alla sua minima distanza dalla Terra. Le orbite seguono un movimento antiorario,per cui la Terra ha già sorpassato la cometa quando questo avviene.

Dai dati orbitali finora elaborati questa pare essere una nuova cometa proveniente dalla Nube di Oort 3, quindi senz’altro molto ricca di materiali volatili necessari per una coda  importante.
Come ho detto la Ison passerà a meno di due raggi solari dalla superficie del Sole.  Pertanto  – se resisterà all’azione mareale del Sole e al calore della sua corona –  dovremmo attenderci un drammatico aumento della sua attività nucleare a tutto vantaggio della sua chioma e la sua coda, quindi anche della sua luminosità. Statisticamente, tutte le comete che posseggono un perielio inferiore a 75 milioni di chilometri (0,5 AU)  possono diventare una Grande Cometa.
Anche la Grande Cometa di Newton passò a 60 milioni di chilometri dalla Terra, proprio come potrebbe fare questa. Stando alle cronache dell’epoca, quella volta la Grande Cometa produsse una coda di ben 50-70°, per cui anche la Ison potrebbe essere protagonista di una performance simile e regalarci uno splendido spettacolo per il Natale 2013. Auguri.

Una meridiana un po’ particolare

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20 aprile 2012 Credit: Il Poliedrico

Lo so, la foto qui sopra fa un po’ schifo, sgranata, in bianco e nero,  oggetti non bene identificabili. La fotocamera di ripresa è una Powershot A650, macchina eccellente ma pur sempre una compatta, con tutti i suoi limiti di ripresa in condizioni di luminosità quasi nulla.
Per diverso tempo i fotogrammi sono stati dimenticati in una directory  fino a che l’altro giorno li ho ripescati e sottoposti a pesante restauro. Questo fotogramma  è uno di loro, l’ho recuperato da uno apparentemente nero e questo è proprio il massimo che sono riuscito a fare.
Quello che vedete è un tergicristallo alzato di un’auto, dietro c’è un foglio bianco su ci il braccetto del tergicristallo ha proiettato un’ombra. Il concetto del mio esperimento è lo stesso di un meridiana.

La domanda appunto è:

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Fra una settimana lo saprete!

 

Curiosity scopre le tracce di antichi fiumi marziani

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I canali di Marte di Schiaparelli.
Credit: http://tinyurl.com/bpwtdl2

Marte è sempre stato oggetto di accese discussioni in ambito accademico e scientifico.
Quando ancora i telescopi erano semplici lenti di vetro alle estremità di un tubo ottico, le cui prestazioni oggi farebbero sorridere, si speculava se Marte fosse o meno adatto ad ospitare la vita. Le variazioni cromatiche della superficie, legate all’evoluzione delle stagioni marziane, che oggi sappiamo essere provocate da gigantesche tempeste di sabbia, venivano allora interpretate con l’avanzata e il ritiro della vegetazione marziana in prossimità di mari poco profondi alimentati dalla liquefazione delle calotte polari.
L’astronomo italiano Giovanni Schiaparelli durante l’opposizione del 1877 credette di scorgere delle depressioni rettilinee di 100 – 200 chilometri di larghezza e lunghe migliaia di chilometri sulla superficie marziana e suggerì che potesse essere il mezzo con cui l’acqua liquida raggiungesse le parti più aride del pianeta.
Mentre alcuni scienziati quasi immediatamente rifiutarono questa ipotesi ritenendola – giustamente – il frutto di aberrazioni ottiche o di pareidolia, l’astronomo americano Percival Lowell 1 sposò questa tesi, ipotizzando che addirittura le depressioni scorte da Schiaparelli fossero addirittura di origine artificiale.

Quando le prime missioni spaziali negli anni 60 del XX secolo dimostrarono che il Pianeta Rosso era un arido e immenso deserto, il dibattito si spostò nel tempo: forse Marte un tempo possedeva le condizioni per possedere l’acqua allo stato liquido?

Queste immagini mostrano la sublimazione del ghiaccio nel corso di quattro giorni.
Nell’angolo in basso a sinistra dell’immagine di sinistra, è visibile un gruppo di grumi di ghiaccio. Nell’immagine a destra, i grumi sono evaporati.

Credit: NASA/JPL

Agli inizi del XXI secolo la sonda orbitale Mars Odyssey e la Mars Express scoprirono probabili bacini di ghiaccio d’acqua sotto la superficie marziana e il robot Phoenix confermò la presenza di ghiaccio su Marte con questa sua foto.
Adesso il Mars Scienze Laboratory – per gli amici Curiosity – ha scoperto prove concrete della presenza di antichi corsi d’acqua su Marte
Dopo neanche due mesi di infaticabile studio 2 è arrivato in prossimità di quello che pare un antico letto essiccato di un ruscello e ha fotografato un conglomerato sedimentario 3 simile a quelli che si vedono lungo le rive dei corsi d’acqua.
Le dimensioni e la forma particolarmente arrotondata dei clasti appartenenti al  conglomerato indicano che sono state trasportate per lunghe distanze. Gli scienziati hanno tentato di risalire a informazioni più dettagliate sulle caratteristiche di questo antico ruscello marziano. Al di là dei numeri crudi 4, la notizia importante è che pare che il corso d’acqua non sia stato un episodio stagionale o episodico legato a sporadiche particolari condizioni microclimatiche o geologiche, ma piuttosto a un vero fiume stabile nel tempo.

Questo insieme di immagini a confronto il link affioramento di rocce su Marte (a sinistra) con rocce simili visto sulla Terra (a destra).
Credit: NASA / JPL-Caltech / MSSS e PSI

Il letto di questo antichissimo ruscello si trova vicino al bordo nord del cratere Gale e alla base del Aeolis Mons 5, una montagna all’interno del cratere. Qui una depressione chiamata Peace Vallis dà origine a un bacino alluvionale ricco di tracce , suggerendo così la presenza di flussi d’acqua costanti nel tempo.

Ma per quanto possa apparire quasi un controsenso, il greto di un fiume non è un buon posto per cercare delle tracce organiche che potrebbero non essersi conservate per tutto questo tempo, sicuramente i minerali argillosi e i solfati rilevati dall’orbita attorno alle pendici dell’Aleolis Mons, obiettivo principale del Curiosity. Ne è convinto John Grotzinger del California Institute of Technology di Pasadena e Project Scientist della missione Mars Science Laboratory, che comunque assicura che questa è la prima prova concreta di un ambiente passato potenzialmente adatto alla vita.

Questa immagine mostra la topografia, attorno alla zona in cui il rover NASA è atterrato lo scorso 6 agosto. Le zone più elevate sono colorate di rosso, mentre i colori freddi indicano le quote più basse. L’ovale nero indica l’area di destinazione di atterraggio del rover conosciuto come “ellisse di atterraggio”, e la croce mostra dove il rover è effettivamente sbarcato. Il delta alluvionale,  dove i detriti si estendono nel tratto discendente, è stato evidenziato con colori più chiari per una migliore visualizzazione. Sulla Terra, i delta alluvionali spesso sono formati da acqua che scorre nel tratto discendente.   I I dati dell’elevazione sono stati ottenuti dalla  High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) della sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter.
Credit: NASA / JPL-Caltech / UofA

 

 

La materia oscura? Forse solo una bolla?

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 Nota: il titolo non è corretto ma per ovvi motivi di indicizzazione ormai non può più essere cambiato. In verità non mi è mai neanche piaciuto anche se ormai è così e basta. Il titolo più corretto sarebbe 

La massa mancante? E se fosse in una bolla?

ringrazio chi mi ha fatto notare l’incongruenza del titolo rispetto al breve articolo. non me ne vogliate per questo. Errare humanum est …

La bolla che avvolge la Via Lattea. Bolle simili avvolgono anche le altre galassie.
Credit: NASA / CXC / M.Weiss; NASA / CXC / Ohio State / A Gupta et al

Una enorme  bolla caldissima, tra 1 e 2,5 milioni di kelvin, con un raggio di almeno 300.000 anni luce avvolge la Via Lattea. La massa di questa bolla è paragonabile da sola a tutta la massa della Galassia.
Questo è il risultato di un recente studio sui dati ripresi dal Chandra X-Ray Observatory della NASA, dell’XMM-Newton dell’ESA e il giapponese Suzaku.

Chandra ha osservato otto sorgenti extragalattiche di raggi X distanti centinaia di anni luce misurando l’assorbimento dell’ossigeno in prossimità del disco galattico, consentendo così di stimarne anche la temperatura di questa bolla.

Studi simili hanno dimostrato che bolle simili circondano anche le altre galassie con temperature che vanno tra i 100.000 e 1 milione di kelvin.
Se questi studi verranno confermarti anche da altre ricerche, l’annoso problema della massa mancante potrebbe avviarsi verso una soluzione, ma ancora ancora non basta.

Riferimenti:
http://chandra.harvard.edu/photo/2012/halo/
A huge reservoir of ionized gas around the Milky Way: Accounting for the Missing Mass? ArXiv 16 agosto 2012

La Dichiarazione di Cambridge sulla Coscienza

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Fino a quando gli animali avranno i loro narratori, gli umani avranno sempre la parte più gloriosa della storia, e con questo proverbiale concetto in mente, questo simposio affronterà l’idea che gli esseri umani non detengono da soli le facoltà neurologiche che costituiscono la coscienza come è attualmente intesa.

Il poster della Francis Crick Memorial Conference

Con queste parole il 7 luglio 2012 presso l’Università di Cambridge si sono aperti i lavori della prima edizione del Francis Crick Memorial Conference, dove un importante gruppo internazionale di neuroscienziati  e non solo – era presente anche Stephen Hawking – si sono raccolti per rivalutare i substrati neurobiologici della coscienza, dell’esperienza e dei comportamenti correlati negli animali umani e non umani.

Qui gli scienziati hanno affrontato l’eterno dilemma della coscienza e della consapevolezza negli animali non umani 1.
Se negli umani la comunicazione verbale consente di comunicare immediatamente il proprio stato d’animo, il dolore fisico o psichico, le paure e le fobie, in poche parole la consapevolezza di sé, per gli altri animali non è così, o almeno non è così palese come in molti mammiferi o primati.
Per alcuni animali superiori, come il cane, il gatto, il cavallo, ma anche il maiale o l’asino, che da migliaia di anni condividono la loro storia con l’animale umano, non è poi così difficile attribuire un certo grado se non di intelligenza ma almeno di consapevolezza; chiunque abbia un animale domestico intuisce il suo stato d’animo, anche se finora una base scientifica assoluta che lo spiegasse  non esisteva ancora.
 Credit: Julian Finn et al,. Current Biology, 14 dicembre, 2009

Il polpo, che possiede una massa cerebrale consistente per il suo corpo – in pratica tutto il suo corpo è un enorme cervello – e un apparato visivo – l’occhio – sofisticato quasi quanto quello dei vertebrati terrestri più evoluti, possiede certe capacità di apprendimento e ragionamento che si stenta a credere che siano in possesso di una specie acquatica invertebrata che si è evoluta partendo almeno 200 milioni di anni fa 2 . Ad esempio i  polpi hanno mostrato di saper risolvere semplici labirinti, aprire i barattoli e usare creativamente i gusci delle noci di cocco (vedi filmato qui accanto).
Se la leggenda vuole che Napoleone Bonaparte riuscisse a dettare più lettere diverse contemporaneamente, alcuni polpi a loro modo sanno fare qualcosa di simile. Non hanno un linguaggio sonoro come le balene, i delfini o molti vertebrati terrestri, ma sanno cambiare colore. Quello che in origine era un meccanismo naturale di camuffamento  si è evoluto fino ad accogliere anche alcune caratteristiche legate alla comunicazione: alcuni  polpi sono in grado di comunicare contemporaneamente con altri esemplari della stessa specie usando parti diverse del corpo 3.
Quindi vedete che per quanto il suo comportamento denoti un’intelligenza superiore, non è affatto facile comprendere lo stato d’animo di un cefalopode evoluto come il polpo.

Questi ostacoli però non hanno fermato la ricerca scientifica sulla coscienza/consapevolezza.
In questo campo sono state sviluppate negli ultimi anni nuove tecniche e strategie per la ricerca su animali umani o non umani. Di conseguenza i nuovi dati disponibili impongono una riflessione su molti preconcetti passati.
Molti studi su animali non umani hanno mostrato che nel loro cervello esistono circuiti simili a quelli umani che sono correlati con l’esperienza conscia e la percezione. I substrati neurali delle emozioni non sembrano essere limitati alle strutture corticali. Le stesse reti neurali sottocorticali responsabili dell’affettività negli esseri umani sono importanti per i comportamenti emotivi negli animali. Se eccitate artificialmente le stesse zone del cervello generano lo stesso comportamento corrispondente e gli stessi stati emotivi sia negli esseri umani che negli altri animali.
Ma le similitudini  cerebrali fra le varie specie animali non si fermano qui: anche meccanismi come il sonno/veglia e attenzione 4, il meccanismo di punizione/premiazione, la memoria o l’apprendimento sono sorprendentemente simili tra le varie forme di vita di questo pianeta, e appunto molti degli stessi meccanismi si ritrovano anche negli uccelli o negli invertebrati come appunto i cefalopodi.

Questo porta a ipotizzare che la capacità di elaborazione propria del cervello si sia evoluta insieme alla vita animale stessa e che molte caratteristiche neurali finora considerate  tipiche dei primati e dei mammiferi e ritenute residenti nella neocorteccia in realtà siano molto più primitive e antiche di quanto fino ad oggi si fosse supposto.

Tutto questo ha portato gli scienziati riuniti a Cambridge a promulgare questa Dichiarazione della Coscienza che estende molte delle caratteristiche ritenute tipicamente umane anche agli animali 5.
E anche se questa dichiarazione per qualcuno può sembrare la conferma della banalità e per altri solo il tentativo di abbassare l’essere umano allo stesso livello degli animali, io credo che debba essere letta in una chiave ancora diversa: quella che apparteniamo tutti a una grande famiglia interconnessa nei modi più impensati e preziosi, finalmente la presa di coscienza da parte dell’animale umano che anche gli altri animali sanno amare e soffrire in egual modo e che deve avere per lo loro lo stesso riguardo che ha per sé stesso.

Altri riferimenti:
Cephalopod intelligence, Wikipedia (eng).