Categoria: SCIENZA

Le combinazioni della Vita

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I giorni passati e forse anche quelli futuri saranno per me impegnativi, non so quando avrò il tempo per scrivere qualcosa, in tal caso mi perdonerete spero per la prolungata assenza. Oggi vi voglio illustrare qualcosa che credo sia importante dal punto di vista scientifico e che riguarda un tema principe di questo Blog: la Vita.

Inclusioni fluide sono visibili all'interno di questi cristalli di sale. Credit: Binghampton University

DNA nelle capsule del tempo

Ricercatori dell’università di Binghampton, New York,  hanno recentemente scoperto antichi batteri rimasti intrappolati in minuscole goccie d’acqua all’interno di cristalli di sale, conosciute come inclusioni fluide,  recuperati nelle Death Valley e Saline Valley in California ma anche in altri luoghi come nel Michigan, nel Kansas e in Italia.
Per gli autori della scoperta, il professore in geologia Tim k. Lowenstein e il collega J. Koji Lum, professore di antropologia e di scienze biologiche, i batteri intrappolati hanno almeno 100.000 anni, ma soprattutto hanno il DNA intatto, nonostante che una minuscola goccia d’acqua intrappolata in un cristallo di sale nella Death Valley sia uno dei luoghi più inospitali per la Vita.
Riferendosi a inclusioni fluide studiate in passato, Lowenstein  ricorda: “”Non solo abbiamo trovato i batteri,ma abbiamo scoperto anche molti tipi di alghe intrappolate nelle inclusioni fluide. Le alghe in realtà possono essere il cibo di cui i batteri sopravvivono per decine di migliaia di anni”.
Questa ricerca potrebbe produrre informazioni di valore inestimabile su come la Vita interagisca con l’ambiente in continua evoluzione su scale temporali geologiche e i meccanismi che consentono ai batteri di diventare materia inerte per periodi di tempo lunghissimi e non subire danni al loro patrimonio genetico.

fonte:

http://www.astrobio.net/pressrelease/3688/researchers-open-dna-time-capsules

Il massiccio Atlantide

Vita estrema sotto il mare

All’interno del programma di ricerca “Integrated Ocean Drilling” il microbiologo Stephen Giovannoni dell’Oregon State University ha guidato una spedizione nell’Oceano Atlantico  che ha perforato il massiccio Atlantide per 1391 metri attraverso i sedimenti e il basalto, fino a raggiungere lo strato di gabbro, una roccia intrusiva simile al basalto,  trovandovi colonie di batteri che si nutrono di idrocarburi come metano e benzene in un ambiente dove la temperatura raggiunge i 102 ° C.

fonte:

http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2010/11/extreme-life-is-found-in-deepest-layer-of-earths-crust-living-on-methane-and-benzene-bacteria-thrivi.html

Credit ESO

Comete migranti

La nube di Oort è una immensa
nube composta da corpi ghiacciati la
cui composizione varia da acqua, metano,
etano, monossido di carbonio e acido
cianidrico, delle dimensioni di circa un
chilometro.
La sua esistenza fu ipotizzata per
primo dall’astronomo olandese
Jan Hendrik Oort nel 1950.
Anche se non è mai stata osservata
direttamente data l’esiguità delle
dimensioni dei corpi che la
compongono, è stato possibile
desumerne l’esistenza attraverso
le orbite di alcune comete di lungo periodo
che apparivano distribuite in modo
abbastanza uniforme sulla volta celeste,
senza avere cioè un piano particolare di
provenienza tipico delle comete di breve periodo
che si distribuiscono perlopiù in
prossimità dell’eclittica, e con un afelio di
circa 20.000 unità astronomiche.

I ricercatori di un team internazionale [1] coordinato dallo scienziato Hal Levison del Southwest Research Institute (SwRI) hanno simulato al calcolatore modelli matematici per osservare l’evoluzione delle comete durante il periodo della nascita del sistema solare e capire come possa essersi formata la Nube di Oort.
Anche se adesso il Sole non ha nessuna stella compagna, quando nacque non fu sola: la nube protosolare dette origine a molte altre stelle, come testimoniano anche  le osservazioni astronomiche dei cosidetti globuli di Bok.
In quel periodo le distanze fra i singoli nodi (le protostelle) era molto inferiore di adesso e le forze gravitazionali nella nube era molto più basse, permettendo così l’interscambio di corpi minori tra le protostelle.
Questo meccanismo di cattura spiega efficacemente le dimensioni e la popolazione di corpi ghiacciati della nube di Oort, cosa che altri modelli non erano in grado di spiegare.

fonte:
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2010/23nov_aliencomets/

http://www.swri.org/9what/releases/2010/cometorigins.htm

[1] Dr. Hal Levison (SwRI), Dr. Martin Duncan (Queen’s University, Kingston, Canada), il dottor Ramon Brasser (Observatoire de la Côte d’Azur, Francia) e il Dr. David Kaufmann (SwRI)

Conclusioni

A questo punto si può  affermare che la Vita quale la conosciamo ha delle capacità di resistenza incredibili, come rimanere inerte per centinaia e migliaia e milioni di anni, come i batteri nelle inclusioni fluide ci mostrano.
La Vita dimostra altresì di sapersi adattare a qualsiasi nicchia ambientale  essa trovi: che siano pozzi termali in fondo agli oceani o nelle profondità della crosta terrestre oppure in questa sedia impegnata a scrivere questo articolo o a leggerlo non importa; essa occupa tutti gli habitat che trova disponibili ad accoglierla.
Nessuno ha a disposizione una macchina del tempo per vedere cosa effettivamente accadde 5/6 miliardi di anni fa nella nube protostellare che ha dato origine al nostro Sole e alla nostra esistenza: ma i calcoli dimostrano che è plausibile che sia avvenuto uno scambio di corpi minori all’interno della nube con altre protostelle in formazione, e che questi corpi poi sono quelli che hanno fornito il nostro pianeta di acqua e forse, probabilmente, della Vita stessa, gli ingredienti c’erano tutti, i mezzi pure e anche il movente…

Scoperto un Pianeta Proveniente da un’altra Galassia

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Perdonatemi se non aggiungo oltre all’ottimo articolo proveniente dal sito dell’ESO, a cui vi rimando.

ESO – eso1045it -l’Articolo originale

Solo una piccola aggiunta, prima che qualcuno si immagini una stella solitaria che ha vagato tra M31 (la galassia di Andromeda) e la Via Lattea:  HIP 13.044 appartiene al flusso di Helmi [1], una popolazione di stelle che si estende attraverso la Via Lattea con orbite insolite e composizioni simili.Il flusso di Helmi è stato determinato nel 1999 e pare che abbia avuto origine in una piccola galassia, simile a quella galassia nana del Sagittario, che è stato cannibalizzata dalla Via Lattea.  L’evento di cannibalismo galattico sarebbe avvenuto tra 6 e 9 miliardi di anni fa [2].

[1] http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6757/full/402053a0.html
[2] http://iopscience.iop.org/1538-3881/134/4/1579/

Luci danzanti in Norvegia

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Certo che assistere a questi spettacolari bagliori deve essere senz’altro meraviglioso.

Credit: Ole Christian Salomonsen, SpaceWeather.com

“Le luci erano incredibili – verde, bianco, viola, intense e in continuo  movimento”, ha detto Salomonsen. “Io le chiamo nuvole colorate. ” Ha dichiarato l’autore di questa fotografia Ole Christian Salomonsen di Tromsø, Norvegia. Questa aurora è il prodotto dell’intensa attività solare di questi ultimi giorni e che continua ancora adesso.

la polvere del Falco Pellegrino

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La troilite deve il suo nome all’abate italiano Domenico Troili (1722–1792) che nel 1766 assisté alla caduta di un meteorite ad Albaredo (Parma). L’abate non riconobbe la natura extaterrestre della pietra che pensava fosse di origine vulcanica. nel 1862 il mineralogista tedesco Gustav Rose identificò la composizione del meteorite,in una forma di solfato di ferro (FeS) che chiamò appunto troilite in onore dell’abate italiano.

Credit: http://www.jaxa.jp

La sonda spaziale giapponese Hayabusa ha riportato il 13 giugno scorso sulla Terra una capsula contenente campioni di polvere dell’asteroide Itokawa raccolti alla fine del 2005, qui troverete un filmato del rientro.
Come era previsto, la sonda è andata distrutta al suo rientro nell’atmosfera rilasciando la preziosa capsula che ci è giunta intatta. Comunque gli scienziati giapponesi erano in apprensione per il contenuto della capsula, che per quanto era dato loro sapere poteva anche essere vuota. Infatti la missione aveva subito un guasto (uno dei tanti) poco prima di incontrare l’asteroide che avrebbe potuto compromettere la raccolta del materiale meteoritico e invece… dal magico cilindro della capsula sono usciti (non molti) dei campioni di autentico materiale extraterrestre molto, molto interessanti.
Infatti i materiali raccolti narrano di alcuni materiali abbastanza comuni sulla Terra come l’olivina, un materiale  vetroso di origine vulcanica, pirosseni e plagioclasio, con rapporti di ferro/magnesio assai diversi da quelli terrestri,  e da troilite,  un minerale sconosciuto sulla Terra simile alla pirite.

A questo punto, in attesa di analisi più definitive, possiamo tranquillamente dire che la missione Hayabusa nonostante tutto è stata un successo.

Fonte:
http://www.jaxa.jp/press/2010/11/20101116_hayabusa_e.html

Suicidio di una cometa

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Credit: spaceweather.com

Credit: http://spaceweather.com

Scoperta dal cacciatore di comete  giapponese Masanori Uchina, il suicidio in diretta di una cometa.
Si tratta probabilmente di uno dei  tanti resti di una gigantesca cometa che andò distrutta circa due migliaia di anni fa che fu osservata anche dal filosofo greco Aristotele.
Oggi questi frammenti vengono chiamati “comete radenti di Kreutz” dal nome di Heinrich Kreutz che nel 1888 studiò le orbite di alcune grandi comete del passato arrivando a concludere che esse potessero essere frammenti di una unica grande cometa che si era sbriciolata passando al perielio troppo vicino al Sole molto tempo prima.

Masaori Uchina non è nuovo a queste scoperte, anche in passato ha identificato altre comete radenti del gruppo di Kreutz [1].

[1] http://sungrazer.nrl.navy.mil/index.php?p=tables/comets_table_2010

Flare verso la Terra dalla regione attiva 1123

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Credit: SpaceWeather.com

la formazione 1123 accanto alla 1121 - Credit Spaceweather

Avevamo lasciato qualche giorno fa la regione attiva 1121 che aveva emesso il suo flare di classe M 5,4 uno dei più intensi flare degli ultimi anni, che questa si è affievolita riposizionandosi subito accanto (ad est)  in una nuova formazione di macchie solari, la 1123, che si è mostrata fin da subito esuberante quanto la precedente. Infatti nelle prime ore di oggi 12 novembre, ha prodotto un flare di classe C 4 proprio in direzione della Terra. Si prevedono magnifiche aurore boreali e australi.

Voyager1 trenta anni fa…

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Credit: NASA – Saturn’s Kinked F Ring

L’immagine a sinistra ha giusto 30 anni. Fu scattata dalla gloriosa Voyager 1 il 12 novembre 1980. La foto di destra è stata scattata dalla sonda spaziale Cassini che ancora è in stand-by per il piccolo problema dell’altro giorno, ma dovrebbe ritornare pienamente funzionante il 23 novembre prossimo.

Queste immagini mostrano l’anello F di Saturno, notate la diversa risoluzione delle immagini. Le onde ben visibili nell’immagine a destra mostrano gli effetti gravitazionali dei satelliti Prometeo (all’interno dell’anello)  e Pandora (all’esterno) sull’anello.

La zona riccioli d’oro

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Credit: Kepler: Graphics.


Questa rappresentazione grafica proveniente dal sito dedicato al telescopio Kepler spiega meglio di mille parole cos’è la fascia «Riccioli d’oro» o «Goldilocks» e come essa varia in funzione della luminosità superficiale della stella del sistema.
La Goldilocks è una  fascia teorica in cui un pianeta riceve abbastanza energia dalla sua stella da permettere l’esistenza dell’acqua liquida sulla superficie  necessaria per la biochimica del carbonio come la conosciamo noi.
Quindi la zona riccioli d’oro seguirà grossomodo la legge dell’inverso del quadrato della luminosità di una stella, ovvero più questa è luminosa più lontana è la zona da essa.
Ad esempio nel lontano passato, il Sole era meno luminoso di oggi, e solo un massiccio effetto serra delle prime atmosfere impedì al pianeta Terra di congelarsi forse definitivamente.

L’importanza di un nucleo fuso

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Credit: http://arxiv.org

Le stelle simili al Sole, per quanto stabili e costanti possano essere, hanno la peculiarità di attraversare ciclicamente fasi di turbolenza superficiale che sfociano in spettacolari  eruzioni di materia dalla fotosfera e dalla corona. Sono comunque dispersioni di materia di quantità estremamente piccola in proporzione alla notevole massa della stella e assolutamente ininfluenti per la stella, ma non per i pianeti che la circondano.
Abbiamo visto in un precedente articolo come agli albori del nostro sistema solare il Sole si sia spogliato della polvere e gas che lo circondava durante la fase chiamata T Tauri, dal nome della stella che per prima è stata studiata in questa fase.
Questa fase spogliò anche i pianeti più interni delle loro prime atmosfere,  compresa la Terra che in quei momenti si stava formando. Ora il Sole non è più così esuberante, ormai è quasi un signore di mezza età, ma continua con i suoi ruttini al plasma un po’ come fanno tutte le altre stelle sue simili.

 

Il nucleo della Terra si formò quando si formò la Luna, la Terra era più piccola e probabilmente non ancora del tutto differenziata nelle sue parti interne quando si scontrò con un corpo analogo grande circa quanto Marte. L’impatto fuse completamente di nuovo la giovane Terra permettendo la genesi del suo enorme nucleo ferroso e proiettando il materiale più leggero in orbita dove questo si sarebbe ricondensato formando la Luna

Con la scoperta via via dell’esistenza  di altri pianeti extrasolari rocciosi c’è chi si è chiesto [cite]https://arxiv.org/abs/1010.5133[/cite] se questi potessero sostenere un campo magnetico analogo a quello terrestre in grado di proteggere la vita che possa essersi generata sulla superficie del pianeta.Alla Terra questa attività stellare non dà quasi più alcun fastidio, grazie al suo magnifico nucleo di ferro fluido che genera un immenso campo magnetico planetario in grado di proteggerla dalle radiazioni del vento solare e da qualche bolla di plasma che ogni tanto  viene emessa dal Sole ormai da quasi 5 miliardi di anni. Se non fosse per il suo campo magnetico la Terra non sarebbe un buon posto per viverci, la sua superficie sarebbe costantemente sterilizzata dal vento solare e la sua atmosfera sarebbe molto più sottile. Forse una vita batterica potrebbe essere ancora possibile, magari sotto la superficie al riparo dalla radiazione, ma per fortuna, per noi, questa è solo speculazione.

La sorprendente risposta è che perché possa esistere un nucleo di ferro liquido necessario a produrre le enormi correnti elettriche per generare un campo magnetico  analogo a quello terrestre esiste un limite ben definito: all’incirca attorno alle due masse terrestri.
Oltre questo limite le pressioni e le temperature del nucleo non sembrerebbero consentire l’esistenza di un nucleo di ferro allo stato liquido, anche se è importante sottolineare che le impurità nella composizione chimica, le dimensioni, il tasso di decadimento del  calore, etc… possono alterare le condizioni fisiche necessarie per garantire la necessaria fluidità del nucleo capace di generare un campo magnetico.
Quindi scopriamo che che ci possono essere dei seri limiti fisici  per i pianeti adatti  ad ospitare forme di vita sulla superficie come il nostro: non solo è necessario che il pianeta orbiti all’interno di una zona Goldilocks attorno alla stella che permetta l’esistenza dell’acqua allo stato liquido, ma che anche le dimensioni  di questo siano racchiuse in un arco abbastanza ben definito per ospitare un nucleo di ferro fuso capace di sprigionare un campo magnetico protettivo importante.

Macchie molto brillanti sul Sole

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Credit: NASA Solar Dynamics Observatory

La regione di macchie solari conosciuta come  1121, oggi 6 novembre alle 15:36 T.U.  ha scatenato uno dei più grossi brillamenti nei raggi X degli ultimi tempi: classe stimata M 5,4 (per vedere la scala potete consultare questo articolo), provocando un’ondata di ionizzazione  nella nostra atmosfera superiore alterando la propagazione delle onde radio LF.

Questa regione la si può osservare per adesso in basso a sinistra nell’emisfero meridionale del Sole qui. Per ora nessuna di queste eruzioni ha interessato direttamente il nostro pianeta, ma questa regione si è fino ad adesso dimostrata particolarmente attiva, avendo scatenato il terzo flare di classe M in altrettanti giorni.
La rotazione del Sole (antioraria come la Terra) porterà la regione 1121 i n direzione della Terra nei prossimi giorni e, se l’attività esplosiva dovesse rimanere più o meno la stessa, dovremmo attenderci che almeno una nuvola di plasma ci possa investire. Al di là delle bellissime aurore che potrebbe regalarci un tale evento, speriamo che questo non accada.