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mercoledì 14 dicembre 2022

Attacco alla fusione (nucleare) # 1

L’ipotesi di poter soddisfare il fabbisogno energetico di otto miliardi di persone parte proprio da esperimenti come questo: ottenere energia imitando quel che avviene da cinque miliardi di anni nel nostro Sole. Riferimento alla fusione nucleare, fenomeno fisico basato sulla possibilità di trasformare atomi leggeri di idrogeno in elio, leggermente più pesante, producendo calore. L’annuncio USA, ufficialmente previsto per oggi, è allettante, si parla di un sistema innovativo per ricavare energia: il laser. Il cosiddetto “sconfinamento inerziale” riguarda 192 raggi laser indirizzati su componenti di materia destinati a fondersi fra loro producendo energia. Vuol dire predisporre un piano per creare megajoule (unità di misura dell’energia) in modo illimitato, senza interferire gravemente con l’ambiente. Quando? Difficile fare una previsione certa, dipende da molti aspetti, ottimisticamente in una trentina d’anni. Il primo dato utile è già stato confermato. E fa riferimento a un test che ha fornito più energia di quella impiegata per produrla, evitando emissioni di carbonio: 2,1 megajoule consumati, a fronte dei 2,4 - 3 megajoule guadagnati. Il risultato è frutto del lungo lavoro effettuato dalla National Ignition Facility presso il Lawarence Livermore National Laboratory, in California. Perché è meglio della fissione nucleare? Per vari motivi. Innanzitutto la materia prima. Nella fissione si utilizzano elementi pesanti come l’uranio, difficili da reperire. Nella fusione si parla di isotopi di idrogeno, l’elemento più abbondante dell’universo, come il deuterio e il trizio; si differenziano solo per il numero di neutroni (uno per il deuterio, due per il trizio) e sono entrambi molto più facili da impiegare in campo industriale. Altro punto a favore della fusione, le scorie. In quest’ultimo processo fisico quelle prodotte sono inferiori a quelle derivanti dalle radiazioni della fissione, e possono essere gestite con maggiore efficacia. Di fatto, il problema centrale oggi, riferito alla fissione nucleare, è l’oggettiva impossibilità di stoccare i detriti in modo davvero redditizio. I depositi geologici prevedono l’accumulo di scorie radioattive a grandi profondità, all’interno di strati litologici composti da argille e salgemma, ma sono palliativi. In termini ambientali significa comunque interferire negativamente con il pianeta, senza contare il dinamismo terrestre figlio della tettonica a zolle, che in un futuro lontano potrebbe risputare tutto in superficie. L’uomo si sarà già estinto, ma potrebbero esserci ancora specie ben felici di fare a meno della quotidiana dose di plutonio. Promesse per il futuro? Dalla conferenza stampa di oggi dovremmo saperne di più, ma la fusione nucleare potrebbe rappresentare l’unica soluzione in grado di andare incontro a una specie in continuo sviluppo, crescita demografica e richieste assillanti di energia. Stiamo lavorando su più fronti e non è solo il laser a promettere la fusione nucleare. Recentemente sono stati ottenuti importanti risultati al Joint European Torus (JET), il più grande reattore al mondo per questo tipo di test, perso fra le campagne che circondano le strade fra Londra e Bristol. Basa la sua azione su un marchingegno altamente sofisticato appannaggio degli studi di fisica più avanzati testati proprio al JET: il tokamak. Potenti magneti superconduttori in grado di confinare e controllare reazioni chimiche ad altissima potenza, e con temperature superiori a quelle registrate nel nucleo stellare. Gioco forza fra temperature di milioni di gradi e lo zero assoluto. Anche per questo motivo, il risultato ottenuto al Lawarence Livermore National Laboratory, potrebbe offrire qualche garanzia in più.

lunedì 10 luglio 2017

Alla scoperta di Xi, la nuova particella subatomica

La visione antropocentrica con cui approcciamo qualunque analisi filosofica o scientifica determina una visione distorta della realtà, e ci impedisce di dare il giusto valore alle cose che ci circondano. È il motivo per cui di fronte alla scoperta dell’ennesima particella subatomica gran parte di noi resta sostanzialmente indifferente; ma non i fisici e chi mastica scienza tutti i giorni che invece sollazzano come se avessero vinto il più ricco premio della lotteria. E dunque è proprio a questa categoria di persone che dovremmo guardare con passione, perché è grazie ai loro studi che ogni giorno ci avviciniamo sempre più alla verità, all’intimità, all’essenza che permea tutto l’universo. Per anni abbiamo inseguito il paradigma del bosone di Higgs, la particella di Dio, teorizzata nel 1964, ma “toccata” con mano solo nel 2013. E oggi, dunque, siamo a un nuovo eclatante capitolo: la scoperta della particella Xi. Era nell’aria e finalmente, al Large Hadron Collider (Lch) di Ginevra, il più grande acceleratore di particelle del mondo, il sospirato traguardo. Di che cosa stiamo parlando?
Appunto, di una particella subatomica. Ce ne sono molte; un tempo erano solo elettroni, protoni e neutroni. Oggi è quasi difficile stimare il numero esatto. E non sempre concernano le caratteristiche tipiche della materia, ossia la massa di un atomo. I neutrini, con la loro massa infinitesimale (inferiore perfino a quella di un elettrone) sono un esempio. Ma sembra di essere sempre all’inizio. Se ne scopre una e contemporaneamente si realizza che ce ne possono essere altre; come un’infinita danza di matrioske. La nuova particella presenta le seguenti caratteristiche: una grossa massa (oltre 3.600 Mev, quasi quattro volte quella del protone); una potente carica elettrica positiva; un’instabilità tale da non permetterle di vivere per più di un millesimo di miliardesimo di secondo; e un cuore formato da due quark pesanti (quark charm), che probabilmente funzionano come un sistema di stelle doppie. E sono proprio i quark a fare sussultare gli scienziati, perché mai prima d’ora era stata individuata una particella caratterizzata da due “pesi massimi” di questo tipo. Giustificano, di fatto, l’esistenza di neutroni e protoni, ma solo se rappresentati da masse leggere. Qui, invece, si parla di due quark pesanti, che probabilmente ebbero grande risonanza durante la nascita dell’universo (Big Bang); e che oggi sono relegati all’interazione fra particelle in un acceleratore, o nel punto di contatto fra i raggi cosmici e l’atmosfera.
La notizia è stata divulgata dalla prestigiosa rivista Physical Review Letters e promette di approfondire ulteriormente la caccia all’essenza del creato. A proposito sappiamo pochissimo. La materia oscura suggerisce che ancora non sappiamo quale sia il reale valore di ciò che ci circonda; e l’energia oscura indica che l’universo si sta costantemente espandendo senza una spiegazione tangibile. I dati in nostro possesso sono deplorevoli. Del 4,9% della materia abbiamo una idea vaga; ma brancoliamo nel buio per ciò che riguarda il 26,8% della materia oscura, e il 68,3% dell’energia oscura. Come si può notare, i grandi progressi della fisica sono solo all’inizio. E la particella Xi vuole aiutarci proprio in questo. In particolare nel campo della ricerca delle quattro forze fondamentali che tengono in vita l’universo. La Xi potrebbe dare interessanti ragguagli sulla forza nucleare forte che permette la formazione degli atomi; e senza la quale i protoni e i neutroni non potrebbero esistere.

mercoledì 7 giugno 2017

I Signori degli anelli


Un tuffo nei misteriosi anelli di Saturno, a 124mila km/h. La sonda Cassini è riuscita nell'intento di penetrare la coltre di polveri e detriti che circonda uno dei più spettacolari pianeti del sistema solare, per fare luce sulla loro natura. E' la sua ultima missione: il 15 settembre 2017 compierà, infatti, un viaggio di non ritorno verso il cuore del corpo celeste, dopo venti anni di onorata carriera. Le foto che ha spedito parlano di un'atmosfera saturniana più calda del previsto e di un gigantesco uragano in corrispondenza del polo nord del pianeta, dove soffiano venti ad altissima velocità. La missione permette, dunque, di riconsiderare la storia e le caratteristiche degli anelli planetari. Di cosa si tratta? Sono polveri, detriti, cristalli di ghiaccio, massi, che orbitano intorno a un pianeta, proprio come fa un satellite soggetto alle leggi kepleriane. Si pensa che siano appannaggio di Saturno, ma non è così. Senza dubbio a ridosso del sesto pianeta del sistema solare risultano particolarmente visibili, tuttavia sono una prerogativa anche degli altri giganti gassosi: Giove, Urano e Nettuno. E da poco si ipotizza che possano rappresentare anche lune e asteroidi. Uno studio pubblicato nel 2008 da Geraint Jones, dell'University College di Londra, a capo del team che coordina le operazioni di Cassini, racconta di Rhea, un satellite di Saturno, di appena 1.500 chilometri di diametro; intorno al quale orbiterebbero detriti e polveri, a circa 6mila km dal cuore della luna saturniana. Così accadrebbe in prossimità di Chariklo, fra i più importanti dei Centauri, asteroidi che danzano intorno a Giove e Saturno; un tempo comete, ma oggi potenzialmente caratterizzati da sottili anelli di materiale roccioso.

Che siano pianeti, satelliti o asteroidi, la formazione di anelli parrebbe dovuta a due fenomeni: la collisione fra oggetti del sistema solare o la distruzione di un corpo celeste dovuta al superamento del cosiddetto "limite di Roche". Il primo caso si riferisce all'impatto fra due corpi celesti. La storia dell'astronomia è ricca di eventi di questo tipo. La Luna potrebbe essersi generata in questo modo, e anche l'asse tanto inclinato di Urano (di 98 gradi, contro i 23 gradi terrestri) potrebbe derivare da uno scontro fra titani cosmici. Se, però, non si genera un satellite e non si instaura un piano di rotazione anomalo, l'urto potrebbe determinare la nascita dei caratteristici anelli che seguono un'orbita precisa, obbedendo alla forza di gravità. Un oggetto qualunque proveniente dai confini del sistema solare può impattare sulla superficie di un normale corpo celeste; e il risultato può essere la disintegrazione dell'oggetto più piccolo che, ridotto in frammenti, finisce per essere catturato dal campo gravitazionale del corpo di dimensioni maggiori, trasformandosi in uno o più anelli. Il limite di Roche, invece, prende il nome dallo scienziato Edouard Albert Roche, nato a Montpellier il 17 ottobre 1820. Si occupò di Saturno e il suo lavoro è ancora oggi ricordato per le conclusioni relative al mistero degli anelli saturniani. Indicò un limite chilometrico oltre il quale un satellite non è più in grado di mantenere la sua stabilità. Pensiamo alla Luna. Se il suo piano orbitale dovesse abbassarsi sempre più, finirebbe per essere "triturata" dalla gravità terrestre; significa che le forze di coesione (che tengono insieme gli elementi di un corpo) verrebbero meno, a vantaggio di quella gravitazionale (o meglio, delle "forze di marea", effetto secondario della forza di gravità). Si presume che sarà quello che accadrà a Phobos, satellite di Marte, fra cinquanta milioni di anni.

Dunque, gli anelli di Saturno e degli altri pianeti gassosi potrebbero derivare dal disequilibrio fra forze differenti, che alla fine impedirebbero a una luna di continuare a girare intorno a un pianeta o addirittura ne comprometterebbero fin dall'inizio la sua formazione. Oltre il limite di Roche, invece, le condizioni consentono ai detriti di compattarsi e formare un satellite; così si sono formati la Luna (distante dalla Terra 384mila chilometri), Europa, Io, Ganimede, Titano. Il limite di Roche varia pertanto da pianeta a pianeta. Giove lo possiede a 175mila chilometri di distanza dalla superficie; Nettuno a 59mila. Altra particolarità: in prossimità degli anelli possono presentarsi dei "satelliti pastore", strettamente legati alla sopravvivenza degli anelli planetari; interferiscono con essi a livello gravitazionale e consentono la formazione di spazi chilometrici fra uno strato detritico e l'altro. Prometeo e Pandora sono due esempi, in corrispondenza dell'anello più esterno di Saturno, spesso non più di cento chilometri. Entrambi scoperti nel 1980 dalla sonda Voyager, presentano una forma schiacciata e una superficie porosa, e ogni quindici ore si avvicinano o allontanano dalle polveri. Lo stesso fenomeno è riscontrabile su Giove e Urano con i satelliti pastore Metis, Adrastea, Cordelia e Ofelia. Cambia tutto però se si considera uno degli enigmi più intriganti dell'astronomia: le stelle doppie. Sono corpi celesti che brillano di luce propria e che, in pratica, orbitano uno intorno all'altro. In questo caso non sussiste un vero limite di Roche poiché le masse dei due soli possono fondersi fra loro, scambiandosi parti di materia.  

Occhio alla cometa
Altrettanto affascinanti sono le comete, oggetti spaziali che girano intorno al sole compiendo tragitti fortemente ellittici. Ed è questo un periodo dell'anno propizio per la loro osservazione. Ad aprile è arrivata la cometa 41P/Tuttle-Giacoini-Kresak e nella prima settimana di giugno sarà la volta della Johnson C/2015V2. Quest'ultima potrà essere vista fino a luglio anche dall'Italia con un semplice binocolo, e sarà riconoscibile per il colore verde brillante che contraddistingue la sua scia. Si muove a 120 milioni di chilometri dalla Terra e il 12 giugno sarà alla minima distanza dal sole (a 245 milioni di chilometri).

Il respiro della cometa
Anche questi corpi celesti hanno un loro modo di "respirare". In certe situazioni, infatti, emettono ossigeno, elemento strettamente legato al metabolismo degli organismi aerobi. Si è visto che transitando vicini al sole liberano vapore acqueo che, sottoposto all'azione dei raggi ultravioletti, si trasforma in atomi carichi elettricamente (ioni). Contemporaneamente il vento solare (lo stesso che genera le aurore boreali) interagisce con l'ossigeno dell'acqua allo stato gassoso, consentendole di legarsi a un altro elemento con lo stesso numero di elettroni e protoni, generando una molecola di ossigeno biatomico. La stessa prodotta dal meccanismo della fotosintesi clorofilliana che consente la vita sulla Terra da 3,5 miliardi di anni.

Il pianeta bollente

Nel frattempo non si placa la rincorsa al pianeta extrasolare più bizzarro. L'ultimo è un corpo che ruota intorno alla sua stella ogni due giorni; un astro relativamente giovane, di "appena" 1,3 miliardi di anni. E' un pianeta bollente, per via della straordinaria vicinanza alla stella, battezzato WASP-167b/KELT-13b e di dimensioni poco superiori a quelle di Giove. La scoperta è avvenuta grazie agli studiosi della Keele University di Newcastle al lavoro presso il South African Astronomical Observatory. Si è giunti alla sua individuazione tramite la consueta "analisi del transito", basata sull'osservazione indiretta del pianeta che provoca piccole eclissi facilmente perscrutabili dai nostri telescopi. 

giovedì 23 marzo 2017

L'origine degli etruschi


Un popolo misterioso, che ha contribuito alla storia culturale e artistica dell'Italia. Sono gli Etruschi, dei quali si continua a parlare senza sapere quale sia la loro vera origine. Erodoto sosteneva che provenissero da est; dalla Turchia; forse dalle coste di Smirne. Da qui avrebbero navigato per il Mediterraneo, passando per le isole greche, per la Sicilia, e poi approdando in centro Italia, dove vivevano popolazioni autoctone come gli Umbri; descritti da Plinio il Vecchio come una delle etnie più antiche dello Stivale. Per altri autori non sono anatolici ma greci, che abitavano l'Arcadia, storica regione ellenica, sfiorando i confini con la Tracia. Qual è la verità? Di certo la loro arte, gli usi e i costumi che li contraddistinsero, rimandano a una cultura orientale, che ebbe contatti con quella greca. Oggi il rebus, grazie all'impegno di un team di studiosi italiani, parrebbe vicino alla soluzione; tramite l'ingegneria genetica. Il riferimento è agli abitanti della Toscana e ai bovini domestici che vengono allevati nel centro Italia da duemila anni. Gli esperti hanno messo in luce una curiosa circostanza: sia i toscani che i bovidi appartenenti alle razze Chianina e Maremmana, presenterebbero tratti in comune con i genomi mediorientali. Le analisi cromosomiche - oggi sempre più raffinate e precise - permettono infatti di evidenziare la variabilità genetica delle specie prese in esame; delineata da "marcatori" (differenze a livello di singoli geni) che indicano mutazioni accorse nel tempo in una popolazione, sulla base dei suoi spostamenti geografici. Che cosa è emerso?

La razza Chianina e quella Maremmana sono contraddistinte da un corredo genetico molto più variabile rispetto a quello delle altre razze italiane, più omogenee. Dimostra che gli antenati di questi animali potrebbero avere viaggiato più degli altri bovidi, mutando maggiormente e adattandosi di volta in volta al nuovo ambiente conquistato. Lo stesso accade con i toscani. Il loro Dna è più eterogeneo. Un paio di anni fa dei genetisti di Torino l'hanno ufficializzato: il Dna dei toscani è simile a quello dei turchi. Murlo è il piccolo centro che fu preso d'esempio, selezionando quasi cento persone, da generazioni presenti nel territorio senese. Dunque, è accettabile supporre che secoli or sono, animali e uomini, possano avere viaggiato insieme da est alla conquista dell'Italia centrale. Da dove esattamente? Dalla Turchia, via mare, se è vera la tesi di Erodoto; dalla Grecia, via terra, se è attendibile quella degli altri storici. Ma il discorso, alla fine, non cambia. E il riferimento, appunto, è al movimento di antiche popolazioni umane, in compagnia dei loro animali allevati per la prima volta 8mila anni prima di Cristo. E', peraltro, a ridosso dell'Anatolia che sono avvenuti i primi addomesticamenti. Il Bos taurus primigenius è l'antenato selvatico di tutte le mucche presenti oggi sulla Terra, che viveva nel Caucaso meridionale e in Mesopotamia. In Iran, in particolare, presso i Monti Zagros, sono state rinvenute tracce di queste prime relazioni "simbiotiche" fra uomo e animali. Di poco precedenti la domesticazione della capra, della pecora e del maiale; mentre il cavallo verrà allevato per la prima volta in Kazakistan 6mila anni fa.

Marco Pellecchia, dell'Università Cattolica di Piacenza, spiega che si è giunti a questi risultati grazie all'impiego della tecnica genetica approntata per la prima volta da Kary Mullis nel 1968; il brillante e controverso professore dell'Università della California di Berkeley, vincitore del premio Nobel per la chimica nel 1993, ed ex cultore dell'Lsd. Assumendo l'acido lisergico, Mullis stesso ritiene di avere messo a punto la cosiddetta "Reazione a catena della polimerasi" (PCR, dall'inglese "Polymerase Chain Reaction"); grazie alla quale, da una ventina d'anni a questa parte, vengono risolti molti crimini. Con essa è infatti possibile amplificare piccoli frammenti di Dna per poterli studiare nei dettagli, evidenziando i tratti soggetti a mutazioni. Partendo dal presupposto che esistono due tipi di Dna: quello nucleare e quello mitocondriale. Nel secondo caso è più facile condurre gli esperimenti, perché è presente in piccole quantità in organuli tipici della cellula, detti mitocondri, normalmente legati all'attività respiratoria. Il Dna mitocondriale è attivo in tutte le cellule; serve a produrre proteine specifiche, ma deriva esclusivamente dal corredo genetico materno. Il motivo risiede nel fatto che, durante l'incontro fra lo spermatozoo e la cellula uovo, i mitocondri del seme maschile non riescono a penetrare il gamete femminile e perdono la loro autonomia. E va precisato che il Dna mitocondriale è contraddistinto da un maggior numero di mutazioni rispetto a quello nucleare, aspetto fondamentale da tenere in considerazione se si vuole ricostruire correttamente il cammino di popolazioni sfuggenti come gli Etruschi. 

Una civiltà al femminile
Il ruolo della donna etrusca, infatti, era completamente diverso da quello delle civiltà successive, compresa quella dei romani. L'elemento femminile godeva di grande prestigio ed era molto valorizzato nella società. Le donne potevano possedere beni e dare il proprio nome alla discendenza, senza dovere dipendere dal maschio. Anche la morale era più permissiva e il sesso non era vissuto come tabù; circostanza che portò i greci a diffamarli, introducendo nel proprio vocabolario il termine "etrusca", per definire una prostituta. Le cose cambieranno con l'influsso ricevuto dai popoli indoeuropei, in primis Kurgan e Achei, caratterizzati da un'attitudine patriarcale; favorita da comportamenti bellicosi e violenti, in antitesi alla grazia femminile.

L'insediamento etrusco
Dove andare a trovare tracce degli Etruschi? Per esempio a Forcello di Bagnolo San Vito. E' il principiale insediamento etrusco-padano del VI sec. a.C., il più importante rintracciabile a nord del Po. Fu abitato per circa duecento anni, fino all'arrivo dei Celti in Italia settentrionale, nel 388 a.C. Il sito si trova a pochi chilometri da Mantova, ed era circondato dalle acque del Mincio. Non a caso. Il fiume, infatti, offriva risorse idriche e alimentari, e consentiva di tenere lontani eventuali invasori. Forcello è di grande interesse anche perché fino agli anni Settanta non se ne sapeva nulla. Gli scavi sono iniziati ufficialmente fra la fine degli anni Ottanta e i primi Novanta, e hanno portato alla luce oggetti provenienti da tutto il bacino del Mediterraneo, ma anche da Golasecca, l'avamposto celtico più importante del periodo etrusco.

Lingua e calendario
Il mistero degli Etruschi trova conferma in una lingua mai compresa sufficientemente. I resti indicano 13mila documenti epigrafici datati fra il VII e il I secolo a.C. che rimandano a una cultura non indoeuropea. Ma non tutti la pensano così. Ci sono studiosi convinti che sia riconducibile al luvio, idioma utilizzato dagli Ittiti, in Anatolia. Si scriveva da destra a sinistra, come accadeva per molte altre lingue diffuse nel Mediterraneo nell'antichità. Altrettanto ponderate le tesi che assimilano l'etrusco al lidio, una lingua in voga nell'isola di Lemno, sorta prima dell'epopea ellenica. Anche il calendario etrusco presenta delle singolarità: l'anno iniziava a metà febbraio e il giorno veniva calcolato seguendo i movimenti della luna.

martedì 28 febbraio 2017

Il vulcano alle porte di Roma


Ariccia, Nemi, Valle Marciana, Albano. È qui che il terreno si sta alzando di un paio di millimetri all'anno. Gli studiosi ritengono che il fenomeno possa essere dovuto all'accumulo di magma nelle profondità della terra. Di cosa si tratta? Di un'area geografica che, di solito, parlando di vulcani, non viene presa in considerazione. Si discute, infatti, di Etna, che ha ripreso a brontolare pochi giorni fa; Vesuvio, che tace dal 1944; e Stromboli, con un'attività esplosiva che, di tanto in tanto, torna a farsi sentire; ma non di un complesso di coni vulcanici situato a pochi chilometri da Roma. Eppure qualcosa di strano sta succedendo a sud-est della capitale, in corrispondenza dei Colli Albani, distretto vulcanico che ha emesso lava l'ultima volta 36mila anni fa. Una data che, associata ai "rigonfiamenti" dei terreni limitrofi, induce gli scienziati a interrogarsi su un'attività geologica che, pur non destando preoccupazione (imminente), sollecita una vaga inquietudine. Perché gli studi effettuati da un secolo a questa parte hanno permesso di evidenziare un ciclo eruttivo periodico e preciso: ogni 36mila anni, circa, il vulcano ricomincia a farsi sentire. Una storia che prosegue ininterrottamente da 600mila anni. E che induce, appunto, i geologi a credere che ci sarà presto o tardi una nuova eruzione. Quando? Impossibile dirlo, ma parrebbe inevitabile.

Le più antiche eruzioni nella zona risalgono a quasi un milione di anni fa; ma il motore magmatico dei Colli Albani si è ufficialmente acceso 600mila anni fa, con la cosiddetta fase del Tuscolano-Artemisio. Domina la cultura acheuleana, con reperti provenienti da Amiens, in Francia, che attestano la presenza dell'Homo heidelbergensis, antenato dell'Uomo di Neanderthal. Le eruzioni proiettano in aria quantità enormi di materiale piroclastico, che si accumula dove nel 753 a.C. nascerà la città eterna. Sono tufi e pozzolane di cui i romani si serviranno per costruire le loro dimore. Ogni 30-45mila anni tutto tace, per poi riprendere come se nulla fosse successo. Passano altri 57mila anni e si entra nella fase delle Faete. Va da 400mila a 200mila anni fa. I vulcani laziali sputano cenere e lapilli, imitando l'esplosività dello Stromboli. Cambiano i connotati del paesaggio. Si alternano periodi glaciali e interglaciali. I ghiacci dell'emisfero boreale arrivano a coprire mezza Europa: al posto delle future Berlino e Amsterdam ci sono centinaia di metri di ghiaccio. Scompare l'Homo erectus e si affermano i neandertaliani. Ma l'Europa del sud è in controtendenza e al gelo del settentrione risponde con temperature incandescenti. Una colata di lava arriva dove sorgeranno i confini di Roma e il cammino dell'Appia, che verrà costruita proprio sul tracciato disegnato dal magma. 200mila anni fa inizia a sputare fuoco il cratere di Ariccia; poi entrano in azione quello di Nemi (150mila anni fa), al centro dei Colli Albani, e della Valle Marciana (100mila anni fa).

Oggi, dunque, si sta rimettendo tutto in moto e gli scienziati si interrogano sulle bizzarrie geologiche di quest'area; che non è riconducibile ad altri fenomeni vulcanici registrati nei millenni nel centro Italia. Qui, infatti, agiscono forze "compressive" che in pratica cicatrizzano le fratture della roccia sottostante, soffocando l'energia sprigionata dalle faglie e il magma proveniente dal mantello; che a lungo andare, però, spinge contro la crosta terrestre provocando nuove rotture, che predisporrebbero all'uscita della lava. Un'"inversione di rotta" che, di fatto, confrontandoci con l'ultima fase dell'Olocene (la subatlantica), è già avvenuta, su per giù 2mila anni fa; è dunque del tutto plausibile che a pochi chilometri da Roma una camera magmatica si stia riempiendo di nuovo materiale rovente, pronto a brillare in un futuro non troppo lontano; forse fra decine o centinaia di anni, che in termini geologici sono comunque inezie. Si parla infatti di ere per definire raggruppamenti geocronologici che risalgono agli albori della Terra, e che presuppongono cambiamenti geologici che non possono essere minimamente paragonati all'esistenza media di un uomo.  

E' presumibile supporre che il problema riguarderà i nostri discendenti che, preparati all'evento, avranno tutto il tempo per correre ai ripari. Anche a loro, infatti, si penserà durante i lavori che permetteranno nei prossimi mesi di mettere ulteriormente in luce quel che sta succedendo nel sottosuolo a sud est della città eterna. Si vuole, infatti, valutare con precisione il motivo dei rigonfiamenti del terreno nei dintorni di Roma; per poi, eventualmente predisporre un monitoraggio costante che, a differenza di quel che accade in sismologia, ci permetterà di prevedere con anticipo il prossimo patatrac naturale.

Vulcani sottomarini
E c'è un altro vulcano che non viene mai menzionato: il Marsili. Anche perché nessuno lo può vedere. Il suo cratere, infatti, risiede quattrocento metri sotto la superficie del mar Tirreno. Ma anche in questo caso il riferimento è a un complesso vulcanico - il più grande d'Europa - che potrebbe riaccendersi. L'hanno dimostrato dei movimenti tellurici avvenuti in risposta ai recenti terremoti appenninici. Si sono, infatti, registrate scosse di magnitudo 3,2 a 4 chilometri di profondità. Non si prevedono eruzioni imminenti, tuttavia il vulcano viene tenuto sotto osservazione, perché un'eventuale fuoriuscita di magma, potrebbe provocare un potente tsunami che si abbatterebbe sulle coste dell'Italia sud occidentale.

Il vapore dell'Etna
Ben più noto è invece l'Etna che pochi giorni fa ha prodotto un insolito spettacolo: gli anelli di fumo, tecnicamente noti come "aureole di vapore". Il vapore viene espulso da piccole fenditure del vulcano, e inizia a vorticare muovendosi verso l'alto alla velocità di un chilometro all'ora. L'Etna erutta frequentemente e mostra un'attività costante da migliaia d'anni a questa parte. È caratterizzato da quattro crateri principali, tre dei quali si sono formati dal 1911 a oggi. Nel 1610 le eruzioni proseguirono imperterrite per dieci anni, con l'emissione di oltre un miliardo di metri cubi di lava. L'ultima grande eruzione risale al 14 dicembre 1991.

Sos Vesuvio

A fare più paura di tutti però rimane il Vesuvio. Recentemente l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Ingv) ha rivelato che se dovesse esplodere coinvolgerebbe con ceneri e lapilli un’ampia area del territorio campano. Si alzerebbe in cielo una colonna eruttiva di 15-20 chilometri che poi ricadrebbe al suolo impattando sulle infrastrutture, causando gravi difficoltà respiratorie e inquinamento delle acque. Altri danni sarebbero provocati dalle colate piroclastiche capaci di raggiungere i 100km/h e dalle colate di fango che si protrarrebbero anche dopo la fase eruttiva. C’è però già pronto un piano di evacuazione che riguarderebbe 25 comuni, per un totale di 672.514 abitanti. 

venerdì 24 febbraio 2017

Il primo trapianto effettuato da un robot chirurgo


Sono fra gli organi più delicati del nostro corpo che, pur ammalandosi, spesso, non danno sintomi. Quando s'interviene, però, potrebbe essere troppo tardi e il rischio è quello di dover periodicamente purificare il sangue attraverso la dialisi. Il dolore, tuttavia, sa bene di averlo patito una 45enne torinese che, dopo avere subito un inutile intervento chirurgico, ha scelto la strada, anche per i medici, più adatta alla sua guarigione: l'espianto definitivo dell'organo. Solo così ha, infatti, potuto eliminare definitivamente il male. Un'operazione unica al mondo, perché per affrontarla gli specialisti hanno utilizzato un robot: «Non di quelli che siamo soliti immaginare, riproducenti le fattezze di un uomo», ci spiega Paolo Gontero, direttore dell'Urologia universitaria dell'Ospedale Molinette della Città della Salute di Torino, «ma un macchinario altamente tecnologico che ci ha consentito di lavorare in un'area anatomica molto sensibile, che i chirurghi avrebbero fatto fatica a gestire da soli». Insomma, senza il robot non sarebbe stato possibile portare a termine il tradizionale intervento di nefrectomia.

E il motivo risiede nella particolare anatomia della signora: «I reni, infatti, risiedono nella zona lombare, in corrispondenza della fine delle vertebre della schiena», continua Gontero, «ma la paziente ne aveva uno dei due a ridosso dell'utero, in una posizione che le provocava gravi e continui dolori». Un rene "diverso" non solo per la posizione, ma anche per l'anatomia; presentava infatti tre arterie che lo irroravano, mentre è un solo vaso afferente a entrare normalmente in gioco nella zona glomerulare (la parte più importante del rene dove vengono filtrate le sostanze da scartare). Tecnicamente in questi casi si parla di rene ectopico pelvico. Ma la storia non finisce qui. Perché il destino del rene espiantato, che ha finalmente ridato serenità a una 45enne torinese, era quello di finire gettato, come accade con tutti gli altri materiali biologici provenienti dalle analisi mediche o dalle operazioni chirurgiche. 

E invece è stato riutilizzato per restituire la salute a un uomo di 51 anni, da tempo afflitto da una nefropatia che lo costringeva alla dialisi. Dalla donna, quindi, il rene è finito su un tavolo della sala ospedaliera dove - anche grazie alla collaborazione di Luigi Biancone, direttore del reparto di Nefrologia e Maurizio Merlo, chirurgo vascolare - è stata appurata la sua perfetta funzionalità: «Sono passati pochissimi istanti fra l'espianto e il trapianto», ci dice Gontero, «e il rene era in ottimo stato; abbiamo chiuso le tre arterie per poi procedere con il classico intervento di trapianto renale, con l'introduzione del nuovo organo nella fossa iliaca del nefropatico». 

E' la zona dell'addome nella quale, secondo la prassi, vengono inseriti i reni trapiantati, in una sede diversa da quella naturale, ma ideale per ridare la possibilità a un organismo di depurarsi. Poi sono intervenuti altri medici per assicurare al rene trapiantato il corretto "dialogo" con gli ureteri e la vescica. Il futuro? Il robot tornerà presto a fare parlare di sé, essendo in dote all'ospedale torinese da qualche anno, e impiegato regolarmente per interventi urologici di varia natura, coinvolgendo non solo i reni ma anche la vescica e la prostata. Battezzato non a caso Da Vinci (in onore del genio scientifico di Leonardo), continuerà a lavorare grazie ai suoi quattro bracci hitech, tre dei quali perfettamente tarati per maneggiare bisturi, forbici e strumenti elettrochirurgici. Intanto l'equipe medica di Gontero si gode l'eccezionale traguardo raggiunto: due pazienti di mezza età che stanno riprendendo a vivere grazie al perfetto connubio fra uomo e tecnologia. 

venerdì 20 gennaio 2017

La slavina del giorno dopo


L'impossibilità di governare e prevedere la natura. E così la neve accompagnata da un interminabile sciame sismico, ha reso il centro Italia un luogo invivibile. Difficile intuire i prossimi fenomeni, benché si possa fare affidamento su una stagione fredda che va verso la fine, portando con sé il rischio di nuove precipitazioni che renderebbero ulteriormente complicata la situazione. Il dibattito coinvolge geologi e meteorologi, in queste ore presi d'assalto per capire come sia potuta accadere la tragedia dell'hotel ai piedi del Gran Sasso e come si potranno scongiurare altri episodi del genere. Da una parte l'invito a lasciare le case per fuggire al terremoto, dall'altra quello di rintanarsi nelle proprie dimore in attesa che la neve si sciolga. Ma intanto incombe un fenomeno sui cui nessuno aveva ancora concentrato l'attenzione: la slavina provocata dai movimenti tellurici. 

In questo caso tutte le raccomandazioni non servono. E allora che fare? «Informare correttamente e preventivamente», ci racconta Alessio Grosso, meteorologo di Meteolive.it, «cosa che non è stata fatta in questi giorni». E' stato sottovalutato il problema, e non si è dato modo agli abitanti del centro Italia di correre ai ripari. Lo diciamo da almeno una settimana: ci sarà una depressione che porterà nevicate abbondanti e temperature al di sotto dello zero. Era necessario diffondere capillarmente la notizia nei telegiornali nazionali, a ogni edizione, anche se non riguardava le grandi città. Su Roma e Milano sarebbe stato diverso».

Si è infatti verificato un fenomeno meteo spesso ricorrente e prevedibile sul medio Adriatico: una corrente fredda proveniente da nord est che non lascia scampo, che ha interagito con l'aria mite ed umida mediterranea. Con essa la neve è assicurata. Gli esperti lo annunciavano da giorni. E così è stato. E' stata risparmiata solo l'Emilia Romagna, ma le altre regioni, come previsto, sono affondate nella neve, compreso l'hotel Rigopiano. «La tempesta perfetta», l'hanno soprannominata gli studiosi, ma che poteva essere gestita meglio. L'hotel che è stato distrutto dalla slavina si trova in una zona strategica, protetta da un bosco fitto, che contrasta la discesa della neve; ma non l'energia sprigionata da faglie profonde dieci chilometri e in subbuglio da mesi. Dunque era fondamentale valutare simultaneamente i due fenomeni naturali.

«Di fronte a situazioni così particolari si può lavorare in un solo modo: liberare anzitempo le strade di accesso ai luoghi più remoti, sommersi dalla neve; dando modo agli abitanti di muoversi prima che il manto bianco sommerga tutto», continua Grosso; «in condizioni normali la neve poteva essere tenuta a bada dagli alberi, ma non su un terreno costantemente attraversato da scosse sismiche e contrassegnato da strutture turistiche risalenti agli anni Sessanta, pur ristrutturate». Si è certi, peraltro, che la montagna vicina non abbia avuto la possibilità di scaricare adeguatamente la tanta neve caduta; sfavorita da un pendio non eccessivamente ripido, dove invece solitamente il "ricambio" nevoso è quasi quotidiano e impedisce la formazione di una spessa coltre nevosa. Insomma, tutto è andato per il peggio. E per evitarlo sarebbe bastato muoversi in anticipo, anche con una migliore campagna di informazione mediatica. E domani?

«Sappiamo che cresceranno le temperature, ma anche che fra qualche giorno ci saranno delle piogge», conclude Grosso. «Con esse potrebbero verificarsi due problemi altrettanto rischiosi: le alluvioni lampo o le valanghe di neve fradicia, fra le più pericolose». Nessun allarmismo, solo un monito a valutare attentamente le bizzarrie del clima, per non rischiare di farci cogliere ancora una volta impreparati. 

La terra torna a tremare in centro Italia


Tre scosse superiori ai cinque gradi della scala Richter, la più forte di magnitudo 5,5; di nuovo il centro Italia, Amatrice (dove è crollato il campanile di Sant'Agostino), i paesi a cavallo fra Lazio, Abruzzo e Marche; ma le scosse si sono fatte sentire anche a Roma, Firenze e Napoli. E con la neve di questi giorni la situazione è drammatica. Il cuore dell'Italia si spacca in due. Cosa sta succedendo? Perché dal 24 agosto 2016 si verificano continui terremoti? Gli Appennini stanno tremando. Per due motivi. Un processo di stiramento legato a faglie che si stanno allontanando; e un altro riguardante la spinta effettuata dalla placca africana, che incide su quella euroasiatica, determinando un processo di subduzione, con distruzione di nuova crosta.

«L’area interessata dai terremoti di ieri fa parte di una zona sismica ben nota, caratterizzata da un’elevata pericolosità e da eventi sismici occorsi anche in epoca storica», ci spiega Fabio Bonali, ricercatore dell'Università di Milano. «Questi terremoti si verificano a causa del regime tettonico distensivo che interessa l’Appennino centrale, le cui sorgenti sismogenetiche raggiungono una lunghezza complessiva di 20-30 chilometri, con direzione parallela alla catena montuosa e sono in grado di generare terremoti con forte magnitudo».

Il dinamismo tellurico in queste aree è, pertanto, costantemente attivo; e in effetti il timore è che il fenomeno sismico non sia finito qui. Impossibile prevedere le nuove scosse, ma è verosimile supporre che potranno essercene delle altre, anche d'intensità elevata. La Protezione civile afferma che «la sequenza è la stessa del 24 agosto». Da quella data, infatti, ci sono state almeno 45mila scosse. Perlopiù non percepite dall'uomo. Tuttavia vengono registrate dai sismografi e indicano, appunto, una situazione geologica tutt'altro che risolta.

«E’ normale che dopo un forte evento sismico seguano delle repliche», continua Bonali. «Il problema è che le repliche possono talvolta essere di magnitudo maggiore rispetto alla prima scossa; proprio perché il regime tettonico rimane invariato; ma possono essere legate alla rottura di altre aree della stessa faglia o al riadattamento della crosta terrestre che ha subito la deformazione sismica. In alcuni casi, peraltro, la deformazione indotta da un terremoto può favorire la riattivazione di una faglia vicina».

Anche l'ipocentro e l'epicentro delle nuove scosse sono analoghi a quelli del terremoto di agosto. Il primo riguarda l'area in cui viene sprigionata l'energia accumulata in un particolare punto della crosta terrestre; il secondo indica uno dei luoghi di arrivo delle onde sismiche: è qui che i movimenti ondulatori e sussultori provocano i danni peggiori.

«La distribuzione degli epicentri e degli ipocentri, localizzati dalla Rete Sismica Nazionale dell’INGV, riguarda un’area geografica lunga circa 10-15 km e larga circa 5-6 km», conclude Bonali. «In questo caso suggerisce che sia stata coinvolta una faglia appartenente al sistema di faglie dei Monti della Laga (fra le province dell'Aquila, Ascoli Piceno e Rieti). Il settore più settentrionale si è attivato con il terremoto del 24 agosto. E in particolare, gli eventi più forti sono avvenuti a una profondità di circa dieci chilometri, similmente a quanto avvenuto per il terremoto di Amatrice».

lunedì 16 gennaio 2017

La storia degli indiani


Cristoforo Colombo scoprì l'America ma non ebbe mai la percezione di avere individuato un nuovo continente. La ebbe Amerigo Vespucci, che, dopo varie ricognizioni al di là dell'Atlantico, per primo coniò l'espressione "Mondus Novus". E' a questo punto che qualcuno cominciò a chiedersi: come fanno a esserci qui degli uomini, se siamo noi i primi a metterci piede? Fu l'inizio del riepilogo della storia della nostra specie, iniziata centotrentamila anni fa in Africa. Solo oggi, però, possiamo sistematicamente rispondere alla domanda che si erano posti i primi esploratori del Nuovo Mondo: l'America fu abitata per la prima volta dall'uomo sedicimila anni fa. E' il resoconto di uno studio effettuato in Virginia, negli Usa. Dove alcuni archeologi hanno recuperato manufatti risalenti alla fine del Pleistocene, assimilabili all'industria del Magdaleniano; la cultura che dominò l'Europa fra 18mila e 10mila anni fa. Sono tempi di grandi trasformazioni, che portano l'uomo ad assistere alla fine dell'ultima grande glaciazione, la Wurm, e all'inizio di un periodo caldo che prosegue ancora oggi; e che ha consentito lo sviluppo dell'agricoltura e dell'allevamento.

Il termine si rifà a una località francese, Abri de la Madeleine, in Dordogna, dove sono state ritrovate molte tracce dell'uomo preistorico: arpioni, punte di lance, propulsori, bastoni lavorati, e grotte finemente decorate. Ebbene, i resti del primo uomo che mise piede in America sono simili a questi ritrovamenti; benché Dennis Stanford della National Museum of Natural History dello Smithsonian Institution continui a parlare di "convergenze evolutive" e non di vere e proprie "connessioni". Con ciò gli scienziati ritengono che la nostra specie abbia conquistato l'America tre o quattromila anni prima di quanto ritenuto fino a oggi, facendo tesoro delle esperienze vissute in Eurasia da antichi progenitori. Contemporaneamente sono emerse analogie per ciò che riguarda il corredo genetico dei paleoamericani e i discendenti dell'Homo di Cro-Magnon, arrivato in Europa 40mila anni fa; e portatore di un particolare marcatore genetico, l'M173. Le analisi sono avvenute sui resti ossei di un siberiano vissuto 24mila anni fa; che hanno evidenziato i suoi legami con gli euroasiatici occidentali (Europa e Medio oriente) e gli indiani d'America. Significa che i vari Sioux, Cheyenne, Navaho, non sono figli esclusivi di antichi popoli dell'Asia orientale, ma anche d'individui imparentati con i nostri avi. Da dove arrivavano?

Ci fu un tempo una terra chiamata Beringia, situata fra l'Alaska e la Siberia, ricoperta da muschi e piccoli arbusti. Un istmo, ampio qualche decina di chilometri, che emergeva periodicamente durante le fasi glaciali. Rimaneva scoperto, perché un vento tiepido spirava costantemente da sud, impendendo ai ghiacci di avere il sopravvento. La conferma di questa intima relazione fra le estremità americane e quelle asiatiche è indicata dalla presenza di fossili animali, quasi identici su entrambi i fronti. Qui viveva una popolazione che bruciava le sterpaglie per ravvivare il fuoco; e che si nutriva di erbe e piccoli mammiferi. Le cose cambiarono con la fine della glaciazione wurmiana. Molte specie animali si estinsero e i progenitori dei paleoindiani non trovarono più cibo. Fu la molla che li indusse a guardare verso est, verso l'America. 

Dalla Beringia si insediarono lungo il corso dello Yukon, immenso fiume che separa la Columbia Britannica dal Mare di Bering. Caleb Vance Haynes, archeologo dell'University of Arizona (ancora attivo nonostante l'età, è del 1928), ha per primo tracciato il cammino dei paleoamericani, arrivando a ipotizzare che, lo scioglimento dei ghiacci del Nord America, avvenne in punti precisi; consentendo all'uomo di seguire un lungo corridoio privo di impedimenti verso sud. Dal corso dello Yukon finirono per fiancheggiare quello del Meckenzie, per poi raggiungere i confini dell'attuale Pennsylvania. La parte nord era ancora coperta dai ghiacci, ma quella a sud, rappresentò il posto ideale dove prosperare; c'erano distese erbose e foreste e soprattutto moltissimi animali da cacciare: alci, caribù, mammut e mastodonti. Qui sorse quella che gli scienziati indicano come cultura pre-Clovis, che precedette la Clovis, ufficialmente ritenuta la prima "industria" dei paleoamericani.

Siti riconducibili a questa epoca sono stati individuati a Meadowcroft Rockshelter, in Pennsylvania; a Cactus Hill, in Virginia; e a Topper, in Carolina del Sud. Così i paleoindiani conquistarono tutta l'America del nord e subito dopo quella centrale e meridionale. La cultura Clovis fiorì 13mila anni fa. Gli archeologi la differenziano dalle altre, per via dei ritrovamenti avvenuti negli anni Trenta nella località omonima in New Messico. Il riferimento è soprattutto a punte di lancia rastremate, ricavate dalla lavorazione bifacciale di rocce particolari. Assimilabili, non a caso, a quelle del Magdaleniano europeo.


La fine della cultura di Clovis
A un certo punto della cultura di Clovis non si è più saputo nulla. Il motivo? Per alcuni scienziati fu la conseguenza di un impatto meteorico nel Nord America, simile a quello avvenuto nel 1908 in Siberia, a Tunguska. Il fenomeno avrebbe alterato il clima causando una diminuzione drastica della popolazione umana. Avrebbero patito lo stesso destino, i grandi animali del continente americano, la cosiddetta megafauna: orsi, cammelli, mammut. Vari studi propendono per questa teoria rifacendosi al Dryas recente, periodo di freddo compreso fra 12.800 e 11.500 anni fa, con una temperatura media globale più bassa della norma di cinque gradi. Ma sono altrettante le tesi contrarie. L'ultima arriva dalla Royal Holloway University, in Inghilterra, secondo la quale non esistono crateri che possano attestare un impatto con un corpo extraterrestre; inoltre non c'è sincronia fra la sparizione delle varie specie che prosperarono nel Pleistocene.

I nativi americani
Dopo avere conquistato il Nord America, l'uomo si è spostato sempre più a sud, alla ricerca di un clima più mite, e di migliori fonti alimentari. Nella zona artica rimasero gli antenati degli attuali inuit e yupik, noti come eschimesi. In Oregon e nel Montana abitarono tribù pacifiche come i Nasi Forati e i Palouse. In California, i Pomo e i Maidu, dediti alla caccia e alla raccolta. Nelle grandi pianure, cuore degli attuali Stati Uniti, vissero le tribù più note all'immaginario collettivo come i Comanche, i Sioux, i Cheyenne e gli Arapaho. In centro America, invece, si svilupparono vere e proprie civiltà. In Messico fiorirono i maya, gli olmechi e gli aztechi. La convivenza con gli europei arrivati dopo Colombo fu tutt'altro che pacifica. Si stima che in cinquecento anni, fra guerre e malattie, perirono milioni di nativi americani.

Gli indigeni di oggi
Figli dei primi americani sono anche tribù che non hanno mai avuto contatto con l'uomo moderno. E' il caso di alcuni indios fotografati per la prima volta nel 2011, al confine fra Brasile e Perù. Gli uomini sorpresi dall'elicottero hanno volto al cielo le loro frecce in difesa del proprio territorio. José Carlos Meirelles, esperto di problemi indigeni e a capo della missione organizzata da Survival International, parla di un'area ricca di legname, petrolio e minerali. In Brasile sopravvivono 240 tribù per un totale di un milione di persone che vivono di pesca, raccolta e caccia. Molte quelle a rischio di estinzione. Gli akuntsu sono rimasti in cinque e gli awa arrivano a quattrocento unità. L'etnia più folta è quella dei tikuna, con 40mila rappresentanti distribuiti fra Brasile, Colombia e Perù.

sabato 31 dicembre 2016

La notte di San Silvestro durerà un secondo in più


Impossibile rendercene conto, ma siamo in costante movimento, anche quando crediamo di essere immobili: nello stesso istante, infatti, ruotiamo intorno all’asse terrestre, al Sole e a un braccio della Via Lattea. Ma questo eccezionale dinamismo cosmico è tutt’altro che stabile: nel tempo, le distanze fra i corpi celesti e le forze attrattive che regolano le interazioni fra stelle e pianeti, cambiano. Significa che non siamo mai nello stesso punto dell’universo e che, in pratica, ogni giorno è leggermente diverso da un altro. Ecco perché non esiste un orologio in grado di misurare perfettamente il trascorrere del tempo. È un piccolo paradosso: esistono, infatti, gli orologi atomici, ma sono troppo precisi e di tanto in tanto devono essere sincronizzati con il reale cammino della Terra. L’ultima sincronizzazione avrà luogo questa notte; ed è il motivo per cui l’imminente Capodanno durerà un secondo in più rispetto agli altri.

La Terra, poco dopo la sua formazione, ruotava intorno al suo asse molto più velocemente di oggi; derivò dalla nebulosa che dette origine anche al Sole, poco più di 4,5 miliardi di anni fa. Il giorno durava molto meno. Oggi dura sempre di più; da un secolo a questa parte, 1,7 millisecondi in più. Non cambia nulla, ma racconta molto della natura che ci circonda. La Terra varia la corsa intorno al proprio asse, in base alla distanza della Luna e alla forza attrattiva esercitata dal nostro satellite. La Luna si allontana sempre più dalla Terra, di circa quattro centimetri ogni anno, e contemporaneamente spinge meno la “trottola” terrestre. Un fenomeno conclamato a livello cosmologico, che si verifica al contrario su quei satelliti che ruotano in senso antiorario, e anziché allontanarsi dal pianeta di riferimento, si avvicinano; è il caso che lega, per esempio, Tritone a Nettuno.

L’attività satellitare non è l’unico fattore a influire sulla rotazione terrestre. Anche in seguito ai movimenti dei ghiacciai o a fenomeni orogenetici particolarmente intensi gli orari sballano. D’altra parte può accadere che la rotazione aumenti la sua velocità momentaneamente per via dell’attività tellurica (terremoti); il forte sisma che sconvolse l’Indonesia nel 2004 provocò un’accelerazione di tre microsecondi. Come si fa, dunque, a calcolare esattamente il tempo? Si ricorre al cosiddetto secondo intercalare, leap second, tenendo conto che ogni cinquecento giorni si accumula un secondo di discrepanza fra il tempo registrato dagli orologi atomici e quello dettato dalla rotazione; e che per secondo si definisce una specifica vibrazione dell’atomo di cesio, resa nota nel corso della 13esima conferenza generale dei Pesi e delle Misure, tenutasi nel 1967. L’aggiustamento è periodicamente proposto dall’International Earth Rotation and Reference Systems Service, diviso fra la sede di Parigi e quella di Washington.

L’ultimo secondo è stato aggiunto il 30 giugno 2015; procedura attuata ventisei volte dal 1972 a oggi. Non ci sono stati cambiamenti dal 1999 al 2005. E i computer? Anch’essi si aggiorneranno. Google si adeguerà spalmando i vari millisecondi del ritardo in un arco di venti ore. Così ogni secondo risulterà più lungo di 13,9 microsecondi e permetterà di completare  l’allineamento. Appuntamento, dunque, per questa notte, in cui il brindisi avverrà come sempre allo scoccare della mezzanotte, ma all’una ci sarà l’introduzione ufficiale del secondo intercalare. Un’ora dopo il momento critico, per via del meridiano di Greenwich, la longitudine zero da cui si cominciano a contare le ore.  

lunedì 12 dicembre 2016

Le gambe di Nefertari


Mesi fa fu l’ipotesi di una camera segreta a ridosso della tomba di Tutankhamon, il faraone bambino; da qualche settimana la notizia di probabili stanze “immacolate” nella Grande Piramide di Giza. E oggi, a conferma di un’attenzione mai sopita nei confronti del magico mondo egizio, una nuova sorprendente scoperta: i resti della regina Nefertari. Era una potente sovrana della diciannovesima dinastia, moglie di Ramesse II, detto il Grande, vissuto più di mille anni prima di Cristo. Ebbe un grande impatto durante il regno, imparò a leggere e a scrivere, e contribuì al dialogo con vari sovrani dell’epoca. Su Plos One, fra le più prestigiose riviste scientifiche, la ricerca condotta da un team di archeologi coordinati dall’Università britannica di York. 

Hanno preso in considerazione i resti di una mummia rinvenuti nella tomba di Nefertari, nel 1904, dall’italiano Ernesto Schiaparelli, conservate in una teca nel Museo Egizio di Torino. Sono due gambe mummificate, sottoposte a una serie di analisi chimiche e antropologiche, compresa una datazione con il carbonio 14. Il frammento più lungo arriva a trenta centimetri, e si compone di una parte scheletrica riconducibile a femore, tibia e rotula. I test hanno confermato la presenza di lesioni tipicamente assimilabili ad artrite e osteoartrosi. È stato possibile studiare dei tessuti vascolari, rappresentati da arterie parzialmente interessate da processi arteriosclerotici: evidentemente anche la “sana” cucina di un tempo non era così in linea con il mantenimento di un buon livello di trigliceridi e colesterolo nel sangue. 

Sono ossa sottili, che senz'altro non appartennero a un operaio che lavorava tutto il giorno all'aperto, ma a un membro di alto rango. Gli esperti spiegano che ci sono molte possibilità che si tratti dei resti della famosa regina, ma non possono esserne certi al 100%: manca infatti il Dna. Quello recuperato da un centimetro quadrato di pelle era troppo degradato per fornire dei risultati convincenti. E in ogni caso mancherebbe la comparazione col profilo dei parenti più stretti (che non sono mai stati identificati). Senza questa firma genetica, dunque, non è possibile cantare vittoria. 

La percentuale è ferma al 75%, un numero comunque rivelante. Coincidono anche tutti i parametri storici. Presenta, in particolare, le caratteristiche delle tecniche di mummificazione osservate dagli imbalsamatori durante il regno di Ramesse II. È intuibile l’utilizzo di bende peculiari e di grassi animali. I resti permettono, peraltro, di stimare la presunta anatomia della regina al momento della morte: una donna di quaranta cinquanta anni, alta 1,65 metri. La grande sposa reale (uno dei tanti soprannomi che le affibbiarono) finì nella tomba che poi venne battezzata QV66. Si trova nella Valle delle Regine ed è fra le più belle tombe egizie che siano mai state scoperte. 

Fu trafugata nell’antichità, ma oggetti e suppellettili ritenuti di poco valore furono abbandonati. È così che, insieme alle gambe del reperto mummificato, sono giunti a noi dei sandali di ottima fattura e trentaquattro figurine di legno con inciso il nome della regina, destinate a fornirle materiale realizzato a mano per accompagnarla nel viaggio nell’aldilà. Frank Ruhli, dell’University of Zurich conclude dicendo che “non possiamo del tutto dimostrare che questi siano i resti della grande regina, ma ogni dato propende per questa tesi; sarebbe stato diverso se le analisi avessero rivelato la mummia di un bimbo o di una persona, comunque, più giovane". 

martedì 22 novembre 2016

Le camere segrete della Grande Piramide di Giza


C'è chi pensa che anche girando sotto sopra l'Egitto, non verrebbe fuori granché. L'egittologia - scienza che prese piede ufficialmente nel 1809, con la pubblicazione Description de l'Egypte voluta da Napoleone - ha fatto passi da gigante, e tutte le grandi scoperte sembrano ormai appannaggio del passato (o di qualche film alla Indiana Jones). Non tutti però sono d'accordo. Perché la tecnologia migliora e oggi sono possibili ricerche che anche solo pochi anni fa non potevano essere affrontate. E' dunque sulla base di questa considerazione che alcuni scienziati della facoltà di Ingegneria del Cairo, affiancati da esperti del French HIP Institute, affermano di avere portato a termine un grande risultato: l'individuazione di due stanze segrete nella famosa piramide di Cheope.

E' una delle costruzioni più note e importanti del panorama artistico egiziano e mondiale. Detta anche Grande Piramide di Giza, risale al 2.560 a.C., e rappresenta la tomba del faraone Khufu, appartenente alla IV dinastia, nel Regno Antico. Raggiungeva i 146 metri e fino alla costruzione della cattedrale di Lincoln, in Inghilterra, rappresentò l'edificio più grande del mondo. La struttura architettonica è stata passata al vaglio dello ScanPyramids project, iniziato lo scorso ottobre; e ora in pieno svolgimento per ciò che riguarda altre costruzioni della piana di Giza. Si basa sull'impiego della muografia, tecnica in grado di "leggere" il cammino dei muoni, particelle subatomiche riconducibili ai raggi cosmici che giungono sulla Terra dallo spazio (parte della famiglia dei leptoni, con l'elettrone e i neutrini). «Viaggiano quasi alla velocità della luce, obbedendo a un flusso di circa 10mila metri quadrati al minuto», dicono gli esperti dello ScanPyramids project. «Sono particelle che possono attraversare metri e metri di pietra prima di essere assorbite». Gli scienziati hanno evidenziato delle anomalie strutturali nei pressi di uno dei principali corridoi interni della Grande Piramide e in corrispondenza del crinale nord-est, a circa 105 metri dal suolo; avvalendosi non solo della ricerca "muonica", ma anche dell'azione dei raggi infrarossi e della modellazione in 3D.

Come si intuisce la presenza di camere segrete? I muoni non viaggiano in modo uniforme, e sono pertanto capaci di suggerire le differenze che caratterizzano i materiali che attraversano; possono infatti essere assorbiti, ma anche deviati se finiscono contro una superficie più densa e compatta. Usando questo sistema si può dunque verificare la presenza di vani o zone nascoste che prima d'ora non erano mai venute alla luce. Una teoria, per la verità, che ha ancora bisogno di conferme. E non è un caso che il team abbia deciso di proseguire gli studi per un altro anno, promettendo nuovi risultati nei primi mesi del 2017; sotto la supervisione del Consiglio delle antichità egizie; dunque di Zahi Hawass, autarchico boss dell'egittologia da un ventennio a questa parte.

Il suo parere è ambiguo. Si pronuncia con riserva, dicendo che già in altri casi si erano avuti traguardi simili, senza grandi risultati pratici. Parla, infatti, di "anomalie", non di "cavità". «La piramide presenta al suo interno pietre di varie dimensioni», dice Hawass, «situazione che può portare a interpretare l'esistenza di cavità più grandi del normale».

C'è un caso clamoroso che non ha ancora smesso di fare rumore. Lo scorso anno, infatti, l'egittologo Nicholas Reeves affermò di avere scoperto due camere segrete adiacenti la tomba di Tutankhamon, leggendario faraone bambino della XVIII dinastia. L'intellighenzia scientifica sobbalzò, perché poteva essere davvero stato risolto uno dei più grandi misteri dell'archeologia: il luogo dove è sepolta Nefertiti, bellissima sovrana, moglie di Akhenaton, il faraone che portò in Egitto il monoteismo. «Sono sicuro al 70 percento che troveremo qualcosa», rivelò Reeves. Ma le cose piano piano si sgonfiarono. Fino alla seconda conferenza annuale su Tutankhamon tenutasi a maggio di quest'anno, che ha del tutto ridimensionato la scoperta: «Non abbiamo prove conclusive», ha rivelato Khaled El-Enany, nuovo ministro egiziano delle Antichità, «sarà la scienza a parlare».

Insomma, in entrambi i casi, Cheope e Tutankhamon, sarà necessario riaggiornarsi per capire fino a che punto la muografia sia attendibile e in che modo sarà possibile ridare lustro ad antichi tesori sepolti. Intanto vale la pena godersi il presente, e ricordare le sagge parole di Mehdi Tayoubi, dell'HIP Institute: «Molti studi condotti in passato non hanno avuto successo, ma hanno senz'altro contribuito a migliorare le nostre conoscenze sul mondo dell'antico Egitto. Così - al di là dei risultati che perverranno - dovrebbe essere interpretato il nostro lavoro: creare delle solidi basi per le missioni scientifiche e archeologiche del futuro».  

La piramide più grande del mondo
Cholula, Messico. E' qui che è stata individuata la piramide più grande del mondo. Piccolo particolare: si trova sotto una montagna. Cinquecento metri di larghezza, per sessanta di altezza, con scaloni enormi (un tempo erano 365, come i giorni dell'anno). Le analisi hanno valutato un coinvolgimento di 4,5 milioni metri cubi di pietrame, contro i 2,6 della piramide egiziana. Sono in realtà quattro costruzioni sovrapposte riconducibili alle opere dei Mixtechi, popolo indigeno mesoamericano che prosperò fino al XV secolo; prima della venuta dei conquistadores spagnoli. La sua costruzione risalirebbe al 300 a.C. In cima sorge un santuario cattolico dedicato a Nuestra Senora del los Remedios. Non esistono al momento progetti finalizzati al suo completo recupero.

I tesori di Olbia
Olbia, centro sardo, non smette di stupire gli archeologi. In questi giorni, durante i lavori per la rete del gas, sono venute alla luce cinque tombe di età romano imperiale, risalenti al II secolo a.C.. Sono stati rinvenuti scheletri completi, compreso quello di un bimbo, e gioielli, fra cui degli orecchini d'oro. Gli esperti della Sopraintendenza dei beni culturali affermano che il sito è collegato all'area di San Simplicio, dove nel 2011, in seguito agli interventi per la realizzazione dell'Urban Center, è stato scoperto un vero tesoro; comprendente anfore greche, arredi funerari, e tracce del tempio dedicato alla dea Cerere. E' l'ennesima prova della stratificazione storico-archeologica che caratterizza la cittadina sarda. Sono, infatti, state evidenziate nel tempo molte altre tracce del passato, che rimandano ai romani, ma anche ai fenici e ai cartaginesi, comprese mura di difesa risalenti al III secolo a.C..

Piccoli Indiana Jones all'opera
E' questo il succo dell'iniziativa messa in campo dal Centro di Studi Preistorici e Archeologici di Varese, in collaborazione con il Centro Gulliver. Esperienze in cui potranno cimentarsi i ragazzi delle scuole elementari e medie, con laboratori come "Lo scavo archeologico", che prevede due ore di "lavoro sul campo" sotto la supervisione di un esperto; ci sarà anche il laboratorio di arte rupestre, per capire dal vivo come l'Homo di Cro-Magnon dipingeva sui muri; e si potranno colorare magliette seguendo temi particolari legati a epoche passate. L'Isolino Virginia, sede dell'iniziativa, sorge sul Lago di Varese, ed è uno dei luoghi più noti della preistoria europea, dove l'uomo ha prosperato per oltre 4mila anni: oltre a essere il più antico insediamento palafitticolo dell'arco alpino, dal 27 giugno 2011 è patrimonio mondiale dell'Unesco. 

venerdì 28 ottobre 2016

Il rischio sismico: in Italia e nel mondo

Le placche continentali

Si potrebbe pensare alle macchinine degli autoscontri che scivolano sulla pista e di tanto in tanto collidono. E' così che funziona la Terra. Le automobili sono i continenti, e la pista è rappresentata dall'astenosfera, la parte più superficiale del mantello terrestre; uno strato caratterizzato da moti particolari - detti convettivi - che interferisce con quelli rocciosi soprastanti, determinando il tipico dinamismo delle terre emerse. Così sono nate le montagne, così si sono formati i continenti. Una storia che prosegue da oltre quattro miliardi di anni, e ha portato a numerosi cambiamenti nelle caratteristiche strutturali del pianeta.

Duecento milioni di anni fa esisteva un unico blocco continentale, la Pangea, che iniziò a frantumarsi 180 milioni di anni fa, dividendosi in Laurasia e Gondwana. Dalla Laurasia si formarono l'Europa (e quindi l'Italia), il Nord America e l'Asia nord occidentale; dal Gondwana, Africa, Sudamerica, India e Australia. Oggi i continenti stanno continuando a scappare l'uno dall'altro, e già si prevede quel che potrà accadere fra 250 milioni di anni: la formazione della Pangea Ultima. Ancora un supercontinente. Il risultato della collisione fra Europa e Africa e dell'incontro/scontro fra Africa e Nord America. O potrebbe formarsi l'Amasia, dal confronto fra Asia e Nord America. L'Italia non ci sarà più, ma rimarranno le sue tracce sedimentarie intrappolate da qualche parte. Fra trecento milioni di anni, comunque, si tornerà a una nuova frammentazione, ciclo che continuerà a ripetersi finché il sole non esaurirà tutta la sua energia, trasformandosi in una gigante rossa e disintegrando (quasi) tutti i pianeti che gli girano intorno.

E i terremoti? Sono il motore di questi movimenti; con l'attività vulcanica, cui sono strettamente legati. A seguito dell'interazione fra le placche, infatti, i continenti si avvicinano o si allontanano, dando luogo alle aree di subsidenza e alle dorsali oceaniche. E' il succo della cosiddetta tettonica a zolle, interpretata per la prima volta dallo studioso tedesco Alfred Wegener nel 1912.

La tettonica a zolle: dorsali e aree di subduzione


Le prime riguardano lo scontro fra placche: una zolla s'insinua sotto l'altra, causando forti terremoti e potenti eruzioni. Si verifica in varie parti del mondo, ma l'esempio più efficace riguarda il punto di incontro fra la zolla delle Filippine e quella del Pacifico. 

Qui sorge la fossa delle Marianne, il punto oceanico più profondo della Terra, circondato da numerosi vulcani sottomarini. La zolla pacifica è molto vasta, e dall'Oceania finisce per lambire i confini della placca nordamericana, altra zona fortemente sismica. La famosa faglia di Sant'Andrea è ricordata per avere ospitato alcuni fra i più potenti terremoti mai registrati dall'uomo. Scorre per oltre mille chilometri, attraversando la California, e toccando città popolose come Los Angeles e San Francisco. Da tempo si parla del pericoloso Big One, il famigerato terremoto che secondo alcuni esperti potrebbe addirittura staccare la California dal continente.


In corrispondenza delle dorsali oceaniche, invece, nuova crosta terrestre viene prodotta; e i continenti, anziché scontrarsi, si allontanano. Sono catene montuose sottomarine che arrivano a caratterizzare i fondali oceanici per una lunghezza complessiva che supera i 60mila chilometri. Vere e proprie faglie che riemergono, sputando fuoco. Le Azzorre sono un esempio. L'Islanda, un altro. Anche in questo caso i terremoti - più superficiali che altrove - sono all'ordine del giorno e giustificano ancora una volta il lento ma inarrestabile cammino dei continenti.



Il caso italiano



Nella classifica dei paesi più sensibili all'attività sismica, l'Italia occupa i primi posti. Anche da noi, infatti, ci sono aree di subduzione che determinano periodici movimenti tellurici. La prima si trova in corrispondenza dell'incontro fra la zolla adriatica e la placca europea. La pressione che esercita verso settentrione, ha portato alla nascita delle Alpi. Ancora oggi è in piena attività e comporta lo spostamento del limite occidentale verso est di 40 millimetri l'anno. A sua volta la placca africana scivola sotto quella adriatica nei mari meridionali del Belpaese. E c'è l'arco calabro-peloritano, zona altamente sismica, delimitata da confini ancestralmente riconducibili alla geologia della Sardegna e della Corsica.


Alla luce di ciò si comprende perché in Italia si verificano ogni giorno dei terremoti. 

Le statistiche indicano che dei 1.300 eventi tellurici più significativi avvenuti nel secondo millennio nell'area mediterranea, cinquecento hanno interessato lo Stivale. Fortunatamente molti episodi sono così leggeri da essere percepiti solo dai sismografi (o da persone particolarmente sensibili); tuttavia può capitare che l'energia accumulata in una faglia possa essere tanto elevata da sprigionarsi in un solo colpo, causando scosse di forte intensità che possono provocare gravi danni e mettere a repentaglio la vita delle persone.  Quali sono le zone italiane più a rischio?

Il rischio geologico in Italia


Sicuramente tutta la zona dell'Italia centrale, dove si sono verificati i più recenti fenomeni sismici. La zona dell'Aquila, in Abruzzo, dove è avvenuto il terremoto del 6 aprile 2009, con 309 vittime. La scossa ha interessato tutto il centro Italia. Qualcosa di simile accadde nel 1915, ad Avezzano, con 33mila morti. Amatrice, il 24 agosto di quest'anno; in corrispondenza di una zona litologica interessata da una progressiva distensione degli Appennini, dovuta all'Adriatico che si muove verso nord est, in contrapposizione al movimento appenninico che guarda verso il Lazio.

Poco più a sud c'è l'Irpinia, segnata da un disastroso terremoto nel 1980. I geologi stimarono il coinvolgimento di più faglie che provocarono una scossa che durò novanta interminabili secondi. In Campania ci furono terremoti altrettanto violenti nel 1910 (Calitri) e nel 1962 (Ariano Irpino). A sud, in Sicilia, nel 1908 si ebbe un catastrofico sisma con la decimazione di gran parte della popolazione di Messina e di Reggio Calabria. I sismologi riferiscono oggi di una struttura a "graben", indicando una depressione geologica sede di numerosi eventi tellurici che progressivamente hanno allontanato la Sicilia dal continente; un punto nevralgico della tettonica italiana denominato "siculo-calabrian rift zone".

L'arco calabro-peloritano
Altra zona fortemente sismica è quella in corrispondenza delle faglie che caratterizzano il cuore del Friuli Venezia Giulia. Il 6 maggio 1976 si ebbe una scossa di 6,4 gradi della scala Richter, con gravissimi danni alle città di Udine e Pordenone e l'estrazione di 989 corpi senza vita dalle macerie. Responsabile, la placca adriatica, che spingendo verso nord, con una velocità di due millimetri all'anno, provocò più rotture di faglia, con lo sviluppo di una fra le più potenti scosse sismiche mai registrate in nord Italia.

Nessuna area immune dai terremoti? Forse un paio, ma nessuno metterebbe la mano sul fuoco. Si può citare il territorio compreso fra la Lombardia occidentale e il Piemonte orientale, e l'estremità meridionale della Puglia. Entrambi appartengono alla zona 4, con un rischio sismico giudicato "minimo".