Pronti al primo viaggio nel tempo?

Con il concetto di entropia spieghiamo il senso dell’universo ma anche della quotidianità. Se un uovo cade per terra frammentandosi in mille pezzi, sappiamo che non può tornare allo stato originario; suggerisce che ogni cosa tende al cosiddetto “disordine”, questa è l’entropia. Ma presuppone un altro parametro chiave: il tempo. Unidirezionale. Il tempo passa e non torna più, così come l’entropia determina il disordine di un sistema che non può più essere ripristinato. Sono concetti di natura fisica e chimica, ancora avvolti da molti dubbi; ma con una certezza: la nozione di tempo non è come l’abbiamo sempre immaginata. Ecco il succo del lavoro compiuto da un team di scienziati russi, in Svizzera; capaci di far tornare “indietro” il tempo, di una frazione infinitesimale, ma del tutto realistica. Hanno preso in considerazione l’attività degli elettroni e l’hanno sostituita con i qubit, vale a dire l’informazione quantistica, basata sui quanti per memorizzare ed elaborare dati: i quanti sono “pacchetti di energia” che spiegano la variazione di posizione degli elettroni ogni volta che vengono in contatto con particelle come i fotoni della luce; i fotoni eccitano l’elettrone che sale a un livello energetico superiore, per poi tornare allo stato iniziale, perdendo energia. Per capirci meglio, immaginiamo un tavolo da biliardo, prima dell’inizio di una partita, con il caratteristico triangolo di bocce situato dalla parte opposta rispetto al giocatore che partirà per primo. Questo è il punto zero elaborato dagli scienziati facendo funzionare un computer quantistico. Nella fase due il qubit perde la sua stabilità variando la sua posizione rispetto allo spazio (come accade con gli elettroni), riconducibile al momento in cui la palla colpisce il triangolo sparpagliando tutte le sfere. Dal livello zero si passa all’uno. Ora, sappiamo dalle leggi dell’entropia, che tendendo al disordine, non si può più tornare indietro. E invece nello step successivo si passa allo stadio iniziale, rispristinando (sempre metaforicamente) la geometria delle biglie. Il test ha evidenziato che i qubit tornavano allo stato iniziale nell’85% dei casi. Andrey Lebedev lavora all’ETH Dipartimento di fisica di Zurigo, in Svizzera. È qui che ha condotto i suoi esperimenti. Mettendo in luce qualcosa su cui si sta indagando da tempo, con un test effettivamente accattivante; ma che nulla ha a che vedere con la reale possibilità di viaggiare nel tempo. Nulla a che vedere con lo scienziato pazzo di Ritorno al futuro, o con le odissee interstellari di Star Trek. Siamo ancora nel campo delle probabilità scientifiche; e delle enigmatiche “perversioni” che caratterizzano l’infinitamente piccolo; in contrapposizione all’infinitamente grande dettato dalla relatività. E proprio Einstein sosteneva l’ambiguità del tempo, perché in funzione del punto di vista dell’osservatore: la paradigmatica storiella del gemello che parte per un viaggio nello spazio, torna a casa e scopre il fratello molto più vecchio di lui, è eloquente. Il tempo è passato per uno, ma non per l’altro. Poi è arrivato Schrodinger a stabilire che un gatto in una scatola può essere sia vivo che morto: contemporaneamente. Questo nuovo esperimento che parafrasa la meccanica quantistica, non fa altro che riconfermare l’inesattezza del nostro pensiero collettivo; il tempo è un concetto arbitrario che dipende strettamente dalla nostra percezione della realtà. Molto probabilmente assai lontana dalla verità. 

La nascita del sesto continente

Alfred Wegener rese nota la sua teoria nel 1912; rivelando al mondo che i continenti non sono immobili, ma si muovono costantemente, sollecitati da forze provenienti dal sottosuolo. Morì senza la soddisfazione di vedere la sua teoria confermata dall’intellighenzia scientifica, tuttavia, ancora oggi, è grazie ai suoi studi che comprendiamo fenomeni come quello verificatesi recentemente a pochi chilometri a nord di Nairobi; costa orientale africana. Una famiglia riunita per cena, e all’improvviso qualcosa che si smuove sotto i loro piedi. Pochi istanti e i commensali si trovano separati in casa da una voragine profonda quindici metri e larga una ventina di metri. Non ci sono feriti, ma i loro occhi sono a dir poco confusi: la casa è stata sventrata e non hanno la più pallida idea di quel che sia successo. Lo spirito di Alfred Weneger e i geologi sì: la frattura è il risultato di un meccanismo geologico in atto da una trentina di milioni di anni e che andrà avanti per altrettanti anni prima di trasformare l’Africa in una realtà continentale completamente diversa da quella odierna. Il riferimento è alle placche tettoniche, zolle rigide della crosta terrestre che interagiscono fra di loro, scontrandosi o allontanandosi. Sono otto quelle principali, e in corrispondenza di quella africana, c’è quella somala che si sta allontanando da quella madre. Un movimento costante, che prelude alla formazione di un nuovo oceano, analogo a quello Atlantico. Il cuore della Terra ribolle e il calore si espande in superficie tramite movimenti convettivi, a loro volta alimentati dal nucleo; dove le temperature arrivano a 4mila gradi centigradi. L’apoteosi del dinamismo terrestre, evidente proprio in questo punto del Continente Nero, dove possono consolidarsi quadri tettonici con la formazione improvvisa di voragini nel sottosuolo, anche in assenza di attività sismica. Benché le cose, in quest’ultimo frangente, non siano andate esattamente così. La voragine in realtà c’era già, ma era nascosta da spessi strati di materiale vulcanico, proveniente probabilmente dalle eruzioni del vicino Longonot, stratovulcano a sud est del Lago Naivasha. Le fessurazioni del terreno sono state riempite negli anni da ceneri e lapilli, tanto da omogeneizzare la superficie del suolo; che, tuttavia, è rimasta suscettibile alle forti precipitazioni. Può infatti bastare un periodo di piogge intense per riportare in evidenza il problema, attraverso processi di erosione: l’acqua percola gli anfratti rocciosi, rimettendo in luce spaccature formatesi milioni di anni fa. Non a caso la Rift Valley, che segna l’Africa per 3.500 chilometri, coinvolgendo Somalia, Etiopia, Kenya e Tanzania, esiste da prima che l’uomo potesse fare la sua comparsa sulla Terra. Che per pura coincidenza mosse i primi passi proprio in questa area del pianeta. Sono ancora note le gesta del paleantropologo Donald Johanson e della sua equipe quando al suono di Lucy in the sky with diamonds, (celebre canzone dei Beatles), venne scoperta la mamma di tutti noi: una femmina di Australopithecus afarensis, vissuta in Etiopia 3,2 milioni di anni da. Da lei è probabilmente partito il ramo evolutivo che ha dato origine prima all’Homo habilis, poi all’erectus, all’heidelbergensis e quindi al Cro-Magnon, la nostra specie. Dove visse Lucy, la terra si sta letteralmente spaccando in due, preambolo alla formazione di un nuovo continente. Sarà quello che si svilupperà fra 30-40 milioni di anni, e che finirà per spingersi verso l’India, modificando in modo irreversibile i connotati dell’oceano Indiano. Le placche, di fatto, possono essere di due tipi: divergenti e convergenti. In questo caso l’azione contempla quelle divergenti. Allontanandosi, Africa continentale e placca somala, determinano un affossamento, che finirà per ospitare una dorsale oceanica; in pratica, una catena montuosa sottomarina da cui fuoriesce magma, determinando la formazione di nuova crosta. Antitesi alla zona di subduzione (come quella che sorge in corrispondenza della Fossa delle Marianne, il punto oceanico più profondo del globo); dove la crosta terrestre viene invece riciclata, per via di processi geologici che portano all’approfondimento di masse rocciose che finiscono per rientrare nel ciclo litogenetico. Del resto è noto che la Terra non è mai stata uguale a sé stessa e che dalla notte dei tempi cambia le sue caratteristiche geografiche. A 290 milioni di anni fa risale la Pangea, il super continente che interessò la Terra prima di spezzarsi in Gondwana e Laurasia e gettare le basi per la realtà attuale. Ma ancor prima, un miliardo di anni fa, ci fu Rodinia, un'altra imponente massa continentale, che segnò le sorti del mondo per quattrocento milioni di anni. Dunque la grande frattura africana emersa in questi giorni, riconducibile alla Rift Valley, non fa che confermare questa tendenza del pianeta a creare super continenti che poi si separano per dare origine a masse più piccole, in un perenne gioco di forze e frizioni manovrate dal nucleo e dal mantello. E domani? Sarà lo stesso. Pangea Ultima sarà infatti il nuovo supercontinente che si formerà fra 250 milioni di anni quando Africa e Sud America si saranno allontanate così tanto da indurre allo scontro Nord America e Asia, sancendo la nascita di un nuovo immenso oceano.

L’inversione del campo magnetico

Cambia la posizione dei continenti, ma anche le caratteristiche del campo magnetico terrestre. Si sta progressivamente indebolendo e fra non molto potrebbe invertirsi. La notizia gira da un po’ di tempo, ma in questi giorni, a circa 3mila metri di profondità, sotto l’Africa meridionale, è stato registrato un grave calo della sua potenza. Gli esperti dell’Università di Rochester indicano un’area – l’African Large Low Shear Velocity Province – caratterizzata da rocce dense che starebbero influenzando la concentrazione del ferro fuso presente nel cuore del pianeta; alla base della forza espressa dalla magnetosfera. Nel passato ci sono già state inversioni del campo magnetico terrestre, ma l’evento di oggi potrebbe provocare più problemi, per la presenza dell’uomo. Si temono infatti le particelle provenienti dal vento solare, potenzialmente letali per ogni vivente. 

I misteri del nucleo terrestre

Finora non è stato possibile studiare direttamente il cuore del pianeta. Le trivellazioni non superano i dieci chilometri di profondità e dunque la geologia interna del pianeta si può solo ipotizzare. La parte più esterna è rappresentata dalla crosta terrestre, più sottile a livello oceanico, e più spessa in corrispondenza delle aree continentali. In questa sede convergono le celle convettive che partono dal mantello e permettono il continuo movimento delle zolle. Il mantello è diviso in esterno e interno e arriva a 2.900 chilometri di profondità. Il resto, fino a 6.370 chilometri, è appannaggio del nucleo terrestre. Si pensa che il nucleo esterno sia di natura liquida, quello interno di natura solida. Le ultime ricerche condotte dai geofisici della Case Western Reserve University parlano di eccezionali quantità di ferro, dove le temperature superano i 5mila gradi centigradi.

Le zolle stagnanti

A proposito di placche continentali, giunge una notizia dall’Università della California, dove gli studiosi hanno messo in luce la realtà delle cosiddette “placche stagnanti”. Il riferimento è a zolle rocciose che in seguito alla subduzione, anziché guadagnare gli strati più profondi del pianeta, rimangono come “sospese” fra mantello e crosta terrestre. Le analisi indicano la presenza di aree mantellari poco viscose che, in pratica, impedirebbero alle rocce soprastanti di approfondirsi ulteriormente. Un fenomeno che avverrebbe in milioni di anni e che probabilmente, col tempo, potrebbe rimettere in gioco le zolle stagnanti, che verranno disintegrate dal calore terrestre. Intanto prendiamo atto del fatto che la tettonica a zolle decantata da Wegener è in realtà molto più complessa di quello che si pensava. 

Etna, Stromboli, Marsili. Che succede?

Che la geologia italiana sia piuttosto bizzarra, è ormai noto anche ai non addetti ai lavori. Ma era da tempo che non si verificavano così tanti episodi contemporaneamente: terremoto, eruzione dell’Etna, attività dello Stromboli. Cosa sta succedendo? Sfatiamo subito un vocio che si fa insistente nelle ultime ore: il nesso fra i tre episodi non esiste, o meglio, esiste solo per le prime due situazioni, mentre lo Stromboli è un mondo a sé. Anche se, nell’insieme, rappresentano una delle aree sismologicamente più attive del pianeta.  Legate al progressivo scontro che sta avvenendo fra la placca euroasiatica e quella africana. Per ciò che riguarda l’Etna, sotto osservazione è una faglia conosciuta, e da tempo monitorata: la faglia di Fiandaca. Quando l’energia sprigionata dalle viscere della Terra parte da lì, sismologi e vulcanologi rizzano le antenne. Non per incutere paure inutili, ma perché si sa che in quel punto le masse rocciose sono in continuo assestamento. Il rimando è al 1984, quando un evento sismico provocò un morto a Zafferana Etnea. Oggi, però, il timore è che questi sussulti possano anticipare l’apertura di nuove bocche a quote minori, rispetto al cratere principale. L’Etna ribolle da sempre, ma nel 1984 si susseguirono due forti scosse, una del settimo e una dell’ottavo grado della scala Mercalli; e provocarono ingenti danni; con la distruzione pressoché totale della frazione di Fleri, piccolo centro a ventidue chilometri da Catania. Non è l’unica faglia che gracchia sotto il più grande vulcano d’Europa. Ce ne sono numerose. La faglia Pernicana a Nord e il cosiddetto “sistema delle Timpe” a Sud, rappresentano i punti nevralgici del quadro tettonico siciliano. Gli studiosi fanno inoltre notare che, in media, ogni quindici anni, si verificano gravi danni intorno all’area del vulcano, gravissimi ogni trenta. Esiste, dunque, una certa ciclicità, che risponde ad accumuli standardizzati di energia nel sottosuolo, che a ondate periodiche, vengono rilasciate in superficie. Questa volta l’ipocentro è stato registrato ad appena un chilometro di profondità. Com’è tipico dei terremoti vulcano-tettonici, legati alla risalita di magma dal cuore del pianeta. Fenomeni iniziati qualche giorno fa. Preceduti, appunto, da un lungo sciame sismico. E poi la frattura eruttiva nella zona del cratere sud-est, con deflagrazioni e conseguente innalzamento di una vasta nube di cenere. Manifestazioni geologiche che, in ogni caso, non sono direttamente collegate con lo Stromboli e tantomeno con la frana sottomarina del vulcano Krakatoa, dall’altra parte del mondo; che ha causato decine di vittime in Indonesia il 22 dicembre. Del resto lo Stromboli ha una natura completamente diversa dall’Etna. Si trova in una zona geotettonica differente, ed è caratterizzato da un vulcanismo di tipo stromboliano; tipicamente esplosivo, vagamente simile a quello del Vesuvio, mentre l’Etna è di tipo effusivo ed è più facile da gestire (per via di magmi più basici). Il vulcano delle Eolie ha ripreso la sua attività con lancio di lapilli, e lo stato di allerta è passato dal verde al giallo. Anche in questo caso, c’è un po’ di preoccupazione, ma la situazione è sotto controllo. L’eruzione sta avvenendo in corrispondenza della base meridionale, dove si è aperto un nuovo cratere. Non ha relazione con l’Etna. Piuttosto potrebbe averle con il più vicino Marsili. Poco conosciuto, la sua bocca principale si trova a circa quattrocento metri sotto il livello del mare. In pieno Tirreno. Gli studiosi lo conoscono da meno di cento anni, ma sanno che dallo scorso anno la sua attività sismica si è riaccesa. I terremoti sono diventati più frequenti, e spaventa l’idea di un’eruzione sottomarina potenzialmente in grado di sviluppare uno tsunami in grado di raggiungere le coste nazionali in meno di mezzora.

Tsunami in Indonesia: ecco i motivi

Il riferimento è a una delle aree sismiche più sensibili del pianeta: quella che mette in comunicazione Sumatra con l’isola di Giava. Qui la piattaforma della Sonda, una sorta di prolungamento dell’Asia continentale, si scontra con la placca del Pacifico, formando e distruggendo nuova crosta terrestre. Secondo un principio consolidato che spiega la genesi dei continenti, maturato dallo scienziato tedesco Alfred Wegener nel 1912. In particolare, il vulcano battezzato Anak Krakatau (figlio del Krakatoa), è quel che rimane di una gigantesca esplosione vulcanica avvenuta nel 1883; e che causò un boato udibile fino a 5mila chilometri di distanza, generando uno tsunami con onde alte quaranta metri, in grado di raggiungere la velocità di 300 chilometri all’ora. L’episodio di ieri è stato meno imponente, ma comunque catastrofico. Con onde alte venti metri e probabili frane sottomarine. Non si spiegherebbe altrimenti il silenzio dei sismografi che inizialmente avevano suggerito un generico innalzamento del livello marino, riconducibile a un comune evento mareale. E invece non è stato così. Non ci sono ancora conferme, ma di fronte a un simile aumento del livello delle acque, il problema potrebbe essere imputabile proprio a movimenti rocciosi sottomarini, non registrati dai sismografi. O addirittura potrebbe essere stata la combinazione simultanea di entrambi i fenomeni, alta marea e frana sottomarina, affiancati da una condizione atmosferica favorevole al movimento delle acque verso la terraferma. La tesi della frana sottomarina è sposata anche dagli scienziati della Sapienza di Roma; che riferiscono di un caso simile registrato nel 2002 alle pendici dello Stromboli, nel Tirreno, con onde alte dieci metri; provocato appunto dal collasso di materiale roccioso. Parrebbe, in compenso, escluso l’evento sismico. Gegar Prasetya, cofondatore del Tsunami Research Center, in Indonesia, asserisce che sabato non ci sia stato alcun terremoto, e che dunque l’unico responsabile dell’evento naturale potrebbe essere il vulcano Anak Krakatau. “L’eruzione deve avere reso instabile i pendii del vulcano, e probabilmente un fianco della montagna è crollato su se stesso”, dice Prasetya. E non si esclude che eventi del genere possano essersi verificati nel passato recente, quando le coste non erano ancora occupate da abitazioni. Controverso il parere di Rudi Suhendar, responsabile dell’Agenzia geologica dell’Indonesia. Secondo lo scienziato non c’entrano né il terremoto, né il vulcano, ma solo le condizioni metereologiche. Si appella al fatto che negli ultimi giorni sia caduta nel sud est asiatico molta pioggia, che potrebbe avere in qualche modo innescato l’onda anomala. In queste ore, proprio a causa del maltempo, stanno proseguendo con fatica le ricerche, per dare un senso a questo nuovo episodio catastrofico in una zona già pesantemente martoriata dalle bizzarrie della natura. Rimando non solo al clamoroso boato di fine Ottocento, ma anche a continui fenomeni tellurici ed eruttivi che contraddistinguono il vulcano dagli anni Cinquanta a oggi. Si stima che la montagna cresca di tredici centimetri alla settimana; confermando il grande dinamismo della crosta sottostante. Influenzata dai movimenti del mantello, che comunicano con l’esterno attraverso moti convettivi, che spingono verso l’alto il magma. Dal 2007 si può dire che il vulcano non stia fermo un attimo. Liberando in continuazione gas, ceneri e lapilli. Da tempo gli scienziati suggeriscono di mantenersi ad almeno tre chilometri di distanza dal vulcano. Ieri, l’ultima drammatica sentenza dell’Anak Krakatau.

La verità sulla "stella" cometa

Natale, uguale stella cometa. Ma come sempre l’immaginario collettivo, la tradizione, mal si sposa con il pensiero scientifico, con l’astronomia, in questo caso. Le comete non sono stelle, sono corpi rocciosi rivestiti di ghiaccio che girano intorno al sole seguendo orbite fortemente ellittiche. Si dice che fu un corpo del genere a indicare ai re Magi la grotta nella quale Gesù venne al mondo. I dubbi, però, permangono. La cometa di Halley transitò nel 12 a.C., ma il Messia nacque almeno cinque anni dopo; e non risultano altri passaggi simili negli anni successivi. Si è giunti così all’esplosione di una supernova e poi all’allineamento di alcuni importanti pianeti del sistema solare. Alla fine non c’è tesi che convinca tutti. E allora ancora una volta, in occasione delle festività natalizie, ci piace continuare a far finta che non esista un’opinione scientifica, e così rivivere le atmosfere che da secoli rappresentano il sapore natalizio, almeno per i paesi occidentali. Sul piano della ricerca, però, è cambiato molto da quando il teologo Emanuel Swedenborg e il filosofo Immanuel Kant tentarono per primi di dare un senso alla genesi del sistema solare; riferendo di un proto sole, derivante da un collasso gravitazionale di materia, una nebulosa stellare. Le comete non le avevano contemplate, ma oggi sappiamo che proprio queste ultime rappresenterebbero gli oggetti più antichi dell’angolo di cosmo che ci ospita. Gli studiosi riferiscono della misteriosa nube di Oort, situata a circa 50mila unità astronomiche dal sole (un’unità astronomica corrisponde a 150 milioni di chilometri). Difficile poterla studiare nei dettagli, ma l’ipotesi più plausibile è che possa essere assimilata a una sorta di deposito cometario. In pratica è da qui che partirebbero le comete. O meglio, è da qui che, per dinamiche non ancora del tutto chiarite, come particolari perturbazioni gravitazionali della Via Lattea, uscirebbero dai binari tradizionali per puntare verso il sole; dove, come è noto, per via del calore, verrebbero completamente trasformate in palle di ghiaccio con la coda. Dallo strato più esterno della nube di Oort, partirebbero le comete a lungo periodo, che girano intorno alla nostra stella in più di duecento anni, in certi casi in milioni di anni. Dallo strato più interno, detto anche nube di Hills, che finisce per fondersi con la fascia di Kuiper (altro serbatoio cometario), quelle a corto periodo, con rivoluzioni inferiori ai duecento anni; la cometa di Halley, che giungerà di nuovo alle nostre porte nel 2061, è ascrivibile a questa categoria. E ci sono casi estremi di comete con periodi ancora più brevi: come la cometa di Encke che compie un completo giro intorno al sole ogni 3,3 anni. Risultati figli di calcoli matematici e dell’azione dei telescopi. Benché da una quarantina di anni si abbia fatto di meglio. Come atterrare, letteralmente, su una cometa. È l’esperienza maturata dalla missione Rosetta. Portata a termine da un paio di anni. Con essa, l’Agenzia Spaziale Europea, ha preso d’assalto la cometa 67P/Churymov-Gerasimenko; con un periodo orbitale di 6,45 anni, e dunque semplice da tenere sotto controllo. Il lander Philae ha assolto l’arduo compito, staccandosi dalla sonda Rosetta, e di fatto mettendo in pratica il primo accometaggio della storia. Un’operazione di alta ingegneria spaziale. Philae ha infatti abbandonato la sonda madre a 22,5 km di distanza dalla cometa, colpendola alla velocità di 1 km al secondo. Numeri infinitesimali (almeno in termini spaziali), che provano i notevoli progressi della ricerca cosmologica. Compito del lander, l’analisi della composizione della cometa, comprese particelle lunghe dieci micron (un millesimo di millimetro) e la scoperta di dinamiche legate al suo costante movimento intorno al sole. Si è visto che la polvere rilasciata dal corpo spaziale è costituita per il 50% da anidride carbonica e ossido di carbonio. Molecole individuate anche sulla cometa di Halley. Ci sono poi i silicati, composti molto abbondanti anche sulla Terra. E soprattutto tracce di amminoacidi. Di cui – nonostante le indicazioni della missione Stardust della Nasa, che per prima scrutò le polveri cometarie – solo ora abbiamo la prova tangibile. Si tratta dell’amminoacido glicina, il più semplice dei venti esistenti, fondamentale per le proteine animali. Indicazione importante a favore della tesi della panspermia, secondo la quale le prime molecole organiche che hanno generato la vita, arrivarono dallo spazio. Il futuro? Si continuerà a fare luce sui misteri delle comete nei laboratori di mezzo mondo, ma per sapere della prossima importante missione spaziale, bisognerà aspettare il prossimo anno. Al vaglio della Nasa, infatti, ci sono due possibilità: l’esplorazione di Titano, satellite di Saturno; o il ritorno sulla cometa 67P, tramite una sonda progettata nell’ambito della missione Comet Astrobiology Exploration Sample Return (Caesar), gestita dal Goddard Space Flight Center. Scopo dell’iniziativa, che non potrà attuarsi comunque prima del 2020, portare sulla Terra dei campioni di cometa, e così mostrare i cambiamenti subiti da questi corpi durante i passaggi vicino al sole; e sulla quantità di acqua presente, altra molecola fondamentale per l’abiogenesi.

La cometa di Natale

Perplessità a parte, capita a pennello una cometa in questi giorni; che tutti possiamo osservare a occhio nudo, puntando lo sguardo verso l’alto. Si chiama 46P/Wirtanen, e si trova a soli 18 milioni di chilometri dalla Terra. Il 12 dicembre raggiungerà la minima distanza dal sole e il 16 sarà a un passo dal nostro pianeta (11,5 milioni di km di distanza). Solo il piccolo inconveniente della Luna, che farà molta luce rischiando di compromettere la visibilità (il 22 è prevista luna piena). Dicembre sarà un mese propizio anche per le stelle cadenti (che in realtà non sono stelle ma meteoriti). Le Geminidi, nella costellazione dei Gemelli, non hanno nulla da invidiare alle Persiadi che durante la notte di San Lorenzo, ad agosto, rischiarano i nostri cieli, promettendo di esaudire l’ultimo nostro desiderio. 

E quella extrasolare

Ancora più affascinanti, comunque, sono le comete che provengono da un’altra stella. È il caso di Oumuamua, avvistata per la prima volta nell’ottobre 2017, grazie all’azione del telescopio Pan-Staars 1. Le analisi hanno mostrato una cometa lunga ottocento metri, potenzialmente dieci volte più luminosa di quelle presenti nel sistema solare. Secondo gli studiosi, Oumuamua, avrebbe viaggiato nel cosmo per milioni di anni, prima di essere “captata” dalla gravità solare. Astronomical Journal riferisce di un corpo caratterizzato dalla capacità di espellere gas a grande velocità; ottenendo una forte spinta propulsiva, concettualmente assimilabile al lavoro compiuto dai motori dei razzi.

L’irrazionalità del passato

Secoli fa non potevamo saperne delle comete; e quindi si cercava di spiegarle associandole a qualcosa di soprannaturale. Il loro arrivo doveva sempre essere legato a un avvenimento particolare. La cometa dei vangeli è solo una fra le tante. I primi rimandi alla quotidianità risalgono probabilmente agli assiro-babilonesi, che iniziarono seriamente a scandagliare il cielo. Poi altri popoli dell’antichità come i caldei e gli egizi. Con i greci si tentò di dare a questi oggetti cosmici un senso razionale, e le comete vennero considerate alla stregua di pianeti un po’ particolari. Nel medioevo si torna alla superstizione. Milano, anno 1316. Il cielo ospita una misteriosa luce. È una cometa, e di lì a poco scoppierà la peste.

L'intelligenza delle piante

È già difficile dare un senso all’intelligenza umana, figuriamoci a quella delle piante. Tuttavia è proprio qui che intendono arrivare i ricercatori, all’indomani di un articolo pubblicato dalla rivista specializzata Trends in Plant Science. Secondo gli esperti, infatti, il mondo della piante risente dell’antropocentrismo ed è quindi vittima di pregiudizi che affondano le loro radici agli albori della ragione umana. Gli animali, e quindi l’uomo, sì, i vegetali no. La pensavano così anche i greci. Le piante? Stanno ferme, non emettono suoni, non si lamentano, sono più simili a un cristallo di quarzo che non a un essere in grado di compiere un vero metabolismo. Ma oggi le cose stanno cambiando, al punto che è nata una nuova disciplina: la neurobiologia vegetale. Ahia. Primo step che lascia attoniti. Neuro deriva da nervo e come è noto gli alberi non possiedono nervi; come è possibile parlare di intelligenza vegetale? Il problema è che non esiste una certificazione o una legge, che possa chiarire dal punto di vista scientifico il concetto di intelligenza. Da quello prettamente biologico, di fatto, intelligente è la specie che riesce ad adattarsi meglio e a sopravvivere per più tempo; scongiurando colli di bottiglia che possano assottigliare il numero degli individui anticipando l’estinzione. Noi viviamo da poco più di 40mila anni. Difficile dire se, rispetto all’universo che ci circonda, siamo davvero intelligenti. Certo, nessuno come noi ha saputo muoversi meglio sul territorio, sfruttandolo a proprio piacimento, basando l’avanzamento tecnologico su paradigmi matematici, e fisico-chimici di tutto riguardo, che nessun’altra specie saprebbe mai imitare. Tuttavia i dubbi permangono. E solo fra migliaia di anni avremo la risposta autentica al nostro operato. Intanto sappiamo che senza le piante noi non potremmo esistere (loro invece sì): compiono la fotosintesi clorofilliana, la reazione chimica più importante del mondo naturale, da cui dipendono praticamente tutti gli esseri viventi. E siamo pure consapevoli di batteri che vivono sul pianeta imperterriti da milioni di anni: non sanno fare le equazioni, ma possono vivere a temperature e pressioni inaudite, dove nessun animale potrebbe resistere. Dunque, tornando al problema iniziale, ci sarebbe davvero da rivedere il concetto di intelligenza e ammettere che quella umana è ascrivibile solo al nostro piedistallo evoluzionistico. Ecco il perché della neurobiologia vegetale; e del perché le piante, ormai in grado di rivelarci alcuni dei loro segreti, stiano arrivando a conquistare ciò che gli spetta di diritto da sempre: un posto fra gli esseri intellettualmente più emancipati. Non hanno neuroni, non possiamo calcolare il loro QI, ma se affidiamo l’intelligenza a una logica più trasversale, che tenga conto soprattutto di aspetti ecologici, allora sì, ci tocca affermare che anche qui c’è qualcosa di importante. Il neurone è una cellula altamente specializzata, tipica degli animali; l’hanno perfino gli insetti. Funziona grazie a diramazioni particolari, gli assoni e i dendriti, e alle interazioni sinaptiche che consentono la trasmissione dell’impulso nervoso. Nelle forme più evolute, noi, la complessità è tale da regalarci il più bel presupposto della capacità cerebrale: il pensiero. Nei vegetali non c’è nulla di tutto ciò, ma c’è dell’altro di cui non sappiamo quasi nulla. Per esempio si è visto che i pomodori crescono bene se hanno vicino il basilico, che contrasta la crescita delle infestanti. Ma come fanno a crescere comunque bene se peperoni e basilico vengono completamente isolati al punto da non poter scambiare nessun segnale chimico? C’è dell’altro, è evidente. E gli studiosi della University of Western Australia, ne sono convinti: i vegetali comunicano fra loro mediante segnali acustici. Dunque, le piante “parlano” e “sentono”, benché nessuno sappia dire come. Mentre è stato appurato che possono produrre acido salicilico o acido jasmonico per avvisare dell’attacco di un parassita; sintetizzare composti allelochimici (che coinvolgono specie appartenenti a regni diversi) in grado di attrarre insetti che possano contrastare un fitofago particolarmente aggressivo. Ma allora dove si nasconde l’intelligenza delle piante? Nelle radici? Potrebbe essere un’idea. Stefano Mancuso, dell’Università di Firenze, paragona la fisiologia del sistema radicale a internet. Ogni apice radicale è capace di dialogare con qualunque altro distretto organico del vegetale; e se la pianta perde più del 90% delle sue diramazioni ipogee, riesce comunque a lavorare; di contro non esiste cervello che possa fare altrettanto se “mozzato” di una parte. Sugli apici radicali si era soffermato anche Charles Darwin, sostenendo che in questo punto fosse rintracciabile il “cervello” delle piante. I neurobiologi vegetali riferiscono di “potenziali di azione” assimilabili a quelli espressi dai neuroni animali. E parlano della capacità degli alberi di produrre segnali elettrici per indicare variazioni di parametri fisici ambientali come la luce e la gravità. Di piante che secernano etilene e ossido nitrico per  vincere i periodi di stress. Insomma, se le piante vivono da quasi mezzo miliardo di anni, un motivo ci sarà. Chiamiamola, se vogliamo, intelligenza.

Buona Festa degli alberi

Forse non tutti lo sanno, ma dal 2000 esiste anche la Festa degli Alberi. Viene organizzata due volte l’anno, il 4 ottobre e il 21 marzo. E quest’anno è dedicata ai 22mila alberi monumentali d’Italia, piante che in alcuni casi arrivano a contare 4mila primavere. Come certi ulivi che crescono in Sardegna. L’Ulivo di Luras, in Gallura, è stato analizzato dagli studiosi dell’Università di Sassari; che ne hanno stabilito l’età compresa fra 2500 e 4mila anni. Fra gli alberi più interessanti e longevi anche il Platano dei 100 bersaglieri. Si trova a Caprino Veronese; le stime indicano che sia germogliato nel 1370. Deve il suo nome all’ipotesi che nella sua folta chioma si siano nascosti i bersaglieri per ingannare il nemico. Altrettanto leggendaria la Quercia delle streghe di Lucca. Arriva a seicento anni e la tradizione l’associa ai puntelli che si davano le fattucchiere per portare a compimento i loro malefici.

Robot impollinatori

Sa di fantascienza, ma ci sono studiosi che stanno lavorando davvero a questo scopo: dare vita a droni impollinatori per sopperire alla carenza cronica di api, in constante diminuzione in tutto il mondo a causa dell’inquinamento. Ci sta pensando, in particolare, il giapponese Eijiro Miyako, chimico dell’Istituto nazionale per la ricerca e lo sviluppo delle nanotecnologie, con sede in vari centri nipponici. Miyako s’è servito di un gel speciale permeato di pollini che ha poi innestato su micro-droni. È giunto a questi test dopo l’esito positivo di esperimenti condotti su formiche e mosche bio-ingegnerizzate, attrezzate di tasche per veicolare i prodotti delle antere.    

Piante biotech

Scienziati dell’University of Wisconsin-Madison, in Usa, hanno modificato geneticamente delle piante introducendo una proteina fluorescente proveniente da una medusa. Grazie alla sua presenza sarà possibile evidenziare le sostanze prodotte dal vegetale e comprendere meglio come erbe e alberi comunicano fra loro. I test basati sull’azione di un bruco che si nutre di foglie hanno permesso di evidenziare la capacità dei vegetali di produrre molecole di glutammato, che influenzano i livelli di calcio, necessari a proteggere la pianta dalla degenerazione dei tessuti. Le analisi condotte al microscopio aprono una nuova strada allo studio dell’intelligenza delle piante, da sempre considerato una specie di argomento tabù.

Le prime prove del multiverso

Abbiamo iniziato a prendere seriamente la cosa quando Stephen Hawking, il più grande astronomo del Novecento, scomparso a marzo di quest’anno, ha dato alle stampe l’articolo A Smooth Exit from Eternal Inflation. Prima erano solo congetture di scienziati frustrati o scrittori con il pallino della fantascienza. Ora tutto cambia, e iniziamo a crederci anche noi. E anche l’intellighenzia scientifica; ché se chiediamo a un fisico qualunque se sia d’accordo o meno sull’esistenza di altri universi oltre al nostro, la risposta sarebbe quasi certamente affermativa. Dunque, punto a capo. Astronomia, tutto da rifare. E se fino a dieci anni fa anche a scuola si parlava in successione dimensionale di Terra, Sistema solare, Via Lattea, Superammasso locale, Universo; ora, anche l’universo, già di per sé fin troppo grande per essere compreso dalle nostre menti limitate, non sarebbe che un punto infinitesimale in mezzo a qualcosa di ancora più immenso, e oggettivamente imperscrutabile. Si è dato a questa “infinità” il nome di multiverso; definendo una mostruosa realtà composta da un numero inimmaginabile di cosmi. Prima dell’articolo di Hawking si pensava a una semplice inflazione cosmica dovuta all’energia sprigionata in seguito al Big Bang, che deflagrò quel che c’era prima (il nulla?), per dare origine al tempo, allo spazio, all’universo nel quale viviamo; 13,6 miliardi di anni fa. Ma adesso sempre più studi propendono per l’ipotesi alternativa: il Big Bang non sarebbe una prerogativa del nostro universo, ma di molti altri, situati chissà dove. Hawking riferisce di ondate di inflazione cosmica, che avrebbero determinato la nascita di “bolle cosmiche”, con caratteristiche specifiche per ogni distretto spaziale; e che mandano pertanto in soffitta l’interpretazione classica che contempla un’unica espansione lineare dell’universo post-Big Bang. Dunque, non un solo universo, ma tanti, la cui natura rimane un mistero. Il multiverso patchwork, per esempio, prevede l’infinita ripetizione di universi solo in parte analoghi al nostro, che non possono comunicare fra loro. Il multiverso inflazionario contempla l’azione di una forza di gravità negativa in grado di generare il cosiddetto “inflatone”, particella di grande potenza, forse simile al fantomatico bosone di Higgs. All’Università di Cambridge indicano, invece, la possibilità che le tradizionali leggi fisiche in altri cosmi possano funzionare al contrario, o comunque in modo diverso. Ancora più suggestiva l’idea che ogni potenziale forma di materia possa sussistere da qualche parte. Significa infinite copie di noi stessi, del nostro pianeta, del nostro Sistema solare, di tutto ciò che ci circonda. Anche se, da calcoli probabilistici, l’altro nostro  “io” non potrà essere raggiungibile perché situato tanto lontano da rendere ridicola anche una navicella che viaggia alla velocità della luce. Non sono concetti facili da comprendere, tuttavia l’immagine offerta a Hugh Everett III, fisico di Princeton, autore di Relative State formulation of quantum mechanics, (nonché padre di Mark Oliver della nota band rock americana Eels), alla fine degli anni Cinquanta, offrì un esempio abbastanza eloquente per risolvere ogni dubbio. Prendiamo un dado e lanciamolo. Il risultato non si farà attendere: sarà un numero compreso fra 1 e 6. Nel campo della fisica spaziale, però, e in particolare della meccanica quantistica, arriveremmo a ottenere contemporaneamente le sei soluzioni: e dunque, riflettendo in termini cosmici, significherebbe ottenere un universo diverso per ogni faccia del dado. Tutto ciò ha anche implicazioni di natura filosofica. Poiché in simili situazioni, fato, destino, e casualità, perderebbero il loro senso: ogni possibilità, di fatto, sarebbe lecita. E si arriva alla cosiddetta “teoria delle stringhe”, che di nuovo riporta al genio di Hawking. Con essa diviene inevitabile l’esistenza di tanti universi leggermente diversi fra loro, ma riconducibili a un substrato comune. Prove dell’esistenza di universi paralleli? Siamo ancora lontani dalla verità, ma qualche dato inizia a essere raccolto. Ranga-Ram Chary, ricercatore presso il Planck Space Telescope, ha recentemente rivelato delle anomalie ai confini del nostro universo; che potrebbero confermare l’esistenza di un mondo parallelo. Lo scienziato ha analizzato la radiazione di fondo (figlia dei primi istanti post Big Bang), individuando una anomalia sottoforma di radiazione inusuale; 4.500 volte più potente delle aspettative. Chary ipotizza che possa essere il risultato di una “ferita” dovuta a uno scontro con un'altra bolla universale, un universo straniero a tutti gli effetti. Ritiene che questa considerazione possa essere valida al 70%. Ma che ci vorranno altri studi per confermarla. Simile il risultato di un’indagine condotta dagli scienziati della Durham University; secondo i quali esiste una zona ai confini dell’universo (a 1,8 miliardi di anni luce da noi), dove la temperatura è di circa 0,00015 gradi centigradi minore rispetto alle aree circostanti. Tom Shanks, a capo dello studio, parla di una “macchia fredda” che confermerebbe un angolo lontanissimo dello spazio con tracce che rimanderebbero alla collisione con un altro universo. Tutti d’accordo tranne il matematico Peter Woit, da sempre contrario alla teoria delle stringhe, secondo il quale “il multiverso è solo una scusa sempre buona per non essere in grado di spiegare la fisica delle particelle”.

Il destino dell’universo

Sarà legato a un’espansione continua del cosmo, finché tutte le stelle non avranno esaurito il loro carburante (idrogeno, elio, e via via elementi sempre più pesanti), e ogni angolo dell’universo non sarà divenuto freddo e buio. La teoria prende spunto dagli studi del fisico americano Edwin Hubble, che per primo stabilì il progressivo allontanamento delle galassie a velocità sempre maggiori. Un concetto che cozza con il Big Bang, esplosione avvenuta quasi 14 miliardi di anni fa, che dovrebbe avere a che fare con galassie che, anziché correre di più, dovrebbero rallentare. Ma secondo Gary Gibbons dell’Università di Cambridge è il frutto di una nostra erronea percezione temporale. Le previsioni indicano che l’universo del futuro potrebbe trasformarsi in un gigantesca bolla congelata dove anche il tempo cesserebbe di esistere.

Lo strano caso delle nane brune

S’è parlato a lungo di nane bianche e nane nere, ma solo recentemente di nane brune. Sono corpi celesti molto particolari, a metà strada fra un pianeta e una stella. Possono arrivare a una massa 75 volte quella di Giove. In pratica sono troppo grandi per essere dei pianeti, e troppo piccole per innescare le tipiche reazioni termonucleari che avvengono negli astri. I principali studi a riguardo sono stati condotti da Serge Dieterich, che ha pubblicato le sue conclusioni su The Astrophysical Journal. Lo scienziato dice che il destino delle nane brune e delle stelle normali è diverso. Le prime esauriscono subito il loro “carburante”, si raffreddano e diventano corpi bui vaganti per il cosmo; le seconde possono invece continuare a brillare per miliardi di anni.

10 miliardi di volte più forte dell’acciaio

È la misteriosa sostanza individuata all’interno delle stelle di neutroni da studiosi dell’Università dell’Indiana, in Usa. Battezzata “pasta nucleare”, ricorda la struttura filiforme degli spaghetti. È il risultato del collasso di stelle di grandi dimensioni, che porta a un addensamento della materia tale da annullare l’effetto di elettroni e protoni, ma non quello dei neutroni; che si compatterebbero fino a formare stelle di altissima densità e con un diametro medio compreso fra 10 e 20 chilometri. Gli studiosi ritengono che un cucchiaino composto da questo materiale reggerebbe un peso pari a 170 milioni di elefanti. Mentre il suo potere gravitazionale sarebbe milioni di volte più intenso di quello terrestre.