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Archivio Ottobre 2013

L’origine del campo magnetico terrestre

     Sulla rivista scientifica Pnas (rivista ufficiale della U. S. National Academy of Sciences) il 16 settembre scorso è stato pubblicato un articolo sui risultati ottenuti da un gruppo di ricercatori (Philip W. Livermore, Rainer Hollerbach, Andrew Jackson) dell’Università di Leeds. Il gruppo coordinato da Philip W. Livermore si è occupato della rotazione dei nuclei interno e esterno della Terra e del campo magnetico terrestre.

     Il nucleo rappresenta il “nocciolo” del nostro pianeta ed è situato al di sotto della discontinuità di Gutemberg, con un raggio di circa 3470 km (la Terra ha un raggio equatoriale di 6378 km, il raggio polare è di 6357 km). La densità di questa parte del pianeta è molto elevata: passa dai 10 g/cm3 della discontinuità di Gutemberg ai 13,5 g/cm3 della parte più centrale. Questi valori confermano anche una variazione di composizione chimica.

     La scoperta della discontinuità di Lehmann, stavolta all’interno del nucleo, a 1216 km dal centro della Terra, ha permesso la suddivisione in nucleo esterno e nucleo interno. Dagli studi delle onde sismiche si è scoperto che il nucleo esterno è liquido perché in esso non si trasmettono le onde S, invece il nucleo interno è solido. L’elemento chimico predominante nei due nuclei è senz’altro il ferro, con percentuali di silicio secondo alcuni studiosi o di nichel secondo altri.

     L’ipotesi sul comportamento della Terra come un grande magnete venne formulata circa 400 anni fa.  Ormai è accettata da tutti gli studiosi ed è stato accertato che l’asse del campo magnetico terrestre è inclinato di circa 11° rispetto all’asse terrestre. Quindi il nord indicato dall’ago di una bussola non corrisponde al nord geografico e per ottenere quest’ultimo c’è bisogno di una correzione, detta declinazione magnetica, che varia da luogo a luogo e viene riportata sulle carte topografiche. Le costanti misurazioni degli ultimi secoli sull’intensità magnetica e sulla declinazione magnetica hanno consentito di individuare periodiche variazioni di questi parametri. A questi cambiamenti bisogna aggiungere che nella storia del nostro pianeta ci sono state periodiche inversioni della polarità.

     Ma il problema maggiore del campo magnetico terrestre (e qui mi collego ai risultati di quest’ultima ricerca) è stato quello della sua origine. In passato c’è stato chi ha ipotizzato l’esistenza al centro della Terra di un’enorme “barra” di materiale magnetizzato. Ma la scoperta del “punto di Curie” (da Pierre Curie 1859-1906), un valore di temperatura di circa 500 °C al di sopra del quale i materiali magnetizzati perdono completamente le loro proprietà magnetiche, fece scartare subito quest’ipotesi perché tale temperatura si raggiunge già a 25 – 30 km di profondità.

    L’ipotesi ormai accettata, consolidata da decenni, è quella della “dinamo di autoeccitazione“, proposta da Joseph Larmor nel 1919, che considera il nucleo interno e quello esterno, costituiti da materiali conduttori, in perenne movimento reciproco. Il gruppo di Leeds, analizzando con strumenti molto sofisticati le onde sismiche generate dai terremoti più forti degli ultimi decenni, ha verificato che il nucleo esterno della Terra, costituito prevalentemente da ferro fuso, ruota verso est come l’asse della Terra, invece quello interno solido, ruota con velocità diversa da quello esterno, ma verso ovest. Il campo magnetico terrestre sarebbe generato proprio dai moti rotatori dei nuclei, con velocità differenti, nelle due direzioni opposte.

Per saperne di più sulla rivista Pnas: http://www.pnas.org/site/misc/2008%20PNAS%20Brochure%20Italian.pdf

http://www.pnas.org/

Per leggere l’articolo (in inglese) del gruppo di Livermore: http://www.pnas.org/content/early/2013/09/13/1307825110.full.pdf+html?sid=4fd47815-72cb-46cd-9b28-9ff60f618aef .

L’immagine sui movimenti del nucleo e dell’asse terrestre è tratta da http://www.sciencedaily.com 

 

High Summit 2013 su montagne e cambiamenti climatici a Lecco

     La conferenza è iniziata oggi e proseguirà fino a dopodomani 25 ottobre presso il Polo Territoriale del Politecnico di Milano. Gli argomenti affrontati da un gruppo di esperti di fama mondiale sono i cambiamenti climatici, le risorse idriche, gli ecosistemi montani e le loro interazioni.

     Questi temi stanno diventando sempre più pressanti per le gravi conseguenze che hanno sulle popolazioni di varie parti del pianeta. L’evento è promosso anche dal Consiglio Nazionale delle Ricerche e vuole condurre ad un documento che sensibilizzi opinione pubblica, amministratori e legislatori sulla necessità che la questione “montagne” diventi una priorità nei programmi di sviluppo per fronteggiare cambiamenti climatici e distribuzione delle risorse alimentari.

Tra le manifestazioni connesse alla conferenza, c’è la mostra fotografica “Breathing Himalaya: impariamo a respirare”.

Nell’immagine: vette alpine fotografate dal Passo Salati (2600 m, Vercelli).

Per maggiori informazioni: http://www.highsummit.org/

 

“Futuri impossibili, probabili, desiderabili” al Politecnico di Torino

     Si tratta di una Conferenza Internazionale di quattro giorni, dal 28 al 31 ottobre prossimo. Parteciperanno esperti di rilievo internazionale sugli scenari futuri che possono minacciare la qualità della vita umana non solo per i prossimi decenni ma anche per i prossimi secoli.

     I titoli di alcune conferenze-dibattiti: “Crisi economica e sostenibilità: la situazione reale”; “Divaricazione tra scienza ed economia”; “Le promesse impossibili”; “La mutazione climatica in atto”; “La grande sfida delle risorse naturali”; “Le leggi della fisica e l’insostenibilità del liberismo economico”; Proiezione e dibattito sul film “Ultima chiamata”; “Dal prodotto alla scoria, andata e ritorno: la contabilità ambientale”; Sviluppo urbano e sostenibilità globale”; “Crescita e collasso delle società umane”; “Dove stiamo andando?”; “Un futuro desiderabile”; “Economia dello stato stazionario: competere o cooperare?”; “Crescita con risorse naturali esauribili?”; “Soluzioni sostenibili per un futuro desiderabile”; “Ce la possiamo fare?”.

     L’evento, merita una maggiore attenzione da parte dei media, degli amministratori pubblici e privati, degli imprenditori. In un periodo in cui, come ha detto il Prof. Giovanni Vincenzo Fracastoro del Politecnico di Torino, “I nostri migliori laureati chiedono informazioni e fanno domanda per andare in altri Paesi europei e fuori dall’Europa”1, sarebbe fortemente auspicabile cercare soluzioni per trattenerli, investendo su di loro, sulle risorse umane per fronteggiare le crisi e modificare comportamenti e modelli economici. Altri Paesi lo stanno facendo e attraggono i migliori ricercatori e laureati da altri Stati. Il Canada ad esempio, con una comunicazione del Dipartimento del ministero degli Esteri, del Commercio e dello Sviluppo, è pronto ad assumere circa duemila tra ingegneri, ricercatori e dottorati in materie scientifiche provenienti da altri Paesi, sia per la carriera universitaria sia per l’industria.

     L’Italia purtroppo non riesce a trattenere neanche le sue eccellenze. Attrarle dall’estero è quasi impensabile. Siamo destinati ad un progressivo impoverimento. Purtroppo dubito che conferenze come queste, seppure utilissime per altri scopi, possano far cambiare rotta a coloro che hanno il timone delle scelte strategiche dello Stato. Non riescono a fornire risposte concrete per l’oggi, figuriamoci programmre quelle per i problemi futuri.

(1) Dal discorso conclusivo della sessione di laurea magistrale in “Ingegneria Energetica e Nucleare” del 7-ottobre 2013.

Consulta la locandina. Per saperne di più: http://scienceandthefuture.polito.it/homer/

Immagine da: cenblog.org.

 

Giornata mondiale dell’alimentazione

     La giornata mondiale per l’alimentazione è stata fissata per oggi 16 ottobre 2013 anche per celebrare la fondazione della FAO, l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Alimentazione e l’Agricoltura. Gli obiettivi sono la sensibilizzazione dell’opinione pubblica sui problemi riguardanti l’alimentazione e la fame nel modo e l’invito ad un corretto regime alimentare, senza sprechi ed eccessi.

     Gli sprechi accertati nei Paesi ricchi del Pianeta e in quelli in via di sviluppo, contribuiscono a mantenere le differenze con chi non ha alimenti ed acqua necessari per una vita dignitosa. Il numero di persone che sulla Terra soffre la fame è stato quantificato dalla FAO tra 900 milioni e un miliardo.

     Anche le scuole sono impegnate in questa campagna di informazione, sensibilizzazione e riduzione degli sprechi alimentari. L’Istituto Galilei-Costa di Lecce ha prodotto anche il poster e lo slogan raffigurati qui a sinistra.

 

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In Sardegna il radiotelescopio più grande d’Europa

13 Ottobre 2013 1 commento

     Dopo quasi sette anni di lavori, finalmente lo scorso 30 settembre è stato inaugurato il Sardinia Radio Telescope (SRT), gestito dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Il costo è stato considerevole, circa 60 milioni di euro, ma il risultato è spettacolare: la struttura ha un’altezza di circa settanta metri e presenta uno specchio primario che ha un diametro di ben 64 metri. Questo lo rende il più grande radiotelescopio d’Europa.

     Ha diverse caratteristiche d’avanguardia, soprattutto può modificare le sue strutture riceventi in quattro diverse posizioni a seconda delle sorgenti da analizzare nelle varie parti del lontano universo o all’interno del Sistema Solare. Le diverse posizioni focali gli permettono di operare con frequenze che variano da 0,3 a 100 Ghz.

Il radiotelescopio è stato assemblato e installato in provincia di Cagliari, in località Pranu Sanguni nel comune di San Basilio. La sua antenna è costituita da oltre un migliaio di pannelli d’alluminio, regolabili attraverso un sistema di sensori controllati elettronicamente (a proposito di alluminio, non posso non ricordare la grave situazione dell’ALCOA e dei suoi lavoratori). La maggior parte dei finanziamenti sono pervenuti dal Ministero dell’Istruzione, Ricerca e Università, dalla Regione Sardegna e dall’Agenzia Spaziale Italiana.

Sarà utilizzato anche per monitorare il percorso di asteroidi e detriti spaziali potenzialmente pericolosi per la Terra.

L’SRT si aggiunge agli altri due radiotelescopi italiani: quello di Medicina in provincia di Bologna e quello siciliano di Noto (Siracusa).

Foto e filmati del Sardinia Radio Telescope .

     Nel messaggio inaugurale inviato dal Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano al Presidente dell’INAF Giovanni Bignami, si sottolinea che “SRT è un prestigioso esempio di altissima e qualificata specializzazione scientifica e tecnologica”.

Per saperne di più: Sardinia Radio Telescope ; Istituto Nazionale di Astrofisica .

Radiotelescopi di Medicina ; Radiotelescopio di Noto . Agenzia Spaziale Italiana .

 

Premio Nobel per la medicina 2013 e vescicole di trasporto

     Pur avendo già scritto sulla struttura e sulle funzioni della membrana plasmatica, il premio Nobel per la medicina di quest’anno, attribuito agli statunitensi James E. Rothman della Yale University e Randy W. Schekman della University of California di Berkeley e al tedesco Thomas C. Sudhof della Stanford University, mi fornisce lo spunto per tornare sull’argomento. 

Infatti nella motivazione del premio si legge che è stato loro attribuito “per la scoperta dei meccanismi che regolano il traffico delle vescicole, uno dei più importanti sistemi di trasporto della cellula”.

     Il trasporto mediato da vescicole è fondamentale perché le proteine di trasporto della membrana sono in grado di far passare l’interno e l’esterno (e viceversa) della cellula solo piccole molecole polari o ioni. Al passaggio di grandi molecole come proteine o polisaccaridi ci pensano le vescicole prodotte dagli apparati di Golgi oppure vacuoli che si fondono con la membrana cellulare. Le stesse vescicole con il loro contenuto si spostano dalle cisterne di Golgi verso la membrana plasmatica fondendosi con essa.

Il passaggio di macromolecole dall’interno della cellula verso l’esterno è detto esocitosi. Il passaggio inverso è l’endocitosi e grazie ad esso la cellula può introdurre le sostanze che le servono per il metabolismo.

     Sappiamo che a grandi linee si possono distinguere almeno tre tipi di endocitosi:

a)      La fagocitosi, nella quale la membrana cellulare attraverso particolari estroflessioni (pseudopodi) avvolge e ingloba all’interno di un vacuolo le sostanze solide da introdurre. Qui i lisosomi, attraverso i loro enzimi “digeriscono” le sostanze. La fagocitosi viene messa in atto da cellule specializzate a questo scopo.

b)     La pinocitosi, permette di introdurre sostanze liquide con un meccanismo simile alla fagocitosi. In questo caso però la membrana cellulare si ripiega verso l’interno formando una vescicola intorno alla sostanza liquida. La pinocitosi è attuata da tutte le cellule eucariote.

c)     L’endocitosi mediata da recettori è possibile solo se la sostanza da trasportare si lega  a specifici recettori proteici presenti in zone particolari della membrana plasmatica: le fossette rivestite. Anche in questo caso, una volta che le proteine recettrici hanno legato la sostanza, la fossetta rivestita si ripiega su se stessa dando origine a una vescicola in grado di migrare lungo lo spessore della membrana cellulare e arrivare nel citoplasma. Le proteine recettrici sono specifiche per determinate sostanze. Questa specificità tra recettori della vescicola e sostanza è garantita dalla complementarietà delle due parti interessate.

     Il Nobel di quest’anno è un riconoscimento all’importanza della fisiologia cellulare, in particolare del trasporto tra i due lati della membrana che delimita l’unità funzionale e strutturale di tutti i viventi. Difetti nel funzionamento di queste vescicole provocano malattie immunitarie, metaboliche o neurologiche.

Tutti e tre gli studiosi, in vari modi e in vari periodi, a partire dagli anni ’70, hanno dato contributi fondamentali per la conoscenza di questi particolari e diffusissimi meccanismi di trasporto delle nostre cellule.

L’annuncio dell’assegnazione del Nobel.

L’immagine sulle vescicole di trasporto è di: http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/endocytosis_types.png

 

 

Vajont 1963 – 2013

4 Ottobre 2013 1 commento

     Tra qualche giorno, il 9 ottobre, ci sarà il 50° triste anniversario del disastro del Vajont. La tragedia causata dalla frana del monte Toc nell’invaso della diga sul torrente Vajont, provocò più di 1900 vittime e distrusse due paesi in provincia di Belluno: Longarone e Castellavazzo. Per chi vuole approfondire: http://www.vajont.net/ . Video di Mixer del 1996, Marco Paolini racconta il disastro del Vajont (video, la parte centrale della serata, 12 minuti).

     Quell’evento drammatico registrò la tenuta della diga, evidentemente costruita a regola d’arte, ma evidenziò l’incompetenza di chi scelse il sito. Si parlò di disastro annunciato perché tanti sapevano che la zona era a forte rischio di eventi franosi. L’autunno e la primavera in Italia sono i periodi più critici per i rischi di frane e alluvioni. Anche oggi è stata data l’allerta della Protezione Civile in Emilia Romagna per le possibili conseguenze delle piogge e dei temporali previsti per i prossimi giorni.

     A Longarone, ormai ricostruito, domenica 6 e lunedì 7 ottobre prossimo ci sarà un incontro tecnico dal titolo “Impatto della frana del Vajont sul territorio”. Nei giorni successivi, dall’8 al 10 ottobre invece, a Padova ci sarà un incontro scientifico sul tema “Grandi frane e infrastrutture”.

Per maggiori informazioni: http://www.vajont2013.info/vajont-pd/

Nell’immagine, una foto storica di uno scorcio della diga.

 

Prestigiosa National Geographic Society

     La National Geographic Society è un’organizzazione scientifica e pedagogica no profit che richiede un’attenzione particolare. Innanzitutto perché ha una storia prestigiosa: venne fondata nel lontano 1888 a Washington da un gruppo di 33 persone esponenti della cultura scientifica locale del tempo e da allora ha finanziato progetti di ricerca e spedizioni in varie parti del pianeta. All’indirizzo in basso si può trovare un elenco dei principali progetti e spedizioni che la NGS ha finanziato: dalle esplorazioni polari agli scavi a Machu Picchu, dalle esplorazioni marine al progetto di Diane Fossey sui gorilla di montagna, ecc. http://it.wikipedia.org/wiki/National_Geographic_Society.

     In secondo luogo perché alle tante attività svolte è stata associata una rivista scientifica che ha divulgato conoscenze e scoperte. Col passare del tempo la rivista, oggi mensile, si è arricchita di immagini sempre più belle, è stata tradotta in almeno trenta lingue diverse e ogni numero ha circa cinquanta milioni di lettori. Tra le tante foto famose, ricordo quella della ragazza afgana, scattata nel 1884 da Steve McCurry in un campo profughi e pubblicata sulla copertina della rivista l’anno successivo.

La ragazza venne ritrovata nel 2002, dopo mesi di ricerca, e nuovamente fotografata a 17 anni dalla prima volta.

     Oggi le immagini più belle, più significative, quelle che hanno suscitato le maggiori emozioni, sono esposte al Palazzo delle Esposizioni di Roma nella mostra fotografica “La grande avventura”, allestita per celebrare il 125° anniversario della fondazione della National Geographic Society. La mostra racconta con immagini i successi della Società e della sua rivista, da quindici anni venduta anche in Italia.

La mostra è stata inaugurata qualche giorno fa, lo scorso 28 settembre, e sarà visitabile fino al 2 febbraio 2014.

Tra gli obiettivi fondamentali della National Geographic c’è quello di “incrementare e diffondere la conoscenza geografica e allo stesso tempo di promuovere la protezione della cultura dell’umanità, della storia e delle risorse naturali“.

Sul web: http://www.nationalgeographic.com/

Per il National Geographic Italia: http://www.nationalgeographic.it/ 

Propongo anche un video sulle bellezze della Sardegna raccontate dal National Geographic, caricato da Sardiniaislandit:

http://www.youtube.com/watch?v=eQTl4feab5k 

L’immagine Steve_McCurry_ragazza_afgana è tratta dal sito del Comune di Cento, (Fe) dove alcuni anni fa l’autore tenne una mostra.