Carbonio dallo spazio: Una nuova teoria sulla provenienza del carbonio terrestre.

Miliardi di anni fa, l'impatto della Terra primordiale con un pianeta allo stato embrionale simile a Mercurio ha arricchito il mantello terrestre di carbonio, ponendo le basi per lo sviluppo della vita. Lo dimostra un modello sviluppato da simulazioni in laboratorio in condizioni di temperatura e pressione elevate, simili quelle presenti all'interno dei pianeti.

Il nostro pianeta era appena milionario, giovanissimo in termini astronomici, quando si è scontrato con un oggetto molto simile a Mercurio: un urto violentissimo, che ha provocato la fusione dei due nuclei e dei due mantelli.

Si tratta di un quesito fondamentale, dal momento che lo sviluppo della vita sul nostro pianeta è legato proprio a questo prezioso elemento. La cui presenza è però ancora oggi un mistero: in base alle sue caratteristiche, il carbonio avrebbe dovuto evaporare nelle prime fasi di sviluppo terrestre, o al limite rimanere bloccato nel suo nucleo.

A partire dal 2013, in particolare, gli sforzi di questo gruppo di ricerca sono stati dedicati a capire in che modo possa diminuire l'affinità del ferro per il carbonio. E quindi a spiegare perché questo elemento non è rimasto confinato nel nucleo. L'ispirazione è venuta dalla constatazione che Marte ha un nucleo ricco di zolfo, e che quello di Mercurio è ricco di silicio. Da qui l'ipotesi che questi elementi possano essere presenti anche nel nucleo terrestre, sfidando la visione corrente secondo cui esso sarebbe costituito solo da ferro, nichel e carbonio.

Gli esperimenti hanno dato ora i loro frutti. Hanno infatti rivelato che il carbonio potrebbe essere stato escluso dal nucleo e relegato nel mantello di silicati se le leghe di ferro nel nucleo fossero state ricche sia di silicio sia di zolfo. “I dati cruciali hanno mostrato in che modo la ripartizione del carbonio tra le porzioni metalliche e di silicati dei pianeti di tipo terrestre cambia in funzione di variabili come temperatura, pressione e contenuto di zolfo e di silicio”, ha aggiunto Li.

Una volta spiegato come si distribuisce il carbonio tra nucleo e mantello, non restava che trovare una fonte plausibile per l'abbondanza osservata di questo elemento.

“Uno scenario che spiega il rapporto tra carbonio e zolfo e l'abbondanza del carbonio è quello di un pianeta embrionale simile a Mercurio, che aveva già un nucleo ricco di silicio, entrato in collisione con la Terra, da cui alla fine è stato assorbito”, ha concluso Dasgupta. “La dinamica dell'evento è stata tale che il nucleo di questo pianeta potrebbe essere finito direttamente nel nucleo della Terra, mentre il mantello ricco di carbonio si sarebbe miscelato con quello del nostro pianeta”

Lo scontro, avvenuto circa 100 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare, avrebbe visto la Terra letteralmente inghiottire l’altro pianeta, il cui nucleo ricco di silicio si sarebbe fuso con il nucleo terrestre mescolando così anche i due mantelli e arricchendo di carbonio quello terrestre.

Questa teoria viene descritta in un articolo appena pubblicato su Nature Geoscience, dove gli autori spiegano come sono arrivati a ipotizzare lo scontro a partire dalla composizione terrestre.


( Fonti: Le Scienze, Nature, Inaf, Asi )

Nuovo segnale di probabile origine Aliena. Ma il SETI invita alla prudenza.

Un nuovo strano "messaggio" captato nelle profondità dell'o spazio ha suscitato la curiosità dei cercatori di alieni. Captato il 15 Maggio del 2015 da un radiotelescopio russo nella costellazione di Ercole, ma divulgato solo adesso alla comunità scientifica, ha fatto partire la caccia da parte del Search for Extra-Terrestrial Intelligence Institute. Ma c'è chi invita alla prudenza: potrebbe essere una quasar.

Panoramica del radiotelescopio RATAN-600

HD 164.595, un sistema solare di qualche miliardo di anni più vecchio del sole, ma centrato su una stella di dimensioni e luminosità paragonabili, è la presunta fonte di un segnale trovato con il radiotelescopio RATAN-600 in Zelenchukskaya, ai piedi del versante settentrionale dei monti del Caucaso. Questo sistema è noto per avere un pianeta simile a Nettuno, ma in un'orbita molto stretta, che lo rende poco adatto alla vita. Tuttavia, ci potrebbero essere altri pianeti in questo sistema che sono ancora da scoprire.

Il segnale sembra essere stato presentato in una convegno organizzato da diversi astronomi russi, nonché un ricercatore italiano, Claudio Maccone, il presidente Comitato Permanente dell'Accademia Internazionale di Astronautica. Maccone ha recentemente inviato una e-mail agli gli scienziati del SETI in cui egli descrive questo scoperta, tra cui il segnale attribuito al sistema stellare HD 164.595.

Potrebbe essere una trasmissione da una società tecnicamente abile? Lo stesso Seti avanza dubbi sull'intesità del segnale registrato dai russi. Se è davvero quella, spiegano gli eredi di Carl Sagan, le possibilità sono due: o gli alieni di HD164595 hanno inviato il messaggio in tutte le direzioni e allora per trasmetterlo avrebbero avuto bisogno di una potenza di 100 miliardi di miliardi di Watt (centinaia di volte l'energia che il Sole iraggia verso la Terra), oppure hanno scelto di inviarlo solo in direzione del nostro pianeta, ma anche in questo caso avrebbero avuto bisogno di una energia paragonabile a quella usata da tutto il genere umano. Entrambi gli scenari, sottolineano gli esperti del Seti, richiedono uno sforzo tecnologico ben superiore di quello di cui saremmo capaci noi terrestri

Analisi spettrale del segnale "alieno"

Poi ci sono ulteriori considerazioni da fare. Il segnale proviene davvero dalla stella HD 164.595? L'antenna RATAN-600, che ha ricevuto il segnale ha una configurazione insolita (un anello a terra del diametro di 577 metri), e ha un insolita "forma del fascio" (il pezzo di cielo a che è sensibile). Alla lunghezza d'onda del segnale riportata, 2,7 cm - che equivale ad una frequenza di 11 GHz - il fascio è una striscia altamente allungata in direzione nord-sud, questo potrebbe sfalsare la corretta lettura della direzione del segnale.

Inoltre c'è la questione delle caratteristiche del segnale stesso. Le osservazioni sono state fatte con un ricevitore che ha una larghezza di banda di 1 GHz. Questa è un miliardo di volte più ampia rispetto alle larghezze di banda tradizionalmente utilizzata per SETI, ed è 200 volte più ampia di un segnale televisivo. La forza del segnale era piuttosto "debole". Ma era debole, solo a causa della distanza di HD 164.595? Oppure a causa della "diluizione" del segnale sulla ampia largezza di banda del ricevitore russo?  Proprio come in una torta che incorpora tanti ingredienti, potrebbe risultare difficile indovinare i singoli ingredienti, in un ricevitore con una larghezza di banda molto amppia può diluire l'intensità di tanti segnali a banda stretta relativamente forti, confondendoli e generando segnali fantasma.

La costellazione di ERCOLE probabile fonte del segnale.

"Abbiamo trascorso un secondo giorno alla ricerca di emissione radio da HD 164.595, questa volta un passo attraverso la manopola della radio per coprire tutte le frequenze osservate dagli astronomi russi. Non siamo riusciti a vedere alcun segnale di maggiore di 0,1 Janskys in una larghezza di banda di 100 MHz, mentre la segnalazione dei russi è stato un segnale di 0,75 Janskys." Questa l'affermazione dei ricercatori del Seti che, seppur eccitati dalla comunicazione dei russi, non riescono ancora a trovare un riscontro valido del segnale.

A parte l'irritazione per l'anno di ritardo, Maccone sottolinea che un primo traguardo è stato raggiunto: "Ora anche gli americani hanno puntato i loro radiotelescopi verso HD164595 e finalmente ci sarà una vera collaborazione tra statunitensi e russi anche nella ricerca di intelligenze extraterrestri. Non solo: dal 21 settembre sarà operativo il più grande e potente radiotelescopio mai costruito, il Fast realizzato dai cinesi ed esteso come 30 campi di calcio.

La caccia, infatti, è aperta e c'è già chi sogna di interloquire a intervalli di 95 anni (il tempo che la luce impiega ad arrivare dalla Terra alla stella e viceversa) con gli alieni. E c'è da aspettarsi che in futuro ricerche del genere si moltiplicheranno visto il proliferare di pianeti gemelli della Terra che si stanno avvistando nello Spazio. Ultimo in ordine di tempo quello che ruota intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina a noi: appena 4 anni luce. Se lì ci fosse davvero ET fare "due" chiacchiere richiederebbe otto anni e non due secoli.

Gli scienziati del SETI e dei maggiori centri di ricerca collegati continueranno a ricercare e analizzare segnali provenineti dal cielo, in una attesa, sempre più estenuante, si un vero segnale alieno.

Anche i Buchi Neri evaporano. Un nuovo studio da ragione al cosmologo Stephen Hawking

Il buco nero è per definizione l'oggetto a cui nulla può sfuggire. Secondo le leggi della gravità, formalizzate nella teoria generale della relatività di Albert Einstein, tutto ciò che capita entro un certo raggio dal centro del buco nero, sia materia o radiazione luminosa, finisce per essere inghiottito dalla sua immensa forza attrattiva.

Nel 1974 tuttavia, in base ad alcune considerazioni di meccanica quantistica, il grande cosmologo Stephen Hawking teorizzò che i buchi neri non dovessero essere del tutto “neri”. In altre parole avrebbero dovuto emettere qualche tipo di radiazione luminosa, da allora nota come radiazione di Hawking, e con ciò perdere una piccola quantità di energia. Tutto questo, secondo l'equivalenza di massa ed energia stabilita dalla stessa teoria relativistica, equivale a perdere massa. In un tempo molto lungo, dunque, i buchi neri dovrebbero "evaporare".

Uno dei sistemi fisici più adatti a creare le condizioni analoghe a quelle di un buco nero con onde acustiche è il condensato di Bose-Einstein. Si tratta di un sistema di atomi o altre particelle caratterizzate ciascuna da un valore intero o nullo di spin, una proprietà quantistica che possiamo immaginare come una rotazione attorno a un proprio asse. Grazie a questa caratteristica, quando questi atomi o particelle sono portati a temperature prossime allo zero assoluto, perdono le loro caratteristiche individuali e per un peculiare effetto della fisica quantistica iniziano a comportarsi come un tutt'uno.

Proprio  questo sistema ha permesso ora la prima verifica sperimentale della radiazione di Hawking, ottenuta da Jeff Steinhauer del Technion-Israel Institute of Technology ad, Haifa, in Israele, in uno studio descritto su “Nature Physics”, che ha sfruttato atomi di rubidio.

Lo studio ha rilevato anche un effetto cruciale previsto dei calcoli di Hawking. La particella che sfugge dal buco nero è legata a un'altra particella che finisce dal buco nero: questa coppia è unita dall'entanglement, una correlazione che, secondo le leggi della meccanica quantistica, si può instaurare in opportune condizioni tra gli stati di due particelle.

In virtù dell'entanglement, una misurazione effettuata su una delle due particelle della coppia permette di conoscere il valore della stessa misurazione anche per l'altra particella entangled. Ciò avviene in modo istantaneo, a qualunque distanza si trovino tra loro le due particelle che formano la coppia. È questo il principio su cui si basano gli esperimenti che riguardano il cosiddetto teletrasporto quantistico.

Questo risultato dimostra che la radiazione di Hawking è un effetto squisitamente quantistico ed è in accordo con le simulazioni numeriche effettuate in altri studi.