mercoledì 10 agosto 2016

Cosa non accadde dal 5 al 14 ottobre del 1582

Il quadrante astronomico dell’Orologio
Astronomico di Praga è a forma di astrolabio, strumento
utilizzato per determinare la posizione delle stelle.
Tra il calendario giuliano e quello gregoriano c'è di mezzo il nulla.
La Terra percorre circa 940 milioni di km ad una velocità media pari a circa 30 km/s, compiendo il moto di rivoluzione attorno al Sole. Completando dunque… un anno. Di quest’ultimo, come per il giorno, ne distinguiamo uno siderale e uno solare. Il primo corrisponde all’intervallo di tempo tra due passaggi consecutivi del Sole per uno stesso punto dell’eclittica, riferito a una stella (365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 10 secondi), mentre il secondo indica il periodo di tempo compreso fra due passaggi successivi del Sole all’equinozio di primavera (365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 45 secondi).

giovedì 28 luglio 2016

Cronaca nera dal mondo vegetale: il caso delle piante carnivore

Due delle numerose vescicole delle ramificazioni terminali del fusto
di Utricularia, una pianta carnivora con trappola ad aspirazione.
Perché cibarsi di insetti ed altri piccoli animali quando sei una... pianta?


Durante l’estate del 1860 fui sorpreso di trovare in una landa nella contea di Sussex che un grande numero di insetti venivano presi dalle foglie della Drosera comune. Così, nel 1875, il biologo e naturalista britannico Charles Robert Darwin apre il primo trattato sulle cosiddette piante insettivore. Queste peculiari piante ricavano le sostanze nutritive mediante la digestione delle proteine degli animali, in quanto si sviluppano in paludi e torbiere, con basse concentrazioni di calcio, azoto, fosforo o potassio. Ma prima di continuare faccio un passo indietro… all’incirca un secolo prima.

mercoledì 13 luglio 2016

Gli antenati che non ti aspetti. Il caso dell’anello mancante

Fossile di un esemplare di Archaeopteryx
risalente a circa 150-148 milioni di anni fa.
Lo straordinario gioco evolutivo che congiunge uccelli e dinosauri.

Da 228,7 a 65,5 milioni di anni fa i dinosauri dominavano il pianeta Terra. Nel 1868 il biologo e filosofo britannico Thomas Henry Huxley, detto il mastino di Darwin, si rese conto della possibilità che gli antenati degli uccelli fossero i dinosauri, mettendo in relazione il loro scheletro con quello dei teropodi. Infatti secondo gli attuali sistemi di classificazione, il tetrapoda Archaeopteryx, risalente al Giurassico, non è altro che il loro anello di congiunzione con i dinosauri piumati, o forse potrebbe rappresentare un ramo evolutivo convergente, ovvero un fenomeno che si riferisce a strutture che, nonostante siano presenti in gruppi di organismi distanti dal punto di vista filogenetico, presentano forti analogie per quanto riguarda il loro aspetto funzionale.

mercoledì 15 giugno 2016

Quella bizzarra fabbrica cosmica. Il caso della tavola periodica degli elementi e della loro origine

La zona scura che circonda l’atomo di Elio è un
esempio di orbitale sferico. Vi è rappresentato anche
il nucleo, con i protoni in rosa e i neutroni in porpora.
Predizioni e scoperte per una tavola periodica senza precedenti.

Il chimico russo Dmitrij Ivanovič Mendeleev realizzò un sistema di classificazione degli elementi che nel corso del tempo subì svariate variazione. Nel 1869 pubblicò, infatti, la tavola periodica degli elementi che, tenendo conto del peso atomico e delle proprietà chimiche, ordina e raggruppa gli elementi. Mentre nel 1871 Mendeleev diede anche accurate predizioni sugli elementi mancanti che sarebbero dovuti esistere, mediante un’aggiornamento della tavola periodica. Questi vuoti furono riempiti man mano che nuovi elementi venivano scoperti e, già con la scoperta dei cosiddetti gas nobili, si dovette aggiungere un ottavo gruppo. Ma da dove derivano tali elementi?

Innanzitutto si individua nel ciclo di vita delle stelle l’origine degli elementi chimici presenti nell’Universo. All’interno di questi corpi celesti, infatti, hanno luogo delle reazioni nucleari che avvicinano più nuclei atomici per generarne altri, ma, quando cessa il carburante della stella, segue un suo collasso gravitazionale. Questo meccanismo innesca successive fusioni nucleari in grado di formare elementi più pesanti che, fino al californio, si trovano in natura.

Talvolta invece si ottengono elementi chimici artificialmente, come hanno fatto gli scienziati del Joint Institute for Nuclear Research che ha sede a Dubna e del Lawrence Livermore National Laboratory situato a Livermore che, bombardando dell’americio con del calcio, produssero quattro atomi di moscovio decaduti in nihonio (termine Giapponese che significa terra del sole nascente), un metallo di post-transizione con l’emivita, ovvero il tempo di dimezzamento, di circa 1,2 secondi. Mesi dopo, attraverso una reazione di fusione fredda tra il bismuto-209 e lo zinco-70, un gruppo di scienziati del RIKEN guidati dal professor Kosuke Morita ha ottenuto un atomo di 278Nh. È stato inoltre scoperto un altro metallo di post-transizione già nominato in precedenza, il moscovio (dal nome della regione dove ha sede il succitato istituto Russo), un nuovo alogeno, il tennessinio (il cui nome deriva dallo Stato del Tennessee, dove si trova il Laboratorio di Oak Ridge della Vanderbilt University) e, in fine, un nuovo gas nobile, l’oganessio (il cui nome è dedicato invece al professor Yuri Tsolakovich Oganessian).

Tuttavia il numero di elementi possibili non è conosciuto. La tavola periodica potrebbe finire dopo l’isola di stabilità con centro l’elemento 126, oppure potrebbe concludersi con l’elemento 128, 137, 155 o 173, quest’ultimo secondo calcoli che tengono conto dell’energia di legame che nel caso dell’atomo corrisponde alla sua energia di ionizzazione. Ma, stando al modello atomico proposto dal fisico danese Niels Henrik David Bohr, elementi con numero atomico maggiore di 137 non potrebbero esistere, poiché un elemento del genere avrebbe bisogno di un elettrone che viaggi a velocità superluminale sul primo orbitale sferico. Altri problemi si riscontrano con l’equazione d’onda formulata dal fisico e matematico britannico Paul Adrien Maurice Dirac. Ma questa è tutta un’altra avventura.

mercoledì 1 giugno 2016

Quelli che cercano nel buio: l’uomo sulla Luna

Insignia dell’Apollo 11.
Storia degli eroi che conquistarono un angolo dell'Universo.

L’uomo non è stato il solo essere vivente a viaggiare nello spazio. Anzi, ha avuto dei predecessori: i microorganismi sullo Sputnik 1, il primo satellite artificiale in orbita intorno alla Terra. Correva invece l’anno 1957 quando a entrare in orbita fu poi la cagnetta Laika, lanciata nello spazio nel secondo volo orbitale terrestre. Nel 1961 fu invece il turno del primo essere umano a volare nello spazio esterno, il cosmonauta Jurij Gagarin, mentre Valentina Vladimirovna Tereškova fu la prima donna ad andarci due anni dopo. Qualcuno ha persino sostato sul nostro satellite.