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Campidoglio, il Planetario di Roma riapre le porte al pubblico
Agli inizi del 2022 la struttura tornerà visitabile, con una nuova tecnologia all’avanguardia

Roma28 settembre 2021 – Tecnologia digitale, database aggiornabile in tempo reale, esperienze immersive e appuntamenti per pubblici di tutte le età. A sette anni dalla chiusura, avvenuta nel 2014 per lavori di riqualificazione e messa in sicurezza, il Planetario di Roma, ospitato all’interno del Museo della Civiltà Romana, agli inizi del 2022 riaprirà finalmente le sue porte al pubblico, dopo un approfondito intervento di manutenzione.

Un modo per restituire alla città una delle sue eccellenze, invitare curiosi e appassionati a scoprire nuovi modi di “guardare” l’universo e, magari, affascinare i giovanissimi, crescendo gli astronomi di domani. L’iniziativa è promossa da Roma Culture, Sovrintendenza Capitolina ai Beni Culturali, Servizi museali Zètema Progetto Cultura.

Molte le sorprese, tra tecnica, comfort ed eventi. Cardine degli interventi, che hanno interessato la struttura negli ultimi anni e, in parte, sono ancora in corso, è la strumentazione. Il vecchio proiettore ottico supportato da un solo canale digitale proiettato su finestre cederà, infatti, il passo a un software all’avanguardia.

Il nuovo planetario digitale, con un articolato sistema di videoproiettori ad altissimo contrasto, con risoluzione 4K, sarà in grado di ricostruire con estremo realismo la superficie di Terra, Luna e Marte, nonché di andare oltre, nei luoghi più lontani dell’universo, tra galassie e nebulose.

La possibilità di archiviare una grande mole di dati e di effettuare aggiornamenti in tempo reale, in base alle novità astronomiche, inoltre, permetterà di seguire le scoperte della comunità scientifica. Obiettivo, far sì che i visitatori possano essere incuriositi, divertirsi ed essere informati sulle più recenti scoperte sull’universo.

Planetario di Roma riapre

Informazioni e conoscenze non saranno oggetto di lezioni o conferenze, ma nello stile caratteristico del Planetario di Roma Capitale saranno al centro di veri e propri spettacoli astronomici. Realismo e immersività, anche tramite un sistema audio studiato ad hoc, sono le chiavi del progetto, concepito per offrire al pubblico la possibilità di interagire con il “cielo”, diventando protagonista della scena, ovviamente sempre nel pieno rispetto delle dinamiche reali.

Planetario di Roma riapre

L’interazione non sarà solo tra astronomi del Planetario e visitatori. Il software consentirà pure di dialogare con una community internazionale di planetari condividendo, anche dal vivo, tramite cloud, esiti di ricerche e studi, nonché spettacoli, modalità di narrazione, soluzioni creative al servizio della divulgazione scientifica. Peculiarità del Planetario di Roma è, infatti, il linguaggio interdisciplinare creato nel corso di questi anni dallo staff scientifico. Il nuovo software non modificherà approccio e filosofia, ma consentirà di promuovere una programmazione culturale e scientifica all’avanguardia, in un gioco di suggestioni immersive, contaminazioni tra linguaggi differenti, sperimentazioni. La riapertura del Planetario segnerà anche la ripresa di attività ed eventi, incentrata sulla trasversalità dei linguaggi, spaziando dall’astronomia alla storia, dalla geologia all’arte.

Non soltanto tecnologia. Gli interventi hanno interessato pure l’atrio con i propilei esterni e le scalinate, oltre ad ambienti di servizio e destinati agli uffici. Senza trascurare le finiture dell’edificio e della sala. Sono state sostituite le poltrone, mantenendo però la disposizione circolare per valorizzare l’esperienza del “viaggio” immersivo, evitando l’effetto cinema. Ed è stata effettuata la pulizia della cupola. Tutto il complesso del Museo della Civiltà Romana, che ospita il Planetario, è stato interessato da una serie di importanti interventi. Grazie a un finanziamento di Roma Capitale, si è provveduto al risanamento degli impianti, della pavimentazione esterna e delle coperture, oltre ai lavori finalizzati alla riapertura del Planetario.

Planetario di Roma riapre

Il restauro della sala del plastico ricostruttivo di Roma in età costantiniana, realizzato dall’architetto Italo Gismondi, sarà oggetto di un intervento per cui Roma Capitale ha previsto uno stanziamento di 1.100.000 euro.

Un’importante fase dei lavori è compresa nel PNRR con l’assegnazione di 18 milioni di euro destinati a interventi di manutenzione straordinaria e di restauro e risanamento conservativo del museo e della collezione, con l’obiettivo di realizzare nuovamente un’esposizione organica e consentire un’esperienza immersiva nella vita di età romana, offrendo un archivio di conoscenze per la comunità scientifica e per gli utenti anche non specialisti.

Tra le altre finalità, assicurare la conservazione dell’edificio, il rinnovo degli elementi che abbiano mostrato criticità, l’efficientamento energetico, la revisione del percorso espositivo con ulteriori spazi e servizi a disposizione del pubblico, come attività laboratoriali e aree di sosta e riposo, l’allestimento di un laboratorio di restauro e di riproduzione tridimensionale.

Riapre il Planetario di Roma
Riapre il Planetario di Roma

Un articolato piano di lavori concepito per permettere ai romani e non solo di tornare a godere pienamente della struttura e a contemplare i suoi tesori.

Planetario di Roma riapre
Riapre il Planetario di Roma

Testo, foto e video da Ufficio Stampa Zètema Progetto Cultura

Riapre il Planetario di Roma
Riapre il Planetario di Roma

Essere lunatici: le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche?

fasi lunari psiche
Fasi lunari e psiche, ma pure capelli. Foto di StockSnap

Qualche tempo fa mi sono trovato ad affrontare un discorso con degli amici su quello che in inglese viene chiamato “Lunar Effect”, ovvero sull’ipotesi che i cicli lunari possano influire sul nostro stato psicofisico. In particolare, si parlava dell’interazione tra le fasi lunari e la crescita dei capelli (quando tagliarli per farli crescere più velocemente) e delle colture agricole (quando seminare per favorire la crescita), per poi virare sul comportamento umano.

Già questa “traversata” (dalle maree ai capelli, alle piante fino al comportamento umano) farebbe storcere il naso, eppure l’idea che i cicli lunari influenzino la nostra psiche è sedimentata in tutto il globo (con le dovute variazioni) ma anche tra la maggior parte dei professionisti della salute mentale (Francis et al., 2017) con delle particolari credenze relative soprattutto alla luna piena. Ma parliamo appunto solo di credenze o c’è qualcosa di vero?

Nel ricercare sul rapporto tra fasi lunari e psiche, passiamo prima da discipline come astrologia e astronomia. Giovanni Francesco Barbieri, detto il Guercino, Personificazione dell’Astrologia, olio su tela. Foto di Daderot, in pubblico dominio

Queste teorie affondano le radici in due discipline che ci appaiono oggi nettamente distinte, ma che per secoli si sono sovrapposte, ovvero l’astrologia e l’astronomia. L’astrologia è un complesso di credenze e tradizioni che si prefiggono di interpretare influenze soprannaturali e quindi anche il futuro di un individuo o, più in generale, della collettività, sulla base di una serie di assunti riguardo le posizioni e i movimenti dei corpi celesti rispetto alla terra. Chi praticava questa disciplina in passato occupava un ruolo di spicco nella società, finché gli assunti sulla quale si fondava l’astrologia sono andati a divergere irrimediabilmente da quelli dell’astronomia, che invece si occupa con metodo scientifico di descrivere gli astri, l’universo e le loro proprietà fisiche.

L’astronomia ci ha permesso di capire la relazione tra le fasi lunari e i cicli delle maree, alimentando così, l’idea che la luna possa avere effetti anche sulla fisiologia animale (Andreatta & Tessmar-Raible, 2020). Anche la psicologia ha contribuito (involontariamente) a queste tesi, soprattutto mediante le osservazioni che hanno evidenziato l’importanza dell’esposizione alla luce sull’umore e in generale sullo sviluppo neuropsicologico (Bodrosian & Nelson, 2017).

fasi lunari psiche
Fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche? Foto di Free-Photos

Dunque, partiamo da lontano. La fisiologia animale (e dunque anche quella umana) è soggetta a ritmi stagionali e circadiani (Raible et al., 2017). Questo vuol dire che diverse funzioni fisiologiche si sono evolute in modo da “settarsi” con l’alternarsi delle stagioni e soprattutto con l’alternarsi del giorno e della notte (ad esempio il rilascio di melatonina, il principale ormone implicato nella regolazione del sonno, è massimo alla sera e raggiunge livelli minimi al mattino). Mentre questi ritmi biologici sono stati descritti abbastanza bene nell’uomo, poco si sa circa gli effetti del ciclo lunare sul nostro comportamento e sulla nostra fisiologia. In effetti, molti credono che non sia un caso che il ciclo mestruale duri esattamente (o meglio, mediamente) come un ciclo lunare. Ma a guardare bene sappiamo che questi cicli non sono sincronizzati (ogni donna ha un ciclo con durate specifiche e che iniziano e finiscono in giorni diversi), e non è chiaro perché debba essere proprio il ciclo mestruale dell’essere umano l’”eletto” della luna e non quello di altri animali, ben meno complessi a livello biologico.

Eppure, alcuni studi hanno sostenuto che i cicli lunari abbiano un impatto sulla fertilità degli esseri umani, sulle mestruazioni e sul tasso di natalità (alcuni medici tutt’ora cercano di sincronizzare le nascite con le fasi lunari; Criss & Marcum, 1981; Cutler et al., 1987). In effetti la luce lunare potrebbe influire sui livelli di melatonina, a loro volta implicati nel ciclo mestruale. Altri studi si sono spinti più avanti, ipotizzando una relazione tra ricoveri in ospedale/pronto soccorso dovuti a cause accidentali (eventi cardiovascolari o coronarici, emorragie, diarrea, ritenzione urinaria, incidenti stradali) e fasi lunari o tra queste ultime e il manifestarsi di comportamenti violenti (aggressioni, omicidi o suicidi, Zimecky, 2006).

fasi lunari psiche
Le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche? Foto di Florian Kurz

Tuttavia, questi studi sono sporadici e mostrano diversi limiti metodologici. In realtà, le ricerche più rigorose hanno trovato ben poche correlazioni tra i cicli lunari e gli aspetti precedentemente citati (Campbell & Beets, 1978; Kelly, 1981). Quanto agli studi sugli animali, invece (come prevedibile) un certo effetto dei cicli lunari sulla produzione degli ormoni è stato trovato, soprattutto negli insetti. Anche nei pesci l’”orologio lunare” sembra influire sulle dinamiche riproduttive e sull’attività dell’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi che ne è alla base.

Le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche? Foto di Comfreak

Negli uccelli, le variazioni giornaliere di melatonina e corticosterone (un ormone steroideo prodotto dalle ghiandole surrenali principalmente in condizioni di stress) si riducono durante i giorni di luna piena. I cicli lunari influenzano anche la sensibilità al gusto e la struttura di organuli cellulari della ghiandola pineale in topi studiati in laboratorio. Sono state infine descritte variazioni cicliche relative alle fasi lunari nell’ampiezza della risposta immunitaria in diversi animali. È verosimile che alla base di queste variazioni fisiologiche ci siano modulazioni nel rilascio di melatonina e steroidi endogeni, che possono essere innescate dalle radiazioni elettromagnetiche e/o dall’attrazione gravitazionale della luna (Zimecky, 2006). Ma da qui come si arriva alla psicologia dell’essere umano?

Iniziamo l’indagine approfondendo un comportamento di base come il sonno, su cui la luna (o quantomeno la quantità di luce che riflette) è verosimile abbia una qualche influenza. In un’analisi del 2014 (Turányi et al., 2014) fatta da un centro del sonno su 319 persone, i ricercatori hanno scoperto che la luna piena era associata a un sonno meno profondo o comunque ad una maggiore latenza prima di addormentarsi profondamente. Studi successivi hanno anche riportato differenze di genere (Della Monica et al., 2015) con le donne che dormono meno e hanno una fase REM più breve nei periodi vicini alla luna piena, rispetto ai maschi che presentano una più lunga fase REM. Anche i bambini sembrano dormire leggermente meno nelle fasi di luna piena (Chaput et al., 2016). Questi risultati sono però stati messi in dubbio da uno studio avente un campione molto esteso (oltre 2000 partecipanti), che non ha trovato alcuna relazione tra fasi lunari e qualità/quantità del sonno (Haba-Rubio et al., 2015).

I dati contrastanti sul ciclo-sonno veglia portano a interrogarci sulla possibilità che la qualità del sonno possa avere, a sua volta, delle ricadute sui processi psicologici più complessi, partendo dalla considerazione che l’invenzione dell’energia elettrica ha comunque edulcorato gli effetti della luce naturale. In effetti l’oscillazione dei ritmi circadiani ha effetti significativi sui sintomi ansiosi, dell’umore e psicotici dei pazienti psichiatrici. Ma la luce lunare contribuisce a queste variazioni? Partiamo col dire che il contributo che dà la luna all’illuminazione del nostro ambiente è veramente scarso, visto che l’intensità luminosa della luna è minima rispetto, ad esempio, alla luce emessa dai nostri smartphone (considerato poi che la gran parte delle ore notturne siamo chiusi in casa). Ed in effetti la maggior parte delle ricerche è concorde con l’affermare che le fasi lunari non abbiano alcun effetto sulla sintomatologia psichiatrica. Nel 2017 Francis e collaboratori hanno dimostrato che gli accessi in pronto soccorso per sintomatologie psichiatriche erano del tutto comparabili indipendentemente dalle fasi lunari. Risultati simili sono stati ottenuti da altri studi con campioni enormi (McLay et al., 2006) o da revisioni di letteratura (Raison et al., 1999) che non hanno riscontrato alcuna relazione tra fasi lunari e variazione della sintomatologia psichiatrica.

Un discorso a parte deve essere fatto per il disturbo bipolare, quello che più di tutti i disturbi psichiatrici sembra risentire dei ritmi circadiani. Due studi recenti hanno mostrato, infatti, una correlazione tra fasi lunari e umore. Il sonno dei pazienti bipolari risultava influenzato dalla luce emessa dalla luna (come osservato dagli studi precedentemente citati), e la minor quantità di sonno nelle fasi di luna piena favoriva la transizione dalla fase depressiva a quella maniacale (Wher, 2018). Questi cambiamenti potevano essere attutiti modificando la terapia farmacologica o mediante la terapia della luce (o fototerapia), ancora poco diffusa in Italia, ma ampiamente utilizzata all’estero per trattare i disturbi dell’umore (Avery et al., 2019). I pazienti presi in esame sono comunque molto pochi per trarre conclusioni definitive, ma di certo questi dati meritano di essere approfonditi.

E per quanto riguarda i tratti di personalità non patologici? Le nostre disposizioni emotivo-comportamentali e relazionali sono influenzate dalle fasi lunari? Le credenze popolari dicono di sì, ed esiste addirittura un termine coniato appositamente: “Lunatico/a” che indica una persona “che ha carattere strano, estroso, incostante, umore instabile e facile ad alterarsi” (https://www.treccani.it/vocabolario/lunatico/).

Nella realtà non vi è alcuna prova dell’influsso della luna sui nostri tratti di personalità. La maggior parte degli studi sul tema sono abbastanza vecchiotti, poiché ad oggi è data per assodata una mancanza di correlazione tra fasi lunari e personalità. Ciononostante, a fine anni ’70, Davenhill e Johnson (1979) pubblicarono un articolo in cui chiedevano a 12 maschi e 12 femmine di compilare l’Eysenck Personality Inventory (EPI) che misura i livelli di estroversione-introversione e neuroticismo-stabilità, e il 16PF di Cattell che misura 16 tratti di personalità identificati dal suo autore come “tratti originari”. Questi test venivano compilati da ogni individuo in diversi momenti, in modo tale da ottenere 4 punteggi per ogni questionario (e relativi fattori), uno per ogni quarto del ciclo sinodico lunare (novilunio, primo quarto, plenilunio e ultimo quarto). I ricercatori trovarono diverse interazioni abbastanza inspiegabili. Quei risultati si “spiegavano” col campione irrisorio (24 soggetti), ed erano con ogni probabilità casuali. Infatti, qualche anno più tardi, Startup e Russell (1984) replicarono lo studio con un campione molto più grande (circa 900 partecipanti). I ricercatori non osservarono alcuna interazione tra i tratti di personalità misurati con l’EPI e le 4 fasi lunari prese in esame. D’altra parte, qualche labile interazione significativa con le fasi lunari è stata riscontrata con alcuni fattori del 16PF (il risultato più interessante riguardava il fattore dell’ “l’intelligenza”), ma questi risultati non concordavano con quelli trovati nello studio precedente, confermando, di fatto, che fossero poco attendibili se non del tutto casuali.

Infine, parliamo dell’aggressività, visto che la parola “lunatico/a” tende anche a sottolineare la scontrosità di una persona che magari si è svegliata anche “con la luna storta”. L’idea che la luna piena renda (metaforicamente parlando) dei lupi mannari, per cui l’incidenza di traumi e lesioni o peggio di omicidi e suicidi possano aumentare durante questa fase, è stata ampiamente smentita dalla scienza (Coates et al., 1989), con qualche studio che riporta anche leggere diminuzioni di questi eventi (Näyhä, 2019; Stomp et al., 2009). Al contrario, la luna piena sembra aumentare il numero di incidenti fatali per i motociclisti (Redelmeier & Shafir, 2017). Quest’ultima osservazione controintuitiva (la luce dovrebbe aiutare alla guida) potrebbe essere spiegata dal fatto che la luna piena ben visibile in cielo, potrebbe essere una fonte di distrazione per il centauro, quando magari “spunta” nel suo campo visivo prima di un ostacolo o durante la percorrenza di una curva.

Le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche? Foto di Jean van der Meulen

Insomma, da un punto di vista psicologico, le fasi lunari non sembrano avere alcuna influenza sugli esseri umani. Solo il disturbo bipolare sembra risentire di un’influenza indiretta della luna piena sulla sintomatologia, causata dalla sua interazione col sonno. Sì, ma noi eravamo partiti dai capelli e dall’agricoltura! Vero, ma questo non è il mio campo. Ciononostante ho provato a fare delle ricerche. Per quanto riguarda la crescita delle piante in base alle fasi lunari, gli studi sono tanti e ve ne sono anche di antichi. Tutte le prove negano l’esistenza di queste relazioni (Mayoral et al., 2020).

 

E il taglio dei capelli? Di certo l’argomento è meno rilevante rispetto alla crescita delle colture, ma non meno diffuso. Eppure, non mi è parso di trovare alcuno studio sul tema. Il problema fondamentale è che sarebbe molto complicato stabilire un qualsivoglia meccanismo che possa spiegare perché è meglio tagliare i capelli durante una fase lunare piuttosto che un altra. Così come per le piante, un nostro capello ha una massa infinitamente minore dell’oceano per poter pensare che qualche tipo di forza gravitazionale, determinata dal ciclo lunare, possa influenzarne la crescita. Ma se per le piante una mezza influenza della luce emessa dalla luna nei primi giorni di “vita” poteva essere sensata, per i capelli degli esseri umani dei paesi industrializzati del XXI anche questa ipotesi appare quantomeno anacronistica. 

Se è vero che la luna ha qualche ruolo nella fisiologia del mondo animale (per cause elettromagnetiche o gravitazionali), è anche vero che noi esseri umani occidentali viviamo molto meno a contatto con la natura, la sua luce e i suoi ritmi (rispetto agli animali) e siamo continuamente circondati da stimoli, oggetti e ambienti artificiali (come le nostre stesse abitazioni) che “sporcano” gran parte dell’energia proveniente dal nostro ecosistema. Di certo astronomi e fisiologi potrebbero dirci qualcosa di più. Da parte mia penso che le credenze condivise (comprese quelle religiose) non di rado conservino una base normativa sociale e a volte scientifica implicita. Altre volte invece le credenze sono sole delle credenze, dei modi per illuderci di poter controllare o conoscere cose molto complesse che dipendono da un numero di variabili potenzialmente infinite e a volte sconosciute. In generale, per quanto fondata o no, una credenza popolare, nonostante qualsiasi smentita, rimane una culla ben più calda e comoda della scienza che offre ben poche risposte definitive, spesso costellate da sempre nuove e più complesse domande.

fasi lunari psiche
Le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche? Caspar David Friedrich, Mondaufgang am Meer (1822). 55 × 71 cm. Alte Nationalgalerie, Berlino. Foto di Francesco Bini, CC BY 3.0

Le fasi lunari influenzano veramente la nostra psiche?

Bibliografia:

– Andreatta, G., & Tessmar-Raible, K. (2020). The still dark side of the moon: molecular mechanisms of lunar-controlled rhythms and clocks. Journal of molecular biology, 432(12), 3525-3546.

– Avery, D. H., Alexander, E. M., & Wehr, T. A. (2019). Synchrony between bipolar mood cycles and lunar tidal cycles ended after initiation of light treatment and treatment of hypothyroidism. Journal of Psychiatric Practice, 25(6), 475-480.

– Bedrosian, T. A., & Nelson, R. J. (2017). Timing of light exposure affects mood and brain circuits. Translational psychiatry, 7(1), e1017-e1017.

– Campbell, D. E., & Beets, J. L. (1978). Lunacy and the moon. Psychological bulletin, 85(5), 1123.

– Chaput, J. P., Weippert, M., LeBlanc, A. G., Hjorth, M. F., Michaelsen, K. F., Katzmarzyk, P. T., … & Sjödin, A. M. (2016). Are children like werewolves? Full moon and its association with sleep and activity behaviors in an international sample of children. Frontiers in pediatrics, 4, 24.

– Coates, W., Jehle, D., & Cottington, E. (1989). Trauma and the full moon: a waning theory. Annals of emergency medicine, 18(7), 763-765.

Criss, T. B., & Marcum, J. P. (1981). A lunar effect on fertility. Social Biology, 28(1-2), 75-80.

– Cutler, W. B., Schleidt, W. M., Friedmann, E., Preti, G., & Stine, R. (1987). Lunar influences on the reproductive cycle in women. Human biology, 959-972.

– Della Monica, C., Atzori, G., & Dijk, D. J. (2015). Effects of lunar phase on sleep in men and women in Surrey. Journal of sleep research, 24(6), 687-694.

– Davenhill, R., & Johnson, F. N. (1979). Scores on personality tests correlated with phase of the moon. IRCS Medical Sciences, 7, 124.

– Francis, O. J., Kopke, B. J., Affatato, A. J., & Jarski, R. W. (2017). Psychiatric Presentations During All 4 Phases of the Lunar Cycle. Advances in mind-body medicine, 31(3), 4-7.

– Haba-Rubio, J., Marques-Vidal, P., Tobback, N., Andries, D., Preisig, M., Kuehner, C., … & Heinzer, R. (2015). Bad sleep? Don’t blame the moon! A population-based study. Sleep medicine, 16(11), 1321-1326.

– Kelly, I. (1981). The Scientific Case against Astrology-Part Two-Cosmobiology and Moon Madness. Mercury, 10, 13.

– Mayoral, O., Solbes, J., Cantó, J., & Pina, T. (2020). What has been thought and taught on the lunar influence on plants in agriculture? perspective from physics and biology. Agronomy, 10(7), 955.

– McLay, R. N., Daylo, A. A., & Hammer, P. S. (2006). No effect of lunar cycle on psychiatric admissions or emergency evaluations. Military medicine, 171(12), 1239-1242.

– Näyhä, S. (2019). Lunar cycle in homicides: a population-based time series study in Finland. BMJ open, 9(1), e022759.

Raible, F., Takekata, H., & Tessmar-Raible, K. (2017). An overview of monthly rhythms and clocks. Frontiers in neurology, 8, 189.

-Raison, C. L., Klein, H. M., & Steckler, M. (1999). The moon and madness reconsidered. Journal of affective disorders, 53(1), 99-106.

– Redelmeier, D. A., & Shafir, E. (2017). The full moon and motorcycle related mortality: population based double control study. BMJ, 359.

– Startup, M. J., & Russell, R. J. H. (1985). Lunar effects on personality test scores: a failure to replicate. Personality and individual differences, 6(2), 267-269.

– Stomp, W., Fidler, V., ten Duis, H. J., & Nijsten, M. W. (2009). Relation of the weather and the lunar cycle with the incidence of trauma in the Groningen region over a 36-year period. Journal of Trauma and Acute Care Surgery, 67(5), 1103-1108.

– Turányi, C. Z., Rónai, K. Z., Zoller, R., Véber, O., Czira, M. E., Újszászi, Á., … & Novák, M. (2014). Association between lunar phase and sleep characteristics. Sleep medicine, 15(11), 1411-1416.

– Wehr, T. A. (2018). Bipolar mood cycles and lunar tidal cycles. Molecular psychiatry, 23(4), 923-931.

– Zimecki, M. (2006). The lunar cycle: effects on human and animal behavior and physiology. Postepy Hig Med Dosw (online), 60, 1-7.

COME CAMBIANO LE FUNZIONI COGNITIVE IN ASSENZA DI GRAVITÀ

RICERCATORI DI UNITO IMPEGNATI IN VOLI PARABOLICI
CON L’AGENZIA SPAZIALE EUROPEA

Il Dipartimento di Psicologia dell’Ateneo torinese è capofila del progetto internazionale GraviTo. I risultati saranno utili alle future missioni nello spazio profondo, come ad esempio quelle su Marte

GraviTo
La campagna voli 2019. Foto Courtesy ESA

Il 26, 27 e 28 aprile un team di ricercatori guidato dall’Università di Torino effettuerà una campagna di voli parabolici per testare gli effetti dell’assenza di peso e della microgravità sulle funzioni cognitive degli esseri umani. Gli esperimenti saranno svolti a bordo di un Airbus A310 Zero-G, e il volo sarà effettuato dalla società francese Novespace all’aeroporto di Bordeaux Mérignac.

I ricercatori fanno parte del progetto GraviTo (Spatial Attention and Motor Awareness in Altered Gravitational Environments), che ha vinto un bando dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ed è stato presentato dal Dipartimento di Psicologia di UniTo insieme alla Université Catholique de Louvain (UCLouvain, Brussels, Belgio), alla Medical University of South Carolina (MUSC, Charleston, USA), e a Vastalla srl, una PMI italiana.

Gli studi previsti dal progetto rientrano nelle sperimentazioni di quella che può essere definita la “Neuropsicologia dello Spazio”. GraviTo ha, più precisamente, l’obiettivo di indagare come cambiano l’attenzione spaziale e la consapevolezza motoria in condizioni di gravità alterata, due funzioni di rilievo per astronauti e piloti. Il progetto scientifico è coordinato dalla Prof.ssa Raffaella Ricci (UniTo e MUSC), docente di Psicobiologia e Psicologia Fisiologica del Dipartimento di Psicologia di UniTo, insieme alla Dott.ssa Adriana Salatino (UniTo e UCLouvain) e al Dott. Stefano T. Chiadò (Vastalla). Il team del Dipartimento di Psicologia è inoltre composto dalla Prof.ssa Annamaria Berti e dai Dott.ri Roberto GammeriClaudio Iacono ed Emanuele Cirillo.

In questa campagna di voli (75esima ESA Parabolic Flight Campaign) i diversi progetti selezionati dall’ESA, tra cui GraviTo, sono condotti durante tre voli effettuati in tre giorni distinti. Negli esperimenti di voli parabolici le condizioni a gravità ridotta sono create effettuando una manovra di volo parabolico che produce periodi di assenza di peso di circa 22 secondi. Ogni parabola inizia (pull-up) e finisce (pull-out) con un periodo di ipergravità (a 1,8 g; g è il simbolo che indica l’accelerazione di gravità) di circa 20 secondi. Un volo tipico dura due o tre ore e comprende 30 manovre paraboliche.

La campagna voli 2019. Foto Courtesy ESA

La comprensione dei cambiamenti cognitivi che avvengono nell’uomo in ambiente a gravità alterata permetterà di individuare efficaci contromisure da applicare nelle future missioni a lungo termine nello spazio profondo, come ad esempio quelle su Marte, il Pianeta rosso.

Durante il volo spaziale, gli effetti della gravità non si avvertono più (assenza di peso o microgravità) o sono ridotti (gravità parziale rispetto alla gravità terrestre – 1 g) come accade sulla superficie della Luna (0,16 g) o su quella di Marte (0,38 g). Le alterazioni di gravità offrono sfide uniche per la ricerca di base e quella applicata. Considerate le limitate opportunità di volo spaziale, sono necessari esperimenti che utilizzino modelli terrestri di gravità ridotta per comprendere meglio i meccanismi di adattamento e per prepararsi ai futuri voli spaziali. Sulla Terra è possibile ricreare uno stato di assenza di peso o di gravità parziale utilizzando il volo parabolico, inizialmente utilizzato per l’addestramento degli astronauti e ora anche per le sperimentazioni scientifiche di tipo tecnologico o di fisiologia umana.

Quella che si svolgerà nei prossimi giorni non è la prima campagna di voli parabolici per il team internazionale guidato da UniTo; una precedente si è svolta, infatti, nel novembre del 2019. E ci sono già i primi parziali risultati. Sulla Terra a 1g, in condizioni fisiologiche normali, siamo in grado di orientare l’attenzione verso stimoli rilevanti e salienti e siamo consapevoli delle azioni che compiamo volontariamente. Due importanti componenti di queste funzioni sono quella visiva e quella vestibolare. In microgravità la componente vestibolare è alterata e il nostro cervello fa principalmente affidamento sulla componente visiva, producendo delle anomalie che i ricercatori del progetto GraviTo stanno individuando e studiando.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino

Accostare la parola “marea” alla Geologia può lasciare perplessi in prima battuta, scavando nella memoria difficilmente si recupera un ricordo che le vede accomunate. Un termine notoriamente associato al movimento di masse liquide e la scienza che studia le masse rocciose: in che modo sono legati?

A partire dalla metà del ventesimo secolo, la teoria della tettonica a placche è entrata a far parte stabilmente del pensiero scientifico: da allora gli esperti dibattono sui processi che governano il moto dei blocchi tettonici. Postulata e dimostrata la teoria della deriva dei continenti, gli scienziati hanno ricercato le sue cause nella struttura interna della Terra ed in particolare nei moti convettivi del mantello superiore, che determinano l’allontanamento o la collisione delle placche.

Secondo i dati raccolti, però, i movimenti relativi dei blocchi non sono governati esclusivamente dalla dinamica del mantello: esiste una componente orizzontale regolata da un processo diverso. Da ricercare fuori e non dentro il pianeta. Ecco che entrano in gioco le “maree solide”, movimenti di blocchi di litosfera dipendenti dai moti solari e lunari con lungo periodo di oscillazione (maggiore di un anno).

Lo studio “Tidal modulation of plate motions” di Davide Zaccagnino (Università Sapienza di Roma), Francesco Vespe (Agenzia Spaziale Italiana) e Carlo Doglioni (Università Sapienza di Roma e INGV) pubblicato su Earth Science Reviews fornisce dati a sostegno di questa teoria, facendo uso di misurazioni satellitari registrate in uno spazio temporale di più di venti anni.

La sezione di Terra oggetto di studio è la litosfera, l’insieme della crosta terrestre e della parte superiore del mantello. Il suo comportamento – se sottoposta a sforzo – è di tipo rigido, a differenza della sottostante astenosfera più fluida e facilmente deformabile. La separazione tra queste due masse è garantita dalla low velocity zone (LVZ), una fascia a basse velocità delle onde sismiche sulla quale la litosfera scorre con poca frizione.

 

maree solide Carlo Doglioni
La struttura della terra: 1) crosta, 2) mantello, 3) nucleo (esterno liquido e interno solido), 4) litosfera, 5) astenosfera. Immagine USGS, vettoriale di Anasofiapaixao, pubblico dominio

La ricerca ha analizzato la distanza relativa di una serie coppie di stazioni GNSS (Global Navigation Satellite Systems) collocate su placche differenti (9) ed una coppia di controllo sulla stessa placca. Lo studio si è focalizzato sui moti ciclici del Sole e della Luna con oscillazioni comprese tra uno e 18,61 anni. Cicli più brevi e quindi più frequenti vengono mascherati da effetti climatici sull’atmosfera e sul sottosuolo (influenzando ad esempio pressione dei fluidi). Inoltre, i cataloghi delle misurazioni satellitari hanno a disposizione dati degli ultimi 15-20 anni.

Il professor Carlo Doglioni ha quindi risposto per noi ad alcune domande relative a questo ultimo, importante studio.

Professor Doglioni, ci sono teorie e/o ricerche riguardo oscillazioni astronomiche con periodo maggiore? Che cataloghi e misurazioni vengono usati in quel caso?

Lo studio pubblicato è un tassello importante di un percorso di ricerca iniziato circa 30 anni fa, quando si è iniziato a vedere che le placche (cioè i frammenti della litosfera, il guscio esterno della Terra) non si muovono a caso, ma seguono un flusso primario, descritto da quello che abbiamo definito ‘equatore tettonico’, che fa un angolo di circa 30° rispetto all’equatore geografico.

Guarda caso, la proiezione del passaggio della Luna sulla Terra descrive un angolo molto simile. Poi però negli anni sono state documentate delle profonde asimmetrie della tettonica in funzione della polarità geografica, per esempio le differenze tra le catene montuose legate a subduzioni verso ‘est’ o verso ‘ovest’.

Infine è stato documentato come il guscio litosferico, circa 100 km di spessore, abbia un ritardo verso ‘ovest’ di alcuni centimetri l’anno rispetto al mantello sottostante. Quindi la tettonica delle placche è polarizzata. Queste osservazioni cruciali sono state in larga parte ignorate o liquidate come effetti secondari della sola dinamica interna di raffreddamento della Terra.

Ora abbiamo invece una prova sperimentale che le maree solide – e quindi le forze astronomiche – hanno invece un effetto cruciale sulla dinamica delle placche, in particolare quelle che hanno frequenze compatibili con le alte viscosità del mantello terrestre. L’equatore tettonico, per esempio, sembra avere una inclinazione controllata dalla precessione dell’asse di rotazione terrestre, cioè circa 26.000 anni.

Quindi sì, dovrebbero esserci effetti importanti anche con frequenze con periodi più lunghi a quelli delle nutazioni (18.6 anni). In questo caso però non ci sono cataloghi né sismici, né geodetici che ci possano aiutare, se non i dati geologici di lungo periodo.

maree solide Carlo Doglioni
Immagine di Arek Socha

Lo studio conferma inoltre la teoria secondo cui l’attività sismica ha un legame con il movimento relativo di Sole e Luna. Che impatto ha questa relazione sullo studio dei terremoti, in particolare sui cataloghi degli eventi sismici passati e sul monitoraggio delle aree attive? Potranno esserci (o esistono già) studi in “tempo reale” (geologicamente parlando) dell’effetto sui diversi tipi di faglia?

La gravità rimane sempre uno dei segreti più straordinari della natura e i suoi effetti sono in parte ancora da scoprire. Basti pensare che pur avendo il Sole il 99% della massa di tutto il sistema solare, il baricentro del sistema solare oscilla continuamente per effetto della massa rimanente inferiore all’1% di cui Giove fa la parte del leone. Le forze mareali, inoltre, vanno con il cubo della distanza, e questo spiega perché la Luna, pur essendo infinitamente più piccola, ha un effetto mareale circa doppio rispetto al Sole.

La tettonica delle placche e quindi la sismicità esistono però perché il mantello terrestre può convettere, e questo è possibile perché la temperatura e la composizione interna della Terra determinano viscosità che permettono questa mobilità. Tuttavia, la domanda è se i moti convettivi sono l’unico motore attivo oppure se esiste un’altra forza che li mette in movimento.

La componente orizzontale della marea solida ora è il candidato ideale per far scivolare la litosfera sul mantello sottostante, per farla sprofondare nelle zone di subduzione o permettere la risalita per isostasia del mantello al di sotto delle dorsali oceaniche che si formano dove i gradienti di viscosità determinano velocità diverse tra le placche a parità di effetto mareale. In sostanza la convezione mantellica viene polarizzata e attivata dalla componente orizzontale della marea solida; una componente che sposta avanti e indietro il suolo di 10-20 cm a ogni passaggio è la miglior candidata a pompare il sistema tettonico.

Vediamo infatti una certa correlazione con la sismicità in funzione dei periodi in cui la componente orizzontale è maggiore. Tuttavia, la sismicità è la liberazione di gradienti di pressione che si formano nei decenni, se non millenni, e la rottura che provoca il terremoto si attua nel momento in cui le rocce non sono più in grado di accumulare energia; viene dunque raggiunta la soglia critica e si attivano le faglie che producono i terremoti.

La faglia di Sant’Andrea. Foto di Ikluft, CC BY-SA 4.0

In sostanza, la correlazione tra maree e terremoti è più subdola, nel senso che c’è una frequenza maggiore di terremoti quando le placche vanno un po’ più veloci, ma i terremoti avvengono anche quando le placche si muovono più lentamente, qualora lo stato limite o condizione critica siano stati raggiunti. La componente orizzontale fornisce l’energia al sistema, mentre la componente verticale della marea modifica e modula continuamente, ogni secondo, la gravità terrestre, alzando e ribassando la litosfera e quindi anche la superficie terrestre di 30-40 cm, e quindi modificando anche il peso delle rocce: questa oscillazione favorisce o sfavorisce i terremoti in funzione della loro natura.

Per esempio, i terremoti estensionali avvengono più frequentemente durante le fasi di bassa marea (quando cioè la gravità terrestre è massima), mentre i terremoti compressivi avvengono più spesso durante le fasi di alta marea perché con una leggera diminuzione della forza di gravità si facilita lo scorrimento contrazionale.

In sostanza, la componente orizzontale carica il sistema, mentre quella verticale può essere il grilletto che innesca i terremoti, ma questi possono avvenire indipendentemente dalla marea quando la ‘misura è colma’. La Terra esercita delle maree solide che innalzano il suolo lunare di circa 10 metri, e la sismicità lunare ha una ciclicità mensile concentrata nell’emisfero rivolto verso la Terra.

La Luna non ha una tettonica delle placche perché evidentemente non ha temperature interne sufficientemente alte da determinare basse viscosità che permettano la convezione e inoltre si trova in tidal-locking, cioè guarda la Terra sempre con la stessa faccia, quindi manca la rotazione del corpo celeste come per il nostro pianeta. Quindi sì, c’è un controllo gravitazionale fondamentale sulla sismicità, ma questo non significa che ora siamo in grado di prevedere i terremoti.

Sismogramma all’Osservatorio di Weston, Massachussetts. Foto di Z22, CC BY-SA 3.0

Abbiamo però una chiave di lettura che ci permetterà di approfondire quei settori delle geoscienze che ci possono dare informazioni deterministiche sull’evoluzione delle aree a maggiore pericolosità sismica: dalla geodesia alla geochimica dei fluidi, dalla statistica all’intelligenza artificiale, discipline che ci permettono di riconoscere dei transienti o anomalie che preludono l’attivazione delle faglie, o meglio il rilascio dell’energia accumulata nei volumi adiacenti alle faglie stesse che sono dei piani passivi di rilascio e canalizzazione di una parte di questa energia.

Che impatto può avere questa ricerca sullo studio degli hotspot, ad esempio quello delle Hawaii? Può aiutare a definire la profondità di origine del magma che alimenta l’apparato vulcanico? Può aiutare a determinare la dinamica dello spostamento dell’hotspot stesso (se lo spostamento esiste)?

Uno studio relativamente recente – grazie alla tecnica sismologica delle receiver functions – ha permesso di ricostruire la profondità a circa 130 km della camera magmatica sotto le Hawaii: questo significa che sì, gli hotspot pacifici sono alimentati da magma che proviene appunto da quel livello sotto la litosfera che si chiama canale a bassa velocità (low-velocity zone, LVZ) che costituisce la parte alta dell’astenosfera che va da circa 100 a 410 km di profondità.

I magmi delle Hawaii inoltre, sulla base dei dati petrologici sappiamo che si sono formati a una temperatura di circa 1500°C, a conferma del dato sismologico, e sono quindi relativamente superficiali, non provenienti cioè dal limite nucleo-mantello a 2900 km, come alcuni ricercatori avevano ipotizzato. Le Hawaii, come varie altre catene magmatiche, ci documentano che la litosfera si muove rispetto all’astenosfera e questo dato ci permette di calcolare la deriva della litosfera verso ‘ovest’ rispetto al mantello.

Carta batimetrica delle isole Hawaii. Immagine USGS in pubblico dominio; credits per Barry W. Eakins, Joel E. Robinson, Japan Marine Science e Technology Center: Toshiya Kanamatsu, Jiro Naka, University of Hawai’i: John R. Smith, Tokyo Institute of Technology: Eiichi Takahashi, e Monterey Bay Aquarium Research Institute: David A. Clague – Bathymetry image PDF, tratta dalla pubblicazione USGS Geologic Investigations Series Map I-2809: Hawaii’s Volcanoes Revealed

Vi sono anche altri tipi di catene magmatiche che venivano etichettate come hotspot, in particolare posizionate sulle dorsali oceaniche come l’Islanda, le Azzorre, Ascencion, ma è stato dimostrato dalle ricerche di scienziati italiani come Enrico Bonatti e Marco Ligi che in realtà sono zone dove il mantello fonde a una temperatura più bassa per il maggiore contenuto di fluidi, a cominciare dall’acqua stessa. Sono chiamati appunto wetspot o punti bagnati e hanno quindi un’origine e una composizione diversa rispetto agli hotspot come le Hawaii. Lo spostamento degli hotspot e wetspot è documentato, ma ha natura e significato geodinamico diverso. Nessun punto o margine di placca sulla Terra è fisso, tutto si muove, a velocità diverse, rispetto al mantello sottostante.

Quali campi altri di ricerca potranno beneficiare delle conclusioni di questo studio?

Il nostro auspicio (con Davide Zaccagnino e Francesco Vespe, coautori della ricerca, ma anche di numerosi altri colleghi che nel corso degli anni hanno contribuito in modo fondamentale a queste ricerche) è che questa scoperta sia l’inizio di un percorso che ci permetterà di capire sempre meglio non solo la sismicità, ma anche i meccanismi fondamentali di funzionamento della Terra e le sue interazioni con la dinamica planetaria e, perché no, anche dell’origine ed evoluzione della vita.

maree solide Carlo Doglioni
Immagine di malith d karunarathne

 

Riferimenti:

Tidal modulation of plate motions – Davide Zaccagnino, Francesco Vespe, Carlo Doglioni – Earth Science Reviews https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103179

Le maree solide muovono i continenti 

Le forze di natura astronomica come le maree solide svolgono un ruolo attivo sulla tettonica delle placche: è quanto affermano i risultati di una ricerca frutto della collaborazione fra l’Università Sapienza di Roma, l’ASI e l’INGV

 

Il motore della dinamica delle placche tettoniche è ancora relativamente poco chiaro. Da decenni si è pensato che la Luna e il Sole potessero contribuire alla dinamica interna della Terra, ma, nonostante vi fossero molte evidenze indirette, la loro influenza non era mai stata dimostrata in modo convincente.

Non tutti sanno che oltre alle maree liquide vi sono anche le maree solide che deformano continuamente la crosta terrestre, dislocando il suolo sia sulla verticale che sulla orizzontale di diversi decimetri. Con lo studio “Tidal modulation of plate motions” appena pubblicato su Earth Science Reviews, gli scienziati dell’Università Sapienza di Roma, dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) hanno fatto luce sull’importanza delle maree solide, (cioè di quelle deformazioni del suolo e di tutta la crosta terrestre che avvengono durante il passaggio allo zenit dei due corpi celesti) provando il legame fra gli spostamenti delle placche tettoniche e le forze di natura astronomica come le maree, in particolare nella loro componente orizzontale.

Gli effetti periodici delle maree si verificano a intervalli di tempo molto diversi. Alcuni hanno alta frequenza, cioè avvengono con cadenza semidiurna, diurna, bisettimanale e mensile. Altri, invece sono a bassa frequenza con cadenze più lunghe: semi-annuali, annuali, 8,8 e i 18,6 anni circa, fino ad arrivare a quella della precessione degli equinozi che ha un periodo di 26.000 anni. Quelle con periodi di 8,8 e 18,6 anni, sulle quali si è focalizzato lo studio, sono dovute, rispettivamente, alla precessione del perigeo e del nodo ascendente della Luna.

Le oscillazioni ad alta frequenza sono per lo più smorzate dall’alta viscosità del guscio esterno della Terra, la litosfera, che è spessa circa 100 km e il cui movimento relativo al mantello sottostante è rimasto finora inspiegato. Inoltre, le oscillazioni ad alta frequenza si confondono con fattori climatici e stagionali dovuti a oscillazioni della pressione atmosferica e dei cicli dei fluidi nel sottosuolo e nei bacini oceanici. Da qui l’idea di ricercare oscillazioni orizzontali di bassa frequenza sulle linee di base inter-continentali, perché univocamente attribuibili alle sollecitazioni mareali.
Ciò è stato possibile grazie alla rete globale di stazioni GNSS permanenti (la sigla sta per “Global Navigation Satellite Systems”, che comprende sia il GPS americano che il sistema GALILEO europeo) attraverso la quale è possibile effettuare misure di velocità tra le placche anche tra stazioni a migliaia di chilometri di distanza.

Grazie a importanti servizi internazionali operanti da almeno 30 anni come l’International GNSS Service (IGS), cui contribuisce in modo significativo l’ASI attraverso il suo Centro di Geodesia Spaziale di Matera, le stazioni hanno accumulato serie storiche delle loro coordinate giornaliere lunghe ormai almeno 20 anni, necessarie per svolgere questo tipo di analisi.
Così Davide Zaccagnino, Francesco Vespe e Carlo Doglioni hanno effettuato l’analisi delle variazioni nel tempo della velocità di allontanamento o avvicinamento tra le placche.
Dai loro studi è emerso che la deriva secolare dei continenti, cioè delle placche litosferiche in cui è suddiviso il guscio del pianeta, è modulata da una vibrazione che oscilla alle stesse basse frequenze delle maree. È stata fatta una controprova per linee di base intra-placca per capire se queste oscillazioni persistessero o meno.

Proprio la trascurabilità riscontrata su linee di base intra-placca ha confermato che queste forze astronomiche giocano un ruolo decisivo nel descrivere i moti della deriva dei continenti che, quindi, lentamente si muovono verso ‘ovest’ grazie alla spinta orizzontale delle maree solide rispetto al mantello sottostante, lungo un flusso ondulato descritto dal cosiddetto equatore tettonico che fa un angolo di circa 30° con l’equatore geografico.

Riferimenti:

Tidal modulation of plate motions – Davide Zaccagnino, Francesco Vespe, Carlo Doglioni – Earth Science Reviews https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103179

maree solide continenti
Immagine realizzata da SoylentGreen, con texture della NASA, CC BY-SA 3.0

Testo dall’Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma.