Come la vita e il nostro Pianeta sono evoluti insieme
Parte il progetto CoEvolve: indaga la coevoluzione della vita con la Terra
CoEvolve indaga la coevoluzione della vita con la Terra
CoEvolve, il progetto finanziato dal Consiglio Europeo delle Ricerche, guidato dal microbiologo della Federico II di Napoli, Donato Giovannelli, è ufficialmente decollato. Il progetto condurrà il team del Giovannelli-Lab dall’Artico ai deserti delle Ande cilene, e poi dal Costa Rica all’Islanda, alla ricerca di microrganismi che verranno raccolti negli ambienti estremi del nostro pianeta per capire come la Terra e la vita si sono mutualmente influenzati, in una sorta di coevoluzione tra la geosfera e la biosfera terrestre.
‘Quando guardiamo il nostro pianeta tendiamo a pensare che la geologia sia una forza inarrestabile che modella i continenti e gli oceani, e che la vita si adatti a questi cambiamenti ed evolva per tenere il passo. Questo è vero per la maggior parte del tempo, ma ci sono state diverse occasioni durante la storia della Terra in cui l’evoluzione di alcuni processi biologici hanno influenzato notevolmente la geologia, la mineralogia e quindi la traiettoria evolutiva della Terra’ – spiega il coordinator Donato Giovannelli. La realtà è che il nostro pianeta e la vita si sono coevoluti nel tempo, influenzandosi a vicenda per oltre 4 miliardi di anni. ‘È come una delicata danza in cui la vita e il pianeta Terra lavorano insieme per mantenere l’abitabilità del pianeta e sostenere la vita stessa’, dice Donato Giovannelli. Nonostante questo, l’estensione della coevoluzione e le sue forze motrici sono in gran parte sconosciute’.
Il progetto CoEvolve mira a capire come la vita, in particolare i microrganismi, e il pianeta si sono coevoluti nel tempo, concentrandosi sul ruolo dei metalli. Il progetto è finanziato con una sovvenzione di 2,1 milioni di euro dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC Starting Grant 2020).
I microrganismi sono fondamentali per il funzionamento del pianeta e sono stati la forza trainante nel ciclo dei nutrienti e degli elementi dall’origine della vita su questo pianeta. Per controllare il ciclo dei nutrienti e degli elementi, i microrganismi utilizzano un insieme di proteine che contengono metalli nel loro nucleo, utilizzati per controllare efficacemente le reazioni chimiche. A causa di questa relazione, il ruolo dei metalli è importante per la vita (basti pensare solo a cosa comporta un calo di ferro nel sangue).
‘Le conoscenze degli ultimi decenni sulla evoluzione della vita terrestre ci ha fatto comprendere che la disponibilità di metalli è cambiato drammaticamente nel tempo, in gran parte a causa del cambiamento delle concentrazioni di ossigeno nell’atmosfera – sottolinea Giovannelli -. In sintesi, metalli potrebbero aver controllato in una certa misura l’evoluzione della vita microbica stessa’.
Il progetto CoEvolve utilizza microrganismi raccolti in ambienti estremi, dai poli ai deserti, che sono una sorta di modello di antichi tempi geologici, per capire la relazione tra disponibilità di metallo e metabolismo microbico. Una selezione di ambienti diversi, da sorgenti termali negli altipiani del Cile all’Artico norvegese, saranno campionati nei prossimi 5 anni in una serie di missioni la cui delicata logistica richiede una lunga e attenta pianificazione.
CoEvolve indaga la coevoluzione della vita con la Terra
Donato Giovannelli, dunque, sta raccogliendo nel Giovannelli-Lab un team di scienziati e scienziate con diversi background per affrontare la natura multidisciplinare del progetto CoEvolve, che richiede competenze in microbiologia, biologia molecolare, geochimica, geologia, astrobiologia e big data. La prima fase del progetto è attualmente in corso, con l’allestimento di un nuovo laboratorio geo-bio presso l’Università di Napoli Federico II, e a partire dal 20 febbraio 2022, il team comincia con la prima tappa delle missioni: presso la base artica Dirigibile Italia del CNR (Isole Svalbard, Norvegia) a Ny-Ålesund (78°55′ N, 11°56′ E). La prima spedizione, i cui dati contribuiranno al CoEvolve, è finanziata con un Progetto di Ricerca in Artico del MUR.
“La mia speranza è che il progetto cambierà il modo in cui comprendiamo e interagiamo con il mondo microbico, aprendo nuove strade in diversi campi come la bioremediation, le biotecnologie e la ricerca sul microbioma umano e potrebbe anche cambiare il modo in cui cerchiamo la vita nell’Universo”, conclude Donato Giovannelli.
CoEvolve in breve:
– Al via il progetto CoEvolve del Dipartimento di Biologia della Federico II di Napoli. Durerà 5 anni, beneficia di un finanziamento ERC europeo di 2.1 milioni di euro. Alla sua guida il microbiologo Donato Giovannelli.
– Studierà organismi di ambienti estremi, raccolti in Cile, Islanda, Norvegia, Russia, Italia, Costa Rica, per comprendere come la geologia terrestre ha influenzato la vita, e come la vita, a modo suo, abbia a sua volta influenzato la geologia.
– La prima tappa, in atto in questo momento, alle Isole Svalbard, in Norvegia, presso la base artica del CNR Dirigibile Italia. Il team di microbiologi raccoglierà microorganismi adattati ad un ambiente estremamente freddo.
Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università Federico II di Napoli.
Una nuova frontiera per le telecomunicazioni ottiche
Un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, elettronica e delle telecomunicazioni della Sapienza, in collaborazione con l’Università di Brescia e l’Università di Stato russa di Novosibirsk, ha scoperto nuove peculiari proprietà nei solitoni, un particolare tipo di onde luminose in grado di propagarsi indefinitamente nelle fibre ottiche. I risultati dello studio, presentati sulla rivista Communications Physics, aprono la strada a un nuovo tipo di propagazione ottica multimodo, applicabile nelle telecomunicazioni e nei laser a fibra.
Una nuova frontiera per le telecomunicazioni ottiche; nell’immagine un solitone. FotoChristophe.Finot et Kamal HAMMANI – Laboratoire Interdisciplinaire CARNOT de Bourgogne, UMR 5209 CNRS-Université de Bourgogne, Dijon, Bourgogne, FRANCE Department of Physics of the University of Bourgogne Équipe Solitons, Lasers et Communications Optiques web site, CC BY-SA 2.5
Le fibre ottiche vengono utilizzate per trasmettere energia luminosa in modo guidato e senza interferenze elettromagnetiche. Tale propagazione può avvenire in maniera monomodale o multimodale: nelle fibre monomodali la propagazione del segnale luminoso avviene in un solo modo e rispetto alle fibre multimodali vi è una minore attenuazione e dispersione del segnale.
La ricerca sulla trasmissione di dati in fibre ottiche multimodo risale a circa 40 anni fa, quando venne prevista l’esistenza di impulsi luminosi particolari, detti solitoni spaziotemporali o multimodo, in grado di propagarsi indefinitamente lungo le fibre, grazie a un delicato meccanismo di compensazione tra gli effetti dispersivi e quelli non lineari.
Negli ultimi decenni i solitoni ottici, divenuti mattoni essenziali nel costruire sorgenti di luce laser a impulsi ultracorti, sono stati proposti anche come veicoli ideali per trasmettere dati nelle autostrade dell’informazione a fibra ottica che formano la spina dorsale di internet. Le teorie sviluppate negli anni passati attribuivano ai solitoni nelle fibre multimodo una evoluzione stabile e ripetitiva, man mano che si propagano lungo la fibra, eppure questa evoluzione periodica dell’impulso non è mai stata osservata sperimentalmente.
Oggi, gli studi del gruppo di ricerca coordinato da Stefan Wabnitz del Dipartimento di Ingegneria dell’informazione, elettronica e delle telecomunicazioni (DIET) della Sapienza, sviluppati in seno a un progetto di ricerca avanzata finanziato dal programma europeo Horizon 2020 tramite lo European Research Council (ERC), infrangono le previsioni teoriche comunemente accettate. Nel lavoro, svolto in collaborazione con l’Università di Brescia e l’Università di Stato russa di Novosibirsk e pubblicato sulla rivista Communications Physics, è stato dimostrato per la prima volta a livello sperimentale che i solitoni multimodo non seguono il comportamento periodico, ma, al contrario, tali impulsi evolvono spontaneamente verso delle forme d’onda singolo modo, che cioè si propagano nel modo fondamentale della fibra.
È stato inoltre osservato, in maniera inaspettata, che i solitoni nel propagarsi acquistano una durata temporale fissa, che dipende unicamente dalla lunghezza d’onda della radiazione luminosa iniettata all’ingresso della fibra. La durata temporale caratteristica di questi impulsi luminosi, alle lunghezze d’onda tipiche delle telecomunicazioni, è risultata estremamente piccola (100-200 femtosecondi) e pressoché indipendente dalla durata temporale dell’impulso laser originale, che viene accoppiato all’ingresso della fibra.
Questa ricerca ha fornito anche un supporto teorico e numerico alle osservazioni sperimentali, individuando come condizione essenziale per la formazione di tali impulsi la coincidenza tra tre distinte scale di lunghezza: la lunghezza associata alla non linearità della fibra, quella associata all’allargamento temporale dovuto alla dispersione cromatica, e quella associata allo scorrimento temporale o “walk-off”, ovvero la distanza entro la quale i modi di una fibra si separano temporalmente per effetto della dispersione modale.
Finora, la trasmissione in fibre ottiche multimodo ha permesso di sfruttare la tecnica della multiplazione nel dominio dello spazio (Space Division Multiplexing – SDM) utilizzando ciascun modo della fibra come canale di informazione. Con questo meccanismo, più canali trasmissivi in ingresso condividono la stessa capacità trasmissiva disponibile in uscita, ovvero si combinano più segnali in uno (detto multiplato) trasmesso in uscita su uno stesso collegamento fisico.
“Questo studio – spiega Mario Zitelli della Sapienza, che ha condotto le verifiche sperimentali – apre la possibilità di realizzare un SDM solitonico, con canali realizzati da gruppi di modi con diverse velocità, dove ogni canale trasmette una quantità elementare di informazioni mediante la propagazione di un singolo solitone spaziotemporale, caratterizzato da alta potenza luminosa e forte robustezza.”
“L’impiego di solitoni spaziotemporali di durata fissa – aggiunge Zitelli – potrà permettere di realizzare laser in fibra multimodo particolarmente stabili, grazie alla naturale predisposizione dell’impulso luminoso ad assumere una precisa durata temporale”.
“Il nostro lavoro – conclude Stefan Wabnitz – chiarisce il ruolo dei solitoni spaziotemporali in una fibra multimodo e contribuisce agli sforzi della ricerca sullo sviluppo di nuove tecniche di trasmissione ottica e di nuovi laser, che porteranno a un incremento della capacità di trasmissione in fibra, e allo sviluppo di nuove sorgenti ottiche di impulsi ultracorti ad alta energia”.
Questi risultati aprono la strada a un nuovo tipo di propagazione ottica in fibra multimodo, applicabile nelle telecomunicazioni e nei laser a fibra.
Riferimenti:
Conditions for walk-off soliton generation in a multimode fiber – Mario Zitelli, Fabio Mangini, Mario Ferraro, Oleg Sidelnikov, Stefan Wabnitz – Communications Physics 2021, 4:182. DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-021-00687-0
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Il satellite WildTrackCube-SIMBA è pronto al lancio
È stata completata il 12 febbraio a Mosca (Russia) l’installazione del CubeSat WildTrackCube-SIMBA (System for Improved Monitoring of the Behavior of Animals) nel sistema di lancio della GK Launch Services. Il satellite è stato sviluppato da studenti e ricercatori del laboratorio S5Lab – Sapienza Space Systems and Space Surveillance Laboratory coordinato da Fabrizio Piergentili e Fabio Santoni dei dipartimenti DIMA e DIAEE di Sapienza Università di Roma, in collaborazione con Machakos University (Kenya) e University of Nairobi (Kenya). Il progetto è supportato dall’Agenzia Spaziale Italiana e dall’Agenzia Spaziale del Kenya nell’ambito del programma IKUNS (Italian-Kenyan University Nano-Satellites). La missione è risultata vincitrice nel 2019 del concorso internazionale “Win a free launch of 1U Cubesat on the first commercial mission of GK Launch Services”, promosso dalla International Astronautical Federation e dalla compagnia di lancio GK Launch Services.
Figura 1: Gli studenti Sapienza con il satellite nella camera pulita del sito di integrazione
Nell’ambito del programma IKUNS, è già stato lanciato con successo il CubeSat 1KUNS-PF, primo nano-satellite kenyano, sviluppato in collaborazione con Sapienza, ed è previsto nei prossimi mesi il lancio del nano-satellite IKUNS-B/LEDSAT. WildTrackCube-SIMBA è il terzo nano-satellite sviluppato nell’ambito di collaborazioni internazionali dagli studenti dei Corsi di Ingegneria Aerospaziale della Sapienza, dopo URSA-MAIOR (lanciato a giugno 2017) e 1KUNS-PF (lanciato a maggio 2018).
Figura 3: Il CubeSat WildTrackCube-SIMBA pronto per l’integrazione
Il CubeSat 1U (100 x 100 x 113.5 mm) è stato concepito dalle tre università come dimostratore tecnologico di un sistema innovativo di tracciamento della fauna selvatica nei parchi nazionali del Kenya, per studiare il comportamento degli animali, anche in vista di una riduzione dei pericoli legati al loro sconfinamento, con ingenti danni alle colture e, nei casi più gravi, con la perdita di vite umane. Il satellite sarà in grado di ricevere la posizione e i dati sanitari degli animali, dotati di un collare, e di ritrasmetterli alle stazioni di terra, così da garantire il tracciamento e il monitoraggio della fauna interessata dall’esperimento. Tali dati saranno ricevuti ed elaborati in collaborazione con le Università kenyane partecipanti al progetto.
Figura 2: Il satellite WildTrackCube-SIMBA durante l’integrazione nel deployer di lancio. (Credit GK Launch Services/Aerospace Capital)
Durante le attività di integrazione avvenute a Mosca, i quattro studenti della Sapienza hanno potuto partecipare a tutte le operazioni di integrazione del satellite nel sistema di separazione del lanciatore. Il satellite, così preparato al lancio, è in trasferimento verso il Cosmodromo di Baikonur (Kazakhstan), da dove sarà lanciato a bordo di un razzo Soyuz/Fregat il 20 marzo 2021.
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
GHIACCIAI MINACCIATI DAL CLIMA: SCIENZIATI A 4100 METRI PER SALVARE LA ‘MEMORIA’ DEL GRAND COMBIN
Ghiacciai minacciati dal clima: foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
ICE MEMORY: STOP ALLA MISSIONE SUL GRAN COMBIN
GHIACCIAIO DIFFICILE, SCIENZIATI RIENTRATI
VENEZIA, 21 Settembre 2020 – Dopo tre tentativi interrotti a una ventina di metri di profondità, il team italo-svizzero di scienziati del programma Ice Memory ha dovuto lasciare questa mattina il campo sul massiccio del Grand Combin. I ricercatori hanno operato per una settimana a 4.100 metri di quota sul ghiacciaio Corbassiere. Giorni di temperature elevate, con massime sempre sopra lo zero, hanno reso più difficile del previsto l’estrazione dei campioni di ghiaccio.
Il team sul ghiacciaio era composto da 6 glaciologi e paleoclimatologi dell’Istituto di Scienze Polari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isp), dell’Università Ca’ Foscari Venezia e del centro di ricerca svizzero Paul Scherrer Institut (Psi). Con loro una guida alpina e a valle, nel borgo aostano di Ollomont, un ricercatore a supporto.
In due punti gli scienziati hanno incontrato una transizione inaspettata, probabilmente delle ‘lenti’ di ghiaccio molto resistenti, che hanno bloccato e anche danneggiato il carotatore. Determinati a portare a termine la missione, grazie al supporto a valle, erano riusciti a far trasportare riparare in una notte la strumentazione nel laboratorio del costruttore, nei pressi di Berna.
Nel fine settimana il terzo tentativo, spostato a una decina di metri dai precedenti, si è arrestato ancora una volta attorno ai 20 metri, determinando lo ‘stop’ alle operazioni, suggerito anche dalle previsioni di instabilità meteo che avrebbero reso difficile per i prossimi giorni un rientro a valle in sicurezza.
Rinviato a una futura missione, dunque, l’obiettivo di prelevare tre carote di ghiaccio, veri e propri archivi della storia climatica della regione alpina da analizzare e conservare per le prossime generazioni di scienziati.
“L’acqua ha complicato le operazioni. Non ci aspettavamo di trovare il ghiacciaio in queste condizioni – afferma Carlo Barbante, direttore dell’Istituto di Science polari del Cnr e docente all’Università Ca’ Foscari Venezia – dovremo cambiare metodo di perforazione, sperando di non essere arrivati troppo tardi e di riuscire per la prima volta ad estrarre una carota di ghiaccio completa dal Grand Combin, in un’area in cui la calotta raggiunge i 70 metri di profondità”.
Negli ultimi 170 anni il ghiacciaio Corbassiere ha perso circa un terzo della sua area, con un arretramento della lingua glaciale di circa 3,5 chilometri.
Parte dei campioni che gli scienziati volevano prelevare era destinato alla ‘biblioteca dei ghiacci’ che il programma internazionale Ice Memory creerà in Antartide. Ice Memory è una corsa contro il tempo per portare al sicuro questi archivi, mettendoli a disposizione delle future generazioni di scienziati.
Comprendere il clima e l’ambiente del passato permette di anticipare i cambiamenti futuri. I ghiacciai montani conservano la memoria del clima e dell’ambiente dell’area in cui si trovano, ma si stanno ritirando inesorabilmente a causa del riscaldamento globale, ponendo questo inestimabile patrimonio scientifico in pericolo.
Quella sul Grand Combin è stata la prima di una serie di spedizioni finanziate dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (con il Fondo Integrativo Speciale per la Ricerca, Fisr) che proseguirà con i ghiacciai italiani del Monte Rosa, Marmolada, Montasio e Calderone.
Per gli aggiornamenti provenienti dai ricercatori sul campo: Facebook e Twitter.
Il team: Margit Schwikowski (team leader, Psi), Theo Jenk (Psi), Thomas Singer (Psi), Jacopo Gabrieli (Cnr/Ca’ Foscari), Fabrizio de Blasi (Cnr/Ca’ Foscari), Rachele Lodi (Cnr/Ca’ Foscari), Paolo Conz (guida alpina). Al campo base i ricercatori di Cnr e Ca’ Foscari: Federico Dallo (Cnr/Ca’ Foscari).
VENEZIA – Un team italo-svizzero di scienziati è salito la mattina del 14 Settembre sul massiccio del Grand Combin, a 4.100 metri di quota, per estrarre dal ghiacciaio Corbassiere due campioni (carote di ghiaccio) da destinare alla ‘biblioteca dei ghiacci’ che il programma internazionale Ice Memory creerà in Antartide. Ice Memory è una corsa contro il tempo per portare al sicuro questi archivi, mettendoli a disposizione delle future generazioni di scienziati.
Comprendere il clima e l’ambiente del passato permette di anticipare i cambiamenti futuri. I ghiacciai montani conservano la memoria del clima e dell’ambiente dell’area in cui si trovano, ma si stanno ritirando inesorabilmente a causa del riscaldamento globale, ponendo questo inestimabile patrimonio scientifico in pericolo.
Negli ultimi 170 anni il ghiacciaio Corbassiere ha perso circa un terzo della sua area, con un arretramento della lingua glaciale di circa 3,5 chilometri.
Sul ghiacciaio del Grand Combin vivranno e opereranno per circa due settimane 6 glaciologi e paleoclimatologi dell’Istituto di Scienze Polari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isp), dell’Università Ca’ Foscari Veneziae del centro di ricerca svizzero Paul Scherrer Institut (Psi). Le buone condizioni meteo saranno fondamentali per la riuscita dell’impresa: sarà possibile evacuare solo in elicottero. Saranno supportati dai colleghi che seguiranno la missione dal campo base nel borgo aostano di Ollomont.
L’obiettivo è estrarre tre carote di ghiaccio profonde 80 metri e del diametro di 7,5 centimetri. Si tratterà dei primi campioni completi del ghiacciaio del Grand Combin. Due verranno conservate per il futuro nell’archivio creato appositamente nella stazione Concordia sul plateau antartico, l’altra sarà analizzata nei laboratori congiunti di Ca’ Foscari e Cnr a Venezia ed al Psi.
Ghiacciai minacciati dal clima: foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Quella sul Grand Combin è la prima di una serie di spedizioni finanziate dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (con il Fondo Integrativo Speciale per la Ricerca, Fisr) che proseguirà con i ghiacciai italiani del Monte Rosa, Marmolada, Montasio e Calderone.
Per gli aggiornamenti provenienti dai ricercatori sul campo: Facebook e Twitter.
Parteciperanno alla spedizione: Margit Schwikowski (team leader, Psi), Theo Jenk (Psi), Thomas Singer (Psi), Jacopo Gabrieli (Cnr/Ca’ Foscari), Fabrizio de Blasi (Cnr/Ca’ Foscari), Rachele Lodi (Cnr/Ca’ Foscari), Paolo Conz (guida alpina). Al campo base i ricercatori di Cnr e Ca’ Foscari: Federico Dallo (Cnr/Ca’ Foscari).
La scienza delle “carote di ghiaccio”
Foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Analizzando le bolle d’aria che la neve accumula strato dopo strato sul ghiacciaio nel corso dei secoli, gli scienziati sono oggi in grado di identificare le tracce dell’evoluzione delle temperature e delle concentrazioni di composti chimici. Si tratta di analisi impensabili pochi decenni fa. Per questo, la missione di Ice Memory ha lo scopo di assicurare campioni di qualità agli scienziati che, tra qualche decennio, avranno nuovi metodi e tecnologie a disposizione per analizzarli.
Foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
“Per comprendere meglio la risposta del clima della terra alle continue emissioni e quindi intraprendere concrete azioni di mitigazione ed adattamento, è essenziale guardare al passato – spiegano i ricercatori – È necessario, infatti, capire come il clima abbia reagito alla naturale ciclicità delle variazioni dei gas serra. Grazie alle carote di ghiaccio è possibile ricostruire questa ciclicità”.
L’esempio emblematico è quello della carota del progetto europeo EPICA estratta in Antartide e lunga oltre 3000 metri, che ha permesso di ricostruire la storia del clima della terra negli ultimi 740.000 anni riconoscendo i cicli glaciali e interglaciali che si sono susseguiti nel tempo. Particolari carote estratte dai ghiacci alpini, per esempio sul Monte Rosa e sull’Ortles, hanno permesso di ricostruire l’evoluzione del clima fino a oltre 5000 anni fa nonostante le inferiori profondità di perforazione (70 – 80 metri).
Foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Ice Memory
Ice Memory è un programma internazionale che ha l’obiettivo di fornire, per le decadi e i secoli a venire, archivi e dati sulla storia del clima e dell’ambiente fondamentali sia per la scienza sia per ispirare le politiche per la sostenibilità e il benessere dell’umanità. Ice Memory ambisce a federare le comunità internazionali scientifica e istituzionale per creare in Antartide un archivio di carote di ghiaccio dai ghiacciai attualmente in pericolo di ridursi o scomparire. Gli scienziati sono convinti che questo ghiaccio contenga informazioni di valore tale da richiedere attività di ricerca anche su campioni di ghiacciai scomparsi.
Foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Per Ice Memory, quella sul Grand Combin è la seconda missione sui ghiacciai alpini dopo quella del 2016 sul Monte Bianco. Altre spedizioni internazionali hanno permesso di mettere al sicuro gli archivi dei ghiacciai Illimani (Bolivia), Belukha e Elbrus (Russia).
Ice Memory è un programma congiunto tra Università Grenoble Alpes, Università Ca’ Foscari Venezia, Istituto nazionale francese per le ricerche sullo sviluppo sostenibile (Ird), Cnrs, Cnr, e con Istituto polare francese (Ipev) e Programma nazionale per le ricerche in Antartide (Pnra) per quanto riguarda le attività alla stazione Concordia in Antartide. Ice Memory ha il patrocinio delle commissioni italiana e francese dell’Unesco.
Ghiacciai minacciati dal clima: foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Testo, immagini e video dall’Ufficio Comunicazione Università Ca’ Foscari Venezia sui ghiacciai minacciati dal clima e gli scienziati a 4100 metri per salvare la ‘memoria’ del Grand Combin.
Ghiacciai minacciati dal clima: foto di archivio dalla ricognizione sul Grand Combin del 2018. Credit: Riccardo Selvatico per Cnr e Università Ca’ Foscari Venezia
Cominciamo dando qualche dato fisico del secondo pianeta del sistema solare: Venere.
12103 km e 12742 km. Sono, rispettivamente, i valori dei diametri di Venere e Terra: come vedete, molto simili, ma le somiglianze terminano qua. L’asse di rotazione del pianeta è inclinato di 177°, ciò rende la rotazione di Venere retrograda: su Venere vedremmo sorgere il Sole a Ovest e tramontare ad Est! La rotazione del pianeta su se stesso è molto lenta: il giorno sidereo dura ben 243 giorni terrestri, ma, per via del moto retrogrado, il giorno solare è più corto: 117 giorni terrestri. Il periodo siderale (l’anno venusiano) conta 225 giorni terrestri. Su Venere è interessante anche riportare il valore di un altro dato, il periodo sinodico, ovvero il tempo che impiega il pianeta a ritornare nella stessa posizione rispetto al Sole per noi che lo osserviamo dalla Terra. Esso è di 584 giorni.
Un pianeta osservato da sempre
E proprio i 584 giorni del periodo sinodico di Venere li ritroviamo nel Codice di Dresda, uno dei documenti astronomici più importanti dell’antica civiltà Maya. Osservatori meticolosi del cielo, i Maya avevano calcolato con estrema precisione il moto celeste del pianeta; per loro Venere era una divinità di grande importanza, giocando un ruolo importante nelle vite materiali e spirituali: ad essa offrivano notevoli sacrifici. Anche per i Mexica, altro popolo mesoamericano, questo pianeta aveva un ruolo centralissimo: la leggenda narra che il potente Quetzalcoatl si buttò in una pira, divenendo parte del cielo e una divinità, Venere come stella del mattino, appunto. Nel Mar Mediterraneo, Venere era invece spesso associato ad una divinità femminile, Afrodite per gli antichi Greci, Venere per i Romani; il simbolo astronomico del pianeta è anche quello utilizzato per il sesso femminile; spesso lo si intende come una stilizzazione della mano della dea che regge uno specchio anche se non sarebbe quella la sua vera origine.
Venere è il pianeta più vicino alla Terra, dunque ben visibile nel nostro cielo. È perciò naturale che fosse un punto di riferimento importante per i popoli antichi. Per via della sua vicinanza al Sole, Venere si rende visibile in alcuni periodi dell’anno solo dopo il tramonto e in altri poco prima dell’alba. Questa dualità la ritroviamo presso i popoli antichi, che attribuirono due divinità differenti alle due apparizioni di Venere sin quando i pitagorici arrivarono a capire che le due manifestazioni erano riconducibili allo stesso oggetto celeste. Per esempio, secondo i Mexica, Quetzalcoatl era Venere mattutino, mentre il fratello Xolotl impersonificava Venere della sera. Similmente, presso i latini vi erano Lucifero e Vespero.
Il transito di Venere
Il fatto che Venere sia un pianeta interno dà origine a due fenomeni ben visibili dalla Terra:
Venere, come la Luna, ha le fasi. Lo sapeva bene Galileo Galilei, che fu il primo ad osservarle nel 1610.
Possiamo ammirarne il transito, ossia il passaggio del disco nero di Venere sulla superficie del Sole.
I transiti di Venere avvengono a coppie, distanziati di 8 anni; ogni coppia si ripresenta a intervalli di 121,5 e 105,5 anni (l’ultimo fu il 6 giugno del 2012 e il prossimo sarà l’11 dicembre 2117). Il grande astronomo Edmund Halley, nel 1691, calcolò le epoche dei successivi 29 transiti di Mercurio e Venere, sino al 2004. Purtroppo, il primo transito di Venere, secondo i suoi calcoli, sarebbe stato nel 1761, quando Halley avrebbe avuto quasi 105 anni… immaginate il suo dispiacere per non poter assistere all’evento!
Perché era così importante il transito di Venere? Secondo il metodo sviluppato da Halley stesso, osservando tale evento da due luoghi diversi (e possibilmente piuttosto distanti), si poteva determinare la distanza Terra-Sole.
Quando finalmente arrivò il tanto atteso transito, il 6 giugno 1761, le principali nazioni europee organizzarono importanti spedizioni scientifiche per l’osservazione. Fu un’impresa ardua: qualcuno perse la vita nel lungo viaggio in nave per via di naufragi o della guerra tra Francia e Inghilterra, qualcun altro rimase disperso e chi arrivò incolume a destinazione ebbe magari la sfortuna di trovare un cielo nuvoloso.
Alla fine, solo 120 astronomi riuscirono nell’impresa e poterono svolgere il calcolo di Halley, in maniera piuttosto imprecisa, trovando un valore compreso tra 123 e 157 milioni di km (il valore oggi accettato è pari a 149.57 milioni di km).
Un inferno affascinante
Cratere da impatto nella Lavinia Planitia di Venere. I colori non corrispondono a quelli reali. FotoNASA/JPL, in pubblico dominio
Ma com’è questo pianeta? La definizione più appropriata è “un inferno”. La temperatura media è di 460° C, l’atmosfera è “pesante” (la pressione è quella che potremmo sperimentare a 1000 m sott’acqua), tossica (il 96% è anidride carbonica) e corrosiva (sono presenti nuvole di anidride solforosa che generano piogge acide). La presenza di una spessa coltre di nubi che riflette la luce del Sole rende il pianeta molto brillante, ma ostacola l’osservazione della superficie. Solo nel 1990, con la sonda NASA Magellano, fu possibile vedere attraverso le dense nubi per scoprire un mondo per lo più pianeggiante, con pochissimi crateri da impatto e con più di 1500 vulcani.
L’esplorazione spaziale di Venere cominciò, però, molto prima. La Russia dedicò un intero programma al pianeta, cominciando nel 1961 con la sonda Venera 1. Per alcune delle sedici missioni Venera, era previsto anche un lander, ma, per via delle condizioni estreme del pianeta, la permanenza sul suolo venusiano fu molto breve. Fu il lander della Venera 13 a battere il record di durata, con ben 127 minuti!
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