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Astronomia

Al via le analisi dei frammenti dell’asteroide Ryugu

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analisi frammenti asteroide Ryugu Foto grani

ALLA SCOPERTA DELL’UNIVERSO PRIMORDIALE: AL VIA LE ANALISI DEI FRAMMENTI DELL’ASTEROIDE RYUGU

Un team tutto italiano composto da ricercatori e ricercatrici dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dell’Università degli Studi di Firenze (UNIFI) e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) avvia le analisi dei due preziosissimi campioni dell’asteroide Ryugu ricevuti a maggio del 2023 nell’ambito di un bando internazionale per l’analisi dei materiali cosmici riportati a Terra dalla missione Hayabusa-2 dell’Agenzia Spaziale giapponese JAXA.

I due grani a disposizione del gruppo di ricerca sono denominati C0242 (del peso di 0,7 milligrammi e lunghezza di 1,712 millimetri) e A0226 (pesante 1,9 milligrammi e lunghezza di 2,288 millimetri). Ciascun grano è posto all’interno di un particolare recipiente di acciaio riempito di azoto, il cui scopo è sia di preservare il grano evitando contaminazioni dovute alle polveri e al vapore d’acqua presenti nell’ambiente, sia di permettere un trasporto sicuro. Per rendere onore alla cultura giapponese, il team italiano ha deciso di assegnare un nome ai due grani attingendo alla tradizione degli anime, in particolare le opere dello studio Ghibli con il suo creatore Hayao Miyazaki. I nomi sono stati scelti guardando sia alla forma (A0226-Totoro) dal film Il mio vicino Totoro, sia al compito di Hayabusa2 di spedire a Terra campioni extraterrestri (C0242-Kiki) dal film Kiki – Consegne a domicilio.

analisi frammenti asteroide Ryugu Foto grani
Al via le analisi dei frammenti dell’asteroide Ryugu. Foto dei grani. Crediti INFN – LNF

Le prime indagini di spettroscopia nell’infrarosso prendono il via presso il laboratorio di luce di sincrotrone Dafne Luce dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, sfruttando così la luce prodotta dall’acceleratore di particelle dei laboratori, Dafne. E, per preservare al meglio i due frammenti di asteroide, i ricercatori hanno ideato e realizzato delle attrezzature speciali:

“per la prima volta apriremo i contenitori dove sono contenuti in atmosfera protetta per poter fare le prime analisi spettroscopiche nell’infrarosso. In questi mesi abbiamo messo a punto dei portacampioni “universali” in grado di poter tener fermo ciascuno dei due frammenti per tutta la durata delle analisi, che durerà alcuni mesi”

spiega Ernesto Palomba, ricercatore INAF e professore presso l’Università “Federico II” di Napoli, che coordina le operazioni di analisi.

“Le tecniche e gli strumenti che abbiamo progettato e realizzato permetteranno di analizzare i campioni preservandoli dalla contaminazione dell’atmosfera terrestre che li danneggerebbe irreversibilmente, cancellando informazioni preziose per capire i meccanismi di formazione ed evoluzione del nostro Sistema solare e dei corpi che lo abitano, compresa la nostra Terra”.

Con le prime analisi il gruppo di ricerca si focalizzerà sullo studio della mineralogia, della materia organica e dell’acqua presente in questi campioni per ottenere le prime informazioni da questi veri e propri fossili del Sistema solare, che risalirebbero proprio alle primissime fasi di formazione del nostro sistema planetario, ovvero circa quattro miliardi di anni fa.

“La luce di sincrotrone di Dafne consentirà di analizzare in modo totalmente non distruttivo i micro-frammenti dei minerali contenuti nei grani dell’asteroide Ryugu.  Le analisi verranno svolte utilizzando un rivelatore per imaging nel medio infrarosso e consentiranno di evidenziare una eventuale presenza di tracce di materiale organico, fornendo importanti informazioni sulle interazioni fisico-chimiche tra molecole organiche e minerali che potrebbero aver avuto un ruolo nell’origine della vita sulla Terra o in altri corpi del Sistema Solare,”

spiega Mariangela Cestelli Guidi, ricercatrice INFN, responsabile della linea di luce di sincrotrone nell’infrarosso del Laboratorio Dafne Luce.

Le analisi dei campioni a Frascati si protrarranno per circa due settimane. Poi i grani di Ryugu verranno trasportati all’Università di Firenze per ulteriori indagini volte ad ottenere maggiori informazioni sulla storia di questi campioni.

“I grani di Ryugu arriveranno a Firenze entro un mese e vi rimarranno per circa sei settimane”

sottolinea Giovanni Pratesi, docente di Mineralogia Planetaria presso l’Università di Firenze e leader del gruppo di ricerca UNIFI.

“L’obiettivo di queste ulteriori indagini è quello di caratterizzare la morfologia e la composizione chimica della superficie dei frammenti, cosa che ci permetterà di avere informazioni preziose per aiutarci a ricostruire la storia di questo asteroide ma anche del nostro Sistema solare”.

Testo, video e immagini dagli Uffici Stampa INAF e INFN.

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Biologia

Italia, “penisola felice” per rane e salamandre

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Italia rane salamandre Salamandrina perspicillata - foto di M. Sassoè (Università di Torino)

STUDIO INTERNAZIONALE GUIDATO DA UNITO: PERCHÉ L’ITALIA È UNA “PENISOLA FELICE” PER RANE E SALAMANDRE

Il lavoro dei paleontologi mette in relazione i cambiamenti climatici avvenuti negli ultimi milioni di anni con la distribuzione di rettili e anfibi nell’Europa meridionale. È necessario monitorare con attenzione la salute degli anfibi italiani e concentrare gli sforzi di conservazione sulla nostra penisola, anche considerata l’elevatissima sensibilità di questi animali al cambiamento climatico in atto.

 

Un lavoro frutto di una collaborazione internazionale che vede coinvolti esperti paleontologi delle Università di Torino e di Firenze, ma anche dell’Università di Helsinki e dell’Istituto Catalano di Paleontologia Miquel Crusafont, ha messo in luce le correlazioni tra gli eventi climatici degli ultimi 3-4 milioni di anni e la distribuzione odierna di rettili e anfibi nell’Europa mediterranea. Secondo il recente studio, pubblicato su Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, la maggiore umidità relativa avrebbe permesso ad anfibi come le salamandre di trovare nella Penisola Italiana un rifugio accogliente in cui poter sopravvivere. Al contrario, eventi di freddo estremo non hanno permesso la sopravvivenza di alcuni rettili che oggi troviamo ancora nella Penisola Iberica e nei Balcani, ma non più in Italia.

Il gruppo di paleoerpetologi del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino, guidato dal Prof. Massimo Delfino, si occupa da anni di ricostruire la biogeografia del passato delle diverse specie di anfibi e rettili che vivono nel nostro territorio (e non solo).

“Una solida conoscenza del record fossile è l’unica base possibile per avere accesso diretto alla storia passata degli organismi che ci circondano – spiega il Prof. Delfino – e di conseguenza indagare le loro reazioni ai cambiamenti climatici già avvenuti sulla Terra”.

Lo studio ha evidenziato come la Penisola Italiana abbia perso nel periodo di tempo considerato numerose specie di rettili che in passato la abitavano e che oggi si ritrovano ancora nelle penisole Balcanica e Iberica. Tra questi, lo pseudopo (Pseudopus apodus) e lo stellione (Stellagama stellio) o un loro parente stretto. Questo è dovuto ad alcuni intervalli di poche decine di migliaia di anni caratterizzati da un clima particolarmente inadatto a questi rettili nella nostra penisola, laddove invece le aree più meridionali di Balcani e Iberia hanno mantenuto condizioni meno avverse.

Diversamente dai rettili, la distribuzione degli anfibi, e in particolare delle salamandre, è maggiormente controllata dai livelli di precipitazioni e quindi di umidità. Il maggior grado di umidità ricostruito dagli autori per il territorio italiano ha, pertanto, determinato la presenza di un rifugio particolarmente ospitale per gli anfibi durante i periodi “difficili” degli ultimi 3 milioni di anni.

Queste condizioni più umide sono testimoniate sia da analisi di modellizzazione della nicchia climatica sia da indagini parallele fondate sull’utilizzo del record fossile di altri gruppi (come i mammiferi e le piante) per ricostruire i livelli di precipitazione del passato.

“Quanto si osserva per la distribuzione degli anfibi è valido anche per alcune specifiche piante del passato, che richiedevano la presenza di estati umide”, osservano i paleobotanici Prof. Edoardo Martinetto (Università di Torino) e Prof.ssa Adele Bertini (Università di Firenze). “E non è escluso che pattern simili si possano osservare anche in gruppi diversi, soprattutto di organismi legati ad ambienti di acqua dolce”, aggiunge il Prof. Giorgio Carnevale (Università di Torino).

“Ho creduto molto in questo lavoro, perché penso che il record fossile abbia molto da dirci e che guardando al passato possiamo mettere in prospettiva gli eventi che accadono sotto i nostri occhi”, sottolinea la Dott.ssa Loredana Macaluso, prima autrice dell’articolo e attualmente ricercatrice alla Università Martin Luther University Halle-Wittenberg in Germania, che ha svolto il suo dottorato su questo tema presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino. “Il contributo di diverse branche della paleontologia e la collaborazione tra diversi esperti sono stati fondamentali per avere il quadro completo, consentendo l’unione di tutti i pezzi del puzzle. Proprio in considerazione della loro particolare storia evolutiva e biogeografica, le salamandre dovrebbero essere fra i nostri simboli e orgogli naturalistici, visto che la loro biodiversità nel nostro paese rappresenta un unicum a livello europeo e mondiale, con molte specie endemiche (e dunque esclusive del nostro territorio). Dovremmo capire che abbiamo una responsabilità molto alta riguardo la loro conservazione e che dovremmo iniziare a preoccuparcene seriamente”.

Italia, “penisola felice” per rane e salamandre. Gallery

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino

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Geologia

Non solo acqua al centro della terra, anche metano e idrogeno molecolare

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NON SOLO ACQUA AL CENTRO DELLA TERRA, CI SONO ANCHE METANO E IDROGENO MOLECOLARE

Lo studio pubblicato su «Nature» conferma per la prima volta che le placche tettoniche penetrano nel mantello seguendo talvolta percorsi non lineari.

La scoperta potrebbe contribuire anche a comprendere l’origine dei terremoti profondi e di grande magnitudine

I diamanti super profondi, quelli estremamente rari che si formano a profondità da 300 fino a 1000 km all’interno del mantello terrestre, sono vere e proprie capsule inerti capaci di trasportare “frammenti” di terra profonda fino alla superficie terrestre senza quasi alcuna alterazione chimica.

L’articolo dal titolo “Extreme redox variations in a superdeep diamond from a subducted slab“, che ha come prima firma Fabrizio Nestola del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova con il contributo di Luca Bindi del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Firenze e pubblicato su «Nature» dal team di ricerca internazionale – a cui hanno partecipato anche l’Università canadese di Alberta, la tedesca di Bayreuth, l’americana Northwestern University e l’inglese University of Glasgow – descrive la composizione di un diamante davvero unico e sensazionale.

Foto a – Microfotografia del diamante studiato – foto Margo Regier

Il diamante studiato (Foto a) incorpora particolari inclusioni che testimoniano una sequenza complessa di reazioni chimiche che avvengono su una placca tettonica in subduzione – cioè quella placca che scorre al di sotto di un’altra placca e che può sprofondare verso l’interno del mantello terrestre – al “confine” tra la zona di transizione, tra i 410 e i 660 km di profondità, e il mantello inferiore, settore che si estende da 660 km fino al nucleo terrestre esterno a 2900 km di profondità.

Il processo di subduzione è uno dei principali fenomeni geologici che stanno alla base della tettonica delle placche sul nostro pianeta, la teoria che indica come la litosfera, l’involucro solido più esterno della Terra dello spessore di 70-100 km, sia divisa in circa venti porzioni rigide, dette appunto placche.

Non solo acqua al centro della terra, anche metano e idrogeno molecolare
Foto b – Microfotografia del diamante studiato con in evidenza le inclusioni intrappolate al suo interno – foto Margo Regier

La tipologia di inclusioni analizzate (Foto b) come il ritrovamento di forsterite pura, un caso unico, che è un minerale del mantello terrestre con composizione Mg2SiO4 e le reazioni chimiche che sono avvenute all’interno del diamante studiato indicano e confermano la presenza di acqua a grandissime profondità (circa 660 km), in concomitanza a metano (CH4), idrogeno molecolare H2 e la presenza di settori, sempre a queste profondità, costituiti da ferro metallico ritenuto – fino allo studio pubblicato su «Nature» – essere presente solo nel nucleo terrestre.

Allo stesso tempo, la scoperta conferma empiricamente per la prima volta ciò che era stato solo simulato in geofisica da calcoli molto complessi: le placche tettoniche penetrano nel mantello talvolta seguendo percorsi non lineari.

Non solo acqua al centro della terra, anche metano e idrogeno molecolare
Figura c – Placca in subduzione che si muove in modo non lineare raggiungendo il mantello inferiore. Figura modificata da Fabrizio Nestola et al. 2023

«Non si può escludere che tali percorsi possano essere un’ulteriore complessità da considerare per i sismologi che studiano lo sviluppo di alcuni terremoti estremamente profondi che talvolta raggiungono magnitudo 7 e che si verificano a profondità superiori ai 600 km, come nelle Filippine (675 km di profondità), in Papua Nuova Guinea (735 km), nelle Ande e in Indonesia. Sismi così profondi si sono verificati anche in Spagna, al di sotto della città di Granada (630 km), e più raramente anche in Italia, nel Tirreno meridionale, dove si sono registrati terremoti anche al di sotto dei 600 km di profondità – dice Fabrizio Nestola del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova –. La letteratura scientifica ritiene che tali terremoti siano correlati alle placche in subduzione e il nostro articolo non fa che supportare questa ipotesi andando a rendere ancora più complesso lo scenario, come si vede nella Figura c, non solo con un andamento della placca non lineare – che si muove verso grandi profondità – ma causando una sequenza di idratazione e disidratazione delle rocce che stanno entrando nel mantello inferiore».

Fabrizio Nestola
Fabrizio Nestola

«L’effettiva presenza di acqua a grandissime profondità nella Terra era stata già scoperta nel 2014 grazie ad un altro diamante super profondo, tuttavia – conclude Luca Bindi del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Firenze – con questo nuovo studio non solo confermiamo che l’acqua deve essere assolutamente presente tra la zona di transizione e il mantello inferiore, ma che a quelle profondità dobbiamo anche avere altri fluidi come il metano e l’idrogeno molecolare».

Link alla ricerca: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05392-8

Titolo: “Extreme redox variations in a superdeep diamond from a subducted slab” – «Nature» – 2023.

Autori: Fabrizio Nestola, Margo E. Regier, Robert W. Luth, D. Graham Pearson, Thomas Stachel, Catherine McCammon, Michelle D. Wenz, Steven D. Jacobsen, Chiara Anzolini, Luca Bindi & Jeffrey W. Harris.

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Padova sullo studio che non rileva solo acqua al centro della terra, ma pure metano e idrogeno molecolare.

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Scienze ambientali

Rischi chimici, biologici e radio-nucleari in Italia

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rischi agenti chimici, biologici, radio–nucleari

“SIGNIFICATIVE CRITICITÀ DELL’ITALIA” – RICERCATORI DI UNITO LANCIANO ALLARME SU RISCHI CHIMICI, BIOLOGICI E RADIO-NUCLEARI

I risultati del progetto di ricerca “Cbrn-Italy”, a cui UniTo ha partecipato insieme alle Università di Firenze e Bologna con il coordinamento della Scuola Superiore Sant’Anna

Un team di ricerca dell’Università di Torino guidato da Ludovica Poli, docente di Diritto internazionale del Dipartimento di Giurisprudenza, con il contributo del dott. Gustavo Minervini, ha partecipato assieme alle Università di Firenze e Bologna alla realizzazione del progetto Cbrn–Italy, coordinato dalla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

rischi agenti chimici, biologici, radio–nucleari
Possibili scenari con rischi chimici, biologici, radio-nucleari. Immagine di DeSa81

Il progetto, finanziato dai fondi del bando Prin 2017 (Progetti di rilevante interesse nazionale”) del Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca, è stato diretto da Andrea de Guttry, professore ordinario di Diritto internazionale dell’Istituto Dirpolis (Diritto, Politica, Sviluppo) della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Tra gli scenari presi in esame negli anni di sviluppo del progetto sono stati inclusi il rischio di terrorismo con agenti chimici, biologici, radio–nucleari, il verificarsi di incidenti industriali o di eventi naturali che portino al loro rilascio e, infine, l’utilizzo di armi chimiche, biologiche, radio–nucleari.

In una prima fase, il progetto ha realizzato una mappatura di obblighi e raccomandazioni internazionali relativi alla protezione da eventi chimici, biologici, radio-nucleari e, in un secondo momento, ha analizzato in quale misura l’Italia stia dando attuazione a obblighi e raccomandazioni internazionali.

Infatti, la mancata adozione di misure specifiche può avere conseguenze catastrofiche sulla salute delle persone e sull’economia di un Paese. L’appello delle ricercatrici e dei ricercatori che hanno partecipato al progetto Cbrn Italy è che “obblighi e raccomandazioni internazionali non siano più tralasciati dai decisori politici” e che “le principali criticità evidenziate siano affrontate in via prioritaria”

Stando alle rilevazioni della ricerca, l’Italia presenta delle “significative criticità” sul fronte della prevenzione delle situazioni di emergenza.

“Prevenire una crisi sanitaria globale, prepararsi ad affrontare le conseguenze catastrofiche di un’esplosione nucleare, avere un piano per il post-emergenza e il ritorno alla normalità: il diritto internazionale – ha spiegato Andrea de Guttry – stabilisce che, per ognuna di queste situazioni, è necessario adottare misure specifiche. I ripetuti bombardamenti nelle immediate vicinanze della centrale nucleare di Zaporizhzhia, in Ucraina, sollevano in maniera drammatica, come ha confermato in questi giorni dal direttore generale dell’Aiea (Agenzia internazionale per l’energia atomica), il pericolo reale di una esplosione nucleare le cui conseguenze si propagherebbero ben oltre i confini dell’Ucraina. La guerra in Ucraina espone anche il nostro Paese a rischi enormi, mentre il caso del Covid- 19 ha messo in luce lacune evidenti. Ci appelliamo a policy e decision makers italiani – conclude il docente – perché queste lacune vengano presto colmate”.

Le “significative criticità del sistema Italia” descritte nel rapporto finale del progetto Cbrn-Italy interessano diversi ambiti.

La prevenzione e la pianificazione delle emergenze dovrebbero essere sostenute da una strategia olistica e multi-rischio per la riduzione del rischio di disastri, che, come previsto dal Sendai Framework (il principale documento di riferimento internazionale sulla riduzione del rischio di disastri adottato nel 2015 e successivamente approvato dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite) avrebbe dovuto essere adottata entro il 2020.

La strategia dovrebbe essere sostenuta da una Piattaforma nazionale per la riduzione del rischio (che non appare a oggi. operativa) e dovrebbe prevedere un coordinamento con altri strumenti, come la Strategia di adattamento al cambiamento climatico, o la Strategia nazionale per la cybersicurezza, o la Strategia per la protezione delle entità critiche (che sarà obbligatoria dopo l’adozione della nuova Direttiva UE sulle entità critiche, prevista per la fine del 2022 o al più tardi inizio 2023).

Il nuovo Codice della Protezione Civile adottato nel 2018 introduce importanti novità in tema di prevenzione e pianificazione. Tra le principali lacune le ricercatrici e i ricercatori hanno notato, tuttavia, uno scarso coinvolgimento del pubblico nella valutazione del rischio e delle vulnerabilità locali; una scarsa attenzione alle necessità dei gruppi più vulnerabili che, in genere, sono colpiti in maniera significativa durante una situazione di emergenza: bambini, anziani, persone con disabilità, migranti. Importante è poi garantire – si legge nel rapporto finale – un’adeguata catena di comando anche nel caso di emergenze ibride che possano interessare più settori.

Il rapporto finale segnala anche la necessità di aggiornare e di dare maggiore visibilità al Piano di difesa contro il terrorismo Cbrn, come è stato fatto per altri piani operativi (come quello contro le emergenze radiologiche e nucleari aggiornato al 2022, oppure il piano pandemico al 2021). Maggiore attenzione in quest’ambito dovrebbe essere data, si legge nel rapporto, alla cooperazione di polizia transfrontaliera per la prevenzione dei reati, alla formazione di operatori. specializzati, ad esempio i risk manager di infrastrutture critiche, e alla comunicazione alla popolazione in situazione di emergenza.

Sempre il rapporto finale evidenzia la necessità di rivedere la normativa interna sulla prevenzione delle gravi malattie a carattere transfrontaliero, per aggiornare la normativa di adattamento ai Regolamenti Sanitari Internazionali, e alla nuova legislazione europea.

La pandemia di Covid-19 ha messo a dura prova la tenuta di un impianto normativo troppo precario e datato; la nuova normativa dovrebbe integrare le lezioni apprese durante il Covid, che dovrebbero essere oggetto di analisi post-emergenza, eventualmente anche tramite l’utilizzo di strumenti messi a disposizione dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, e dovrebbe prevedere adeguate risorse per il rafforzamento del sistema sanitario nazionale. È importante prevedere anche un rafforzamento delle attività di collaborazione, cooperazione e coordinamento con altri Stati e in sede di Unione Europea, anche per ridurre i costi impliciti nella prevenzione, preparazione, risposta e recupero da emergenze con bassa probabilità ma alto impatto.

Sul versante dell’assistenza, soprattutto socio-psicologica alle vittime di eventi Cbrn (siano essi intenzionali, accidentali o naturali) e del reintegro ambientale, durante il progetto sono stati notati divari significativi con le raccomandazioni internazionali. Un codice delle ricostruzioni – o più in generale un codice della ripresa – potrebbe essere adottato per coprire alcune lacune importanti della fase post- emergenza, che resta la più trascurata di tutto il ciclo di gestione.

 

* Il rapporto finale è disponibile qui: http://www.cbrn-italy.it/en/final-report-and-recommendations

Testo dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino sui possibili scenari con rischi chimici, biologici, radio-nucleari.

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Astronomia

Solar Orbiter osserva per la prima volta uno “switchback”

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ESA NASA Solar Orbiter Sole switchback

SOLAR ORBITER RISOLVE IL MISTERO DEGLI “SWITCHBACK”

L’osservatorio spaziale vicino ai segreti del Sole

Hanno partecipato alla ricerca coordinata da Daniele Telloni dell’Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astrofisico di Torino ricercatori dell’Università di Padova, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, dell’Agenzia Spaziale Italiana, delle Università di Firenze e di Urbino, del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dell’Università dell’Alabama a Huntsville e di altri prestigiosi atenei stranieri.

ESA NASA Solar Orbiter Sole switchback

Il 25 marzo 2022 Metis, il coronografo italiano a bordo della sonda ESA/NASA Solar Orbiter, ha osservato per la prima volta nella corona, cioè nello strato più esterno dell’atmosfera del Sole, una struttura magnetica a forma di S, il cosiddetto switchback, che si propaga nello spazio interplanetario. Comprendere l’origine degli switchback è di particolare rilevanza in quanto il meccanismo che li forma potrebbe spiegare anche l’origine dell’accelerazione del vento solare, cioè del flusso di particelle cariche emesse costantemente dal Sole che viaggia verso l’esterno nel Sistema Solare e che, investendo la magnetosfera e l’atmosfera terrestre, dà origine alle bellissime aurore boreali e australi.

«Finora gli switchbacks erano stati misurati solo in situ, cioè da sonde poste a bordo di satelliti che ne sono state attraversate, ma non erano mai stati realmente “visti”, cioè non ne erano mati state scattate delle foto – spiega il Prof. Giampiero Naletto del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova e che ha avuto il ruolo di experiment manager nella fase di realizzazione di Metis –. Metis è uno strumento a guida italiana molto complesso, la cui realizzazione ha dovuto superare varie difficoltà e che ha richiesto molti anni di lavoro di un team internazionale. Ma questi risultati unici che ci permettono di avanzare significativamente nella conoscenza del mondo che ci circonda e che avranno sicuramente in futuro ricadute nel progresso scientifico, tecnologico e sociale, compensano largamente lo sforzo profuso e stimolano tutti noi e in particolare i giovani ricercatori a perseguire nello sviluppo della ricerca».

Giampiero Naletto
Giampiero Naletto

«È grazie alla qualità dello strumento Metis, alla circostanza che stiamo osservando il Sole da molto vicino e anche ad un po’ di fortuna, che si è potuto ottenere per la prima volta una immagine di questo particolare fenomeno solare – confermano i dottorandi Chiara Casini e Paolo Chioetto del CISAS, il Centro di Ateneo di Studi e Attività Spaziali “G. Colombo” dell’Ateneo».

L’indagine, coordinata da Daniele Telloni dell’Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astrofisico di Torino che ha riconosciuto l’evento associandolo a uno studio sugli switchbacks proposto nel 2020 dal Prof. Gary Zank dell’Università dell’Alabama a Huntsville, sarà pubblicata oggi sulla rivista «The Astrophysical Journal Letters» e presentata nel corso dell’8th Solar Orbiter Workshop a Belfast in Irlanda. Hanno firmato l’articolo dal titolo “Observation of a magnetic switchback in the solar corona” ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, dell’Agenzia Spaziale Italiana, delle Università di Firenze, di Padova e di Urbino, del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dell’Università dell’Alabama a Huntsville e di altri prestigiosi Atenei stranieri.

Le misure in situ degli switchbacks realizzate negli anni precedenti avevano consentito a un team internazionale di scienziati di interpretarne l’origine sulla base dell’interchange reconnection e di un modello matematico che ne descrive dettagliatamente genesi e sviluppo. Tuttavia questa interpretazione non era mai stata confermata da un’osservazione diretta di uno switchback.

«La prima immagine scattata da Metis che Daniele Telloni mi ha mostrato – racconta Gary Zank – ha suggerito da subito una corrispondenza con il modello matematico che abbiamo sviluppato tempo fa. Ma entrambi abbiamo dovuto frenare il nostro entusiasmo fino a quando la comparazione di analisi più dettagliate prodotte dal coronografo ha confermato l’ipotesi attraverso risultati assolutamente spettacolari!».

 «La prima immagine di uno switchback nella corona solare ha svelato senz’altro il mistero della sua origine – commenta Daniele Telloni –. Continuando a studiare il fenomeno potremmo riuscire a far luce sui processi che accelerano il vento solare e lo riscaldano a grandi distanze dal Sole».

Lo studio del Sole e del vento solare prosegue, quindi, grazie a Solar Orbiter: la prima sonda a portare sia strumenti di telerilevamento, sia in situ a un terzo della distanza Terra-Sole.

«Questo è esattamente il tipo di risultato che speravamo di ottenere con Solar Orbiter – conclude Daniel Müller, ESA Project Scientist per Solar Orbiter –. Grazie ai dieci strumenti che si trovano a bordo della sonda spaziale, raccogliamo una quantità di dati sempre maggiore e, sulla base di risultati come quello appena raggiunto, perfezioniamo le osservazioni pianificate per la sonda. Quello appena effettuato è infatti solo il primo passaggio ravvicinato di Solar Orbiter al Sole, durante i prossimi proveremo a capire in che modo la nostra stella si collega al più ampio ambiente magnetico del Sistema Solare, insomma prevediamo di ottenere molti altri risultati entusiasmanti».

Testo, video e foto dall’Università degli Studi di Padova

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Astronomia

Gaia l’investigatrice, così stana le coppie di buchi neri supermassicci

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Gaia buchi neri supermassicci

Gaia l’investigatrice, così stana le coppie di buchi neri supermassicci

Un team di astrofisici guidato da Filippo Mannucci dell’Istituto nazionale di astrofisica ha ideato un nuovo metodo per individuare rapidamente e sull’intero cielo coppie di buchi neri supermassicci destinati a fondersi insieme alle rispettive galassie. La tecnica si avvale dei dati raccolti dal telescopio spaziale Gaia dell’ESA ed è stata confermata da osservazioni con Hubble, LBT e altri grandi telescopi da terra. I risultati sono descritti in un articolo pubblicato oggi su Nature Astronomy.

È una verità universalmente riconosciuta che un buco nero in possesso di una buona massa debba necessariamente cercare un compagno. Lo abbiamo appurato, da qualche anno, per buchi neri relativamente piccoli – decine di masse solari – grazie alla rivelazione delle onde gravitazionali che generano quando si fondono. E lo stesso sembra valere anche per quelli supermassicci – centinaia di milioni, se non miliardi, di masse solari – che albergano nel cuore delle galassie. Quando due galassie si scontrano, e lo fanno spesso, si uniscono e i due buchi neri supermassicci iniziano a spiraleggiare l’uno attorno all’altro, in quella danza gravitazionale che prima o poi li condurrà inevitabilmente a fondersi.

Di coppie di questo genere – in grado di produrre due nuclei galattici attivi (AGN, dall’inglese active galactic nucleus) all’interno dell’unica galassia risultante dalla fusione – l’universo dev’essere pieno: è quanto prevedono i modelli cosmologici basati sul cosiddetto merging gerarchico. Ma è una previsione ancora in attesa di verifica osservativa, a causa dell’enorme difficoltà che individuare queste coppie comporta. Ora però, grazie all’intuizione di un team d’astrofisici guidato da Filippo Mannucci dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF), è stato messo a punto un metodo originale che consente di ottenere campioni estesi e affidabili di “candidati AGN doppi” – vale a dire, appunto, possibili coppie di buchi neri supermassicci. La nuova tecnica, descritta in un articolo pubblicato oggi su Nature Astronomy, sfrutta i dati raccolti da uno strumento progettato per tutt’altro scopo: il satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), nato per compilare la mappa multidimensionale più precisa e completa della Via Lattea. E si avvale, per la verifica dei risultati, delle capacità straordinarie di eseguire osservazioni ad alta risoluzione consentite, dallo spazio, dal telescopio Hubble, e da terra – grazie al sistema di ottiche adattive che annulla le distorsioni introdotte dalla turbolenza atmosferica – dal Large Binocular Telescope (LBT).

immagini ad alta risoluzione, ottenute dal Large Binocular Telescope (LBT) grazie al sistema di ottiche adattive SOUL realizzato dall’INAF, di cinque coppie di buchi neri supermassicci selezionate nell’archivio di Gaia tramite la tecnica dei picchi multipli. Crediti: F. Mannucci et al., Nature Astronomy, 2022

«Abbiamo scavato nello sconfinato archivio del telescopio spaziale Gaia dell’ESA e utilizzato per la prima volta una proprietà misurata ma mai usata. Questo parametro», spiega Filippo Mannucci, dirigente di ricerca all’INAF di Arcetri,

«si è rivelato utilissimo per il nostro problema, aprendo un campo tutto nuovo. È stato emozionante vedere come i telescopi specializzati per ottenere immagini di alta risoluzione – il telescopio spaziale Hubble e, ancora meglio, LBT, grazie al sistema di ottiche adattive SOUL realizzato dall’INAF – abbiano confermato il nuovo metodo: un ottimo esempio di uso sincronizzato di vari telescopi, spaziali e da terra. Dopo la scrittura dell’articolo abbiamo ottenuto altre conferme e iniziato un grande studio statistico usando anche i telescopi del Keck, alle Hawaii, e il Very Large Telescope dell’ESO, in Cile. E stiamo usando altri telescopi da terra, come TNG, NTT e Asiago, per allargare il campione».

«Il nuovo parametro pubblicato nell’ultima release del catalogo Gaia», aggiunge Elena Pancino dell’INAF di Arcetri, coautrice dello studio, riferendosi alla “proprietà misurata ma mai usata” citata da Mannucci, «indica la presenza di picchi multipli nei profili di luce unidimensionali prodotti dal satellite ESA, e si sta rivelando utile soprattutto alla comunità stellare galattica per identificare binarie visuali o fisiche, per cui abbiamo pensato di testarlo sugli AGN».

Volendo fare un’analogia, pensiamo a una fotocellula piazzata all’ingresso di un’attrazione – un museo, uno stadio, un supermercato – per contare le persone che entrano: una persona, un picco di segnale. Se entro un intervallo di tempo molto breve – un secondo, per esempio – vengono prodotti due picchi, significa che sono entrate due persone a distanza molto ravvicinata. Forse una coppia? È possibile. Per capirlo, occorre anzitutto stabilire sotto a quale soglia di distanza fra due picchi possa aver senso ipotizzare che si tratti di una coppia.

Fuor di metafora: quanto devono essere vicini fra loro, due buchi neri, per poter essere considerati una coppia?

«Sono una coppia quando fanno parte della stessa galassia, ma questo non riusciamo a determinarlo direttamente. Assumiamo quindi una distanza massima di circa 20mila anni luce», dice un altro dei coautori dello studio, Alessandro Marconi dell’Università di Firenze. «È una distanza inferiore a quella fra il Sole e il centro della Via Lattea, che ad un redshift superiore a 0.5 corrisponde a meno di 1 secondo d’arco».

Assumendo tale soglia, le coppie di buchi neri supermassicci attualmente note sono soltanto quattro. Ma con il metodo del gruppo di astronomi fiorentini questo numero potrebbe esplodere, arrivando potenzialmente a molte centinaia. Questo grazie al fatto che Gaia, pur realizzato per studi stellari, è l’unico strumento che abbia osservato l’intero cielo in alta risoluzione, ed è dunque anche l’unico in grado di trovare ­– evidenziandole con i suoi picchi multipli – queste coppie molto vicine, e molto rare, di buchi neri supermassicci.

«Certo, una volta individuate, queste potenziali coppie vanno poi confermate una a una, ed è un processo lento», sottolinea Mannucci, «che richiede il ricorso a misure di spettroscopia. Per ora siamo riusciti a confermarne due, ma già abbiamo ottenuto dall’ESO la possibilità di usare lo strumento MUSE del Very Large Telescope per osservarne altre trenta nel prossimo semestre».

Allo studio pubblicato oggi su Nature Astronomy, intitolato “Unveiling the population of dual- and lensed- AGNs at sub-arcsec separations with Gaia”, hanno preso parte numerosi astrofisici dell’INAF di Arcetri (oltre ai già citati Filippo Mannucci ed Elena Pancino, Francesco Belfiore, Giovanni Cresci, Antonino Marasco, Emanuele Nardini, Enrico Pinna), dell’Università di Firenze (oltre ad Alessandro Marconi, Elisabetta Lusso e Giulia Tozzi), dell’INAF di Brera (Paola Severgnini, Paolo Saracco) e di alcuni istituti esteri (Claudia Cicone dell’Università di Oslo, Anna Ciurlo di Ucla e Sherry Yeh del W. M. Keck Observatory).

rappresentazione artistica di una coppia di buchi neri supermassicci durante una fusione galattica. Crediti: ESA

Testo e foto dall’Ufficio stampa – Struttura per la Comunicazione di Presidenza Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)

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Medicina

Tumore al pancreas, un nuovo marcatore per indirizzare meglio le terapie

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proteina tumore del pancreas marcatori terapie

TUMORE AL PANCREAS, SCIENZIATI DI UNITO IDENTIFICANO UN NUOVO MARCATORE PER INDIRIZZARE MEGLIO LE TERAPIE

Lo studio pre-clinico pubblicato dalla prestigiosa rivista internazionale Gut dimostra come PI3K-C2γ giochi un ruolo chiave nello sviluppo di uno dei tumori attualmente più aggressivi

 

Un nuovo studio preclinico, svolto al Centro di Biotecnologie Molecolari “Guido Tarone” dell’Università di Torino, ha reso possibile la scoperta di una nuova terapia focalizzata per un sottogruppo di pazienti affetti da neoplasia maligna del pancreas. Il gruppo di ricerca guidato dalla Prof.ssa Miriam Martini e dal Prof. Emilio Hirsch ha dimostrato che la proteina PI3K-C2γ gioca un ruolo chiave nello sviluppo del tumore al pancreas. L’indagine scientifica ha permesso di far luce sui meccanismi di sviluppo di questo tumore e potrebbe consentire, in futuro, di massimizzare l’efficacia delle attuali opzioni terapeutiche di uno dei tumori attualmente più aggressivi.

Emilio Hirsch cause invecchiamento
Emilio Hirsch

In Italia, ogni anno vengono diagnosticati circa 13.000 nuovi casi di tumore al pancreas e la percentuale di sopravvivenza a 5 anni è meno del 10%. Si prevede che, entro il 2030, il tumore al pancreas diventi la seconda causa di morte oncologica. La gravità e la mancanza di trattamenti efficaci rendono necessari studi per la ricerca di nuove terapie e marcatori che possano aiutare a scegliere il farmaco più efficace. Per poter crescere, le cellule tumorali hanno bisogno di nutrienti e fonti d’energia.

proteina tumore del pancreas
Tumore al pancreas, un nuovo marcatore per indirizzare meglio le terapie. Anatomia del pancreas. Immagine BruceBlaus, Blausen.com staff. “Blausen gallery 2014”. Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – CC BY-SA 3.0

L’aggressività del tumore al pancreas è dovuta alla capacità di adattarsi in condizioni avverse, come ad esempio la scarsità di nutrienti e fonti energetiche, che vengono sfruttate dalle cellule per sopravvivere. Recentemente, sono stati sviluppati dei farmaci che impediscono l’utilizzo di tali nutrienti, come ad esempio la glutammina.

PI3K-C2γ controlla la via di segnalazione intracellulare di mTOR, che regola il metabolismo e la crescita della cellula, e influisce sull’utilizzo della glutammina per favorire la progressione tumorale. Nel tumore al pancreas, la proteina PI3K-C2γ non è presente in circa il 30% dei pazienti, i quali sviluppano una forma maggiormente aggressiva della malattia

La Dott.ssa Maria Chiara De Santis, primo autore dello studio pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Gut, ha dimostrato che la perdita di PI3K-C2γ accelera lo sviluppo del tumore, ma allo stesso tempo rende più sensibili a farmaci che colpiscono mTOR e all’utilizzo della glutammina.

Lo studio guidato dagli scienziati di UniTo è stato frutto di un intenso lavoro di collaborazione con gruppi nel territorio italiano ed internazionale, tra cui quelli del Prof. Francesco Novelli, Prof.ssa Paola Cappello e Prof. Paolo Ettore Porporato (Università di Torino), Prof. Andrea Morandi (Università di Firenze), Prof. Vincenzo Corbo e Prof. Aldo Scarpa (Università di Verona), Prof. Gianluca Sala e Prof. Rossano Lattanzio (Università di Chieti) e Prof.ssa Elisa Giovannetti (Università di Amsterdam e Fondazione Pisana per la Scienza).

 

Testo dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino

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Biologia

I pipistrelli imitano i calabroni per tenere alla larga i predatori e salvarsi

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pipistrelli calabroni

I pipistrelli imitano i calabroni per tenere alla larga i predatori e salvarsi la vita. La scoperta è dei ricercatori federiciani Danilo Russo e Leonardo Ancillotto insieme a colleghi dell’Università di Torino, di Firenze e di Costa Rica. Lo studio pubblicato sulla rivista Current Biology.

pipistrelli calabroni
Vespertilio maggiore. Photo credits: Marco Scalisi

I pipistrelli imitano i calabroni per tenere alla larga i predatori e salvarsi la vita. La scoperta è dei federiciani Danilo Russo e Leonardo Ancillotto, del Dipartimento di Agraria dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, che hanno condotto lo studio insieme ai colleghi Donatella Pafundi e Marco Gamba dell’Università di Torino, Federico Cappa e Rita Cervo dell’Università di Firenze, e Gloriana Chaverri dell’Universidad de Costa Rica.
I risultati sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Current Biology.

Vespa crabro. Credits: Andrea Aiello

Si tratta di “mimetismo Batesiano”, ossia di una specie indifesa che ne imita una pericolosa o tossica per scoraggiare un predatore. Mimetismo acustico, in questo caso, perché basato sui suoni e non sui colori, quindi relativamente raro in natura.

La potenziale preda indifesa, in tale circostanza un pipistrello, il vespertilio maggiore Myotis myotis, imita un’altra specie che rappresenta un pericolo per il predatore, come, appunto, un calabrone. Quando il pipistrello viene catturato da un uccello rapace, emette un ronzio che sconcerta il predatore e lo disorienta così può approfittare di questa frazione di secondo per fuggire.
Si tratta del primo caso conosciuto di un mammifero che imita un insetto e costituisce un elegante esempio di come l’evoluzione esprima adattamenti che spesso sono il frutto dell’interazione tra specie anche molto diverse, come, appunto, pipistrelli, gufi e insetti imenotteri.

Danilo Russo ebbe i primi sospetti già oltre vent’anni fa, quando per il suo lavoro di dottorato si trovò tra le mani uno di questi pipistrelli, e, dopo lungo tempo, il team internazionale ha potuto verificare che il suono prodotto dal pipistrello è effettivamente simile a quello emesso da questi insetti “armati”, soprattutto se si escludono le frequenze che un tipico predatore di pipistrelli come un barbagianni o un allocco non è in grado di udire.
Il passo successivo è stato verificare, usando proprio questi uccelli in cattività, quale effetto sortisse l’ascolto dei ronzii di pipistrelli, api e calabroni. Il risultato è stato sorprendente: allocchi e barbagianni si allontanano dagli altoparlanti che emettono ronzii di insetti come di pipistrelli, mentre sono attratti da altri suoni di pipistrelli, probabilmente considerati un indizio della presenza della preda.

I pipistrelli in questione non sono gli unici a emettere ronzii di questo tipo: lo fanno certi roditori, uccelli, e anche insetti totalmente indifesi. È perciò probabile che la strategia di imitazione di un insetto pericoloso come un calabrone sia molto più diffusa in natura di quanto si possa credere. La ricerca apre quindi una nuova, importante finestra sul comportamento animale e sui fenomeni di imitazione tra specie.

“Gli adattamenti espressi dagli animali in risposta alle forze della selezione naturale non smettono mai di sorprenderci”, commenta il professore Russo.

La notizia ha fatto il giro del mondo, è stata ripresa dalle più prestigiose testate internazionali, tra cui Nature, Science, New Scientist, il New York Times, il Telegraph, the Independent, The Economist, BBC, Sky News e National Geographic.

Per approfondire: Ancillotto, L., Pafundi, D., Cappa, F., Chaverri, G., Gamba, M., Cervo, R., & Russo, D. (2022). Bats mimic hymenopteran insect sounds to deter predators. Current Biology 32, PR408-R409

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Rettorato Università degli Studi di Napoli Federico II

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Geologia

Testato sullo Stromboli un sistema di allertamento in tempo reale delle eruzioni violente

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Stromboli sistema di allertamento eruzioni violente vulcani

TESTATO SULLO STROMBOLI UN SISTEMA DI ALLERTAMENTO IN TEMPO REALE DELLE ERUZIONI VIOLENTE

Pubblicati su Nature Communications i risultati dello studio coordinato dall’Università di Firenze, in collaborazione con i ricercatori del Dipartimento della Protezione civile, delle Università di Palermo, di Pisa e di Torino e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Napoli

Monitorando la deformazione del suolo dei vulcani è possibile capire in anticipo quando arriverà una violenta eruzione. Lo ha verificato sul vulcano Stromboli il team di ricercatori coordinati da Maurizio Ripepe, ricercatore dell’Università di Firenze, che ha sviluppato un sistema di allerta automatico in tempo reale. All’indagine, i cui risultati sono pubblicati sull’ultimo numero della rivista Nature communications, hanno collaborato i ricercatori del Dipartimento della Protezione civile, delle Università di Palermo, di Pisa e di Torino, dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) di Napoli e dell’Università di Tohoku in Giappone.

“Le eruzioni vulcaniche esplosive sono fenomeni violenti e improvvisi, la cui dinamica è talmente rapida da sfuggire al controllo della maggior parte delle reti di monitoraggio – racconta Ripepe, responsabile del Laboratorio di geofisica sperimentale Unifi –. Tali eruzioni rappresentano un grave pericolo, soprattutto quando le aree circostanti al vulcano sono densamente abitate oppure costituiscono un’attrazione turistica. Come succede a Stromboli, dove migliaia di visitatori sono richiamati dalle deboli ma spettacolari esplosioni che si verificano ogni giorno. Questa moderata attività esplosiva – prosegue il ricercatore – può essere interrotta da eventi parossistici, come quelli che hanno devastato l’isola a luglio e ad agosto 2019, generando colonne eruttive di diversi chilometri di altezza, incendi e piccole onde di tsunami e ricoprendo di cenere e lapilli i centri abitati dell’isola”.

Proprio sull’isola delle Eolie i ricercatori hanno raccolto negli ultimi 15 anni migliaia di dati, utilizzando sensori clinometrici – che misurano cioè l’inclinazione del suolo – molto sensibili. Questi sensori permettono di stabilire come le esplosioni parossistiche siano precedute da una debole ma chiara deformazione del suolo (dell’ordine di un milionesimo di grado), fenomeno che si è ripetuto in maniera identica per ogni singolo episodio, dal più debole al più violento.

“L’intero edificio vulcano – spiega Ripepe – inizia a ‘gonfiarsi’ quasi 10 minuti prima dell’esplosione parossistica per effetto della espansione dei gas durante il processo di risalita del magma nel condotto di alimentazione”.

I segnali rilevati dai ricercatori con la loro rete multi-parametrica sono cruciali non solo per dare allerta per gli eventi esplosivi ma anche per quelli che si verificano in un lasso di tempo successivo, come i maremoti, che possono avere effetti altrettanto devastanti.

“Il sistema di allertamento automatico per le eruzioni parossistiche a Stromboli – spiegano dal Dipartimento della Protezione Civile – è operativo in via sperimentale dall’ottobre 2019 e rappresenta il primo sistema automatico di allertamento al mondo per le eruzioni vulcaniche esplosive”.

Il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino collabora da numerosi anni al monitoraggio geochimico e satellitare di Stromboli e contribuisce allo sviluppo di nuove tecniche di allerta in grado di segnalare repentinamente i cambiamenti di attività di questo vulcano unico nel suo genere

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Foto di Steven W. Dengler, CC BY-SA 3.0

 

 

Testo e video dall’Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino

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Biologia

Il coccodrillo africano che attraversò l’Atlantico 7 milioni di anni fa

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7 MILIONI DI ANNI FA IL COCCODRILLO AFRICANO ATTRAVERSÒ L’ATLANTICO E COLONIZZÒ IL NUOVO MONDO

 

La ricostruzione in 3D dei resti del cranio di un coccodrillo, ritrovato ad As Sahabi (Libia) e conservato per quasi un secolo presso il Museo Universitario di Scienze della Terra (MUST) della Sapienza Università di Roma, ha permesso di identificare nel rettile sahariano l’antenato degli attuali coccodrilli americani. I risultati dello studio, sviluppato da Massimo Delfino dell’Università di Torino in collaborazione con l’Università di Firenze e altri ricercatori italiani, sono stati pubblicati sulla rivista Scientific Reports, permettendo di ripercorrere milioni di anni di storia evolutiva.

Dopo una lunga traversata dell’Oceano Atlantico, l’esploratore scorge in lontananza la terra ferma, un continente fino a quel momento sconosciuto, dove presto però sarebbe stata scritta una nuova storia.

Sembra la narrazione dell’approdo di Cristoforo Colombo nel Nuovo Mondo circa 500 anni fa, eppure si tratta di quanto emerge da un nuovo studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports grazie al quale viene ricostruito un tassello della storia evolutiva dei coccodrilli. È possibile che alcuni esemplari di coccodrilli siano partiti circa 7 milioni di anni fa dal Nord Africa, e abbiano verosimilmente attraversato l’Oceano Atlantico per arrivare sulle coste del Sud America, dove si sono adattati e diversificati dando origine alle specie di Crocodylus, che ancora oggi abitano il continente americano.

La ricerca colloca il reperto africano del Miocene, identificato come Crocodylus checchiai, alla base dell’albero evolutivo dei coccodrilli americani.

Libia
As Sahabi in Libia: è possibile che – 7 milioni di anni fa – esemplari di coccodrillo africano abbiano attraversato l’Oceano Atlantico

Il lavoro, sviluppato da Massimo Delfino dell’Università di Torino e coordinato da Raffaele Sardella, Direttore del Museo Universitario di Scienze della Terra (MUST) della Sapienza Università di Roma, in collaborazione con l’Università di Firenze, ha permesso di ricostruire in 3D l’unico “superstite” dei cinque crani fossili ritrovati agli inizi degli anni ‘30 nel corso di una spedizione scientifica in Libia, in una località del Sahara settentrionale chiamata As Sahabi. Il fossile studiato è stato conservato nelle collezioni del museo romano per quasi un secolo.

coccodrillo Atlantico Libia Crocodylus checchiai
Il cranio di Crocodylus checchiai ancora conservato al Museo Universitario di Scienze della Terra

“L’esemplare di Crocodylus checchiai – spiega Raffaele Sardella – è il cranio meglio conservato di questa specie vissuta nel Miocene, oltre 7 milioni di anni fa, in Africa, quando il Sahara era un territorio molto diverso da come appare oggi, popolato da grandi mammiferi e ricco di vegetazione e corsi d’acqua”.

 

“Abbiamo visto che il coccodrillo di As Sahabi condivide con le specie americane numerose particolarità anatomiche” – commenta Massimo Delfino, del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino. “Ma non solo, abbiamo confrontato, grazie a specifici software, i dati ottenuti con le caratteristiche anatomiche di altre specie sia esistenti che fossili con lo scopo di realizzare una analisi filogenetica che ha chiarito che questa specie rappresenta una sorta di anello di congiunzione fra le specie africane e quelle americane”.

“Il nostro è un risultato di estrema importanza – afferma Lorenzo Rook dell’Università di Firenze – che valorizza le collezioni storiche di un giacimento paleontologico unico per la comprensione dei popolamenti faunistici dell’area circum-mediterranea alla fine del Miocene”.

Attraverso l’uso di scansioni tomografiche i ricercatori hanno ottenuto le immagini 3D sia dell’interno, sia dell’esterno del cranio. Le dimensioni della testa hanno permesso di stabilire che il coccodrillo fosse di età adulta e lungo poco più di 3 metri.

“L’uso di queste tecnologie – aggiunge Dawid A. Iurino, ricercatore del team che ha elaborato le TAC realizzate sul cranio libico, ora all’Università di Perugia – apre grandi prospettive nel campo della ricerca paleontologica e permette di analizzare elementi altrimenti impossibili da osservare”.

I risultati dello studio trovano infatti conferme anche da un punto di vista cronologico. Nel Nuovo Mondo infatti, i fossili più antichi di Crocodylus risalgono all’inizio del Pliocene (5 milioni di anni fa) risultando ben più recenti della specie studiata. È quindi possibile che durante il Miocene alcuni esemplari di C. checchiai (o una forma affine e ancora sconosciuta) abbiano attraversato l’Oceano Atlantico approdando sulle coste del sud America.

coccodrillo Atlantico Libia Crocodylus checchiai
Ricostruzione di Crocodylus checchiai: è possibile che esemplari di coccodrillo africano abbiano attraversato l’Oceano Atlantico

L’attraversamento di un così ampio tratto di mare, che nel Miocene era comunque più breve di oggi, potrebbe apparire sorprendente, ma tra i coccodrilli attuali esistono specie in grado di tollerare l’elevata salinità dell’acqua marina e di compiere ampi spostamenti in mare aperto sfruttando le correnti di superficie. Studi con tracciamento satellitare condotti su alcuni esemplari di coccodrillo marino australiano (Crocodylus porosus), hanno rivelato come, sfruttando le correnti, questi rettili siano in grado di percorrere in diversi giorni oltre 500 km in mare aperto.

I risultati di questo studio rappresentano un importante contributo per ricostruire la storia evolutiva e la paleobiogeografia dei coccodrilli, ovvero le modalità e i tempi con i quali questi rettili hanno colonizzato i diversi continenti raggiungendo la loro attuale distribuzione geografica.

 

Riferimenti:

Old African fossils provide new evidence for the origin of the American crocodiles – Delfino, M., Iurino, D., Mercurio, B., Piras, P., Rook, L., and Sardella, R., 2020, Scientific Reports  https://doi.org/10.1038/s41598-020-68482-5

 

Testo, video e immagine sul coccodrillo africano e l’attraversamento dell’Atlantico dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma e dall’Università degli Studi di Torino.

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