Ecco il nuovo numero di marzo!

Leggete e diteci che ne pensate! ScienZoomdef2

copertina scienzoom marzo 2018

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Planet Nine

Ai margini del sistema solare, nella remota fascia di Kuiper,  potrebbe esserci un nuovo pianeta. Forse vi può sembrare la trama di un film di fantascienza, ma non è così.

Il 20 Gennaio 2016, infatti, Konstantin Batygin e Mike Brown, ricercatori del Caltech ( California Institute of Technology), hanno annunciato che potrebbe esistere un nuovo pianeta nel sistema solare.

Ma perché in tutti questi anni non lo abbiamo mai visto? Perché non siamo ancora riusciti a individuarlo coi telescopi?

Magari non stavamo guardando nella giusta direzione, o magari ci e sfuggito?

In realtà,  il pianeta non è stato ancora osservato, ma in base a calcoli e presupponendo la sua esistenza si sono potuti spiegare fenomeni anomali riguardanti alcuni oggetti osservati nella fascia di Kuiper,  una regione del nostro sistema che si estende oltre l’orbita di Nettuno costituita da corpi minori. Le orbite di questi corpi minori, infatti, sembrano influenzate da qualcosa di molto grande e, grazie a modelli matematici e simulazioni al computer, i due ricercatori hanno raccolto evidenze a sostegno dell’esistenza di questo nono pianeta: Planet Nine.

Il nono pianeta del sistema solare dovrebbe avere una massa pari a dieci volte quella della Terra e molto  probabilmente una composizione simile a quella dei pianeti giganti gassosi, associabile quindi a Urano e Nettuno: un misto tra roccia e ghiaccio. Non ci resta che attendere di scovarlo!

Sean Rastelli, Federico Delmonte, Federico Fallini, Edmondo Buffa.

 

Onde gravitazionali

Anno 1915, accademia prussiana delle scienze: Albert Einstein propone una teoria relativistica della gravitazione, denominata relatività generale, che descrive le proprietà dello spaziotempo a quattro dimensioni (3 spaziali e una temporale) e rivoluziona il concetto di gravità. Infatti, secondo l’equazione di campo, nocciolo teorico della relatività generale, la forza gravitazionale non è altro che la manifestazione della curvatura dello spaziotempo.

Questa teoria prevede anche l’esistenza delle onde gravitazionali, ossia di increspature della curvatura dello spaziotempo che si propagano come onde, ma secondo lo stesso Einstein probabilmente l’uomo non sarebbe mai stato in grado di osservarle per l’impossibilità di sviluppare la tecnologia necessaria.

11 Febbraio 2016: dopo decenni di tentativi operati a partire dagli anni ’60 da innumerevoli team scientifici, il team del rivelatore Advanced LIGO annuncia di aver misurato, il 14 Settembre 2015, onde gravitazionali provocate dalla collisione di due buchi neri avvenuta approssimativamente a 1,3 miliardi di anni luce dalla terra.

Aver rilevato queste onde non rappresenta soltanto una prova della loro esistenza, ma fornisce alla comunità scientifica un modo totalmente nuovo per studiare lo spazio (paragonabile ad un ”nuovo senso”) e la possibilità di esplorare e conoscere i primissimi istanti di vita dell’universo, dandoci accesso ad informazioni che fino ad ora ci erano precluse.

Ma facciamo ora un passo indietro e cerchiamo di capire cosa si intenda con ”curvatura dello spaziotempo”. Per fare questo è necessario immaginare lo spaziotempo come un materasso o una superficie di gomma che viene piegata dalla massa degli oggetti che vi vengono appoggiati, così che maggiore è la massa dell’oggetto maggiore sarà la deformazione che esso causa sulla superficie del materasso. La ragione per cui la Terra gira intorno al Sole è proprio che il Sole ha una massa enorme che provoca una grande distorsione dello spazio che lo circonda. Se un’oggetto passa accanto ad una curvatura di tali dimensioni viene ”catturato” ed inizia a muoversi in cerchio intorno all’oggetto che l’ha creata. Le orbite quindi non funzionano grazie ad una forza che trattiene i pianeti, ma attraverso una distorsione dello spazio.

Secondo la relatività generale la curvatura dello spaziotempo è determinata dalla distribuzione delle masse, mentre il movimento delle masse è determinato dalla curvatura.

Le onde gravitazionali, invece, vengono prodotte ogni volta che le masse accelerano, provocando un cambiamento nella curvatura dello spazio. Al passaggio di un’onda gravitazionale lo spazio tridimensionale si restringe e si dilata ritmicamente.

Questo fenomeno è molto difficile da rilevare, infatti anche gli strumenti di misurazione subiscono la stessa deformazione dello spazio circostante, rendendo la deformazione stessa invisibile, ma c’è uno strumento di misurazione che non subisce alcuna dilatazione: la velocità della luce. Se la distanza tra due punti aumenta, la luce impiegherà più tempo per attraversarla, analogamente ne impiegherà di meno se la distanza si restringe.

È proprio questo lo strumento utilizzato dal rilevatore Advanced LIGO, ma anche da altri rivelatori analoghi, quale ad esempio Virgo (che ha sede in Italia in provincia di Pisa) che, pur avendo avuto un ruolo centrale nell’analisi dei dati rilevati da LIGO, non ha potuto registrare le onde gravitazionali del 14 settembre 2015 perché spento a causa di lavori di miglioramento volti ad aumentarne la precisione.

LIGO è costituito da tunnel lunghi 4km e utilizza dei laser per misurare i cambiamenti nella distanza tra le due estremità dei tunnel. Quando viene attraversato da onde gravitazionali lo spazio viene dilatato in una direzione e ristretto nell’altra: misurando l’interferenza tra i laser che vengono riflessi da un’estremità all’altra, i fisici sono grado di misurare in modo molto preciso se lo spazio tra le estremità ha subito variazioni. La precisione necessaria per rilevare le onde gravitazionali è incredibile, infatti onde originate a centinaia di milioni di anni luce dalla Terra distorcono i tunnel di LIGO di approssimativamente 10−18 m.

Per capire meglio questa distanza immaginiamo di prendere un metro e dividerlo in un milione di parti uguali, così facendo abbiamo ottenuto una suddivisione del metro in micron, una dimensione più piccola di una cellula.

Prendiamo ora un micron e dividiamolo nuovamente in un milione di parti uguali. Con questa operazione abbiamo ottenuto una grandezza inferiore a quella di un atomo e se lo dividiamo dividendo una terza volta in un milione di parti uguali arriviamo finalmente ad ottenere una dimensione simile a quella della deformazione creata dalle onde gravitazionali nei bracci di LIGO. Nessun possibile margine di errore per l’ampio team di scienziati che ha lavorato ai rilevamenti.

Questa scoperta avrà sicuramente enormi ripercussioni sul nostro modo di studiare l’universo, tanto che alcuni scienziati la definiscono una ”rivoluzione”.

La scoperta del 14 settembre 2015 non è però la fine delle ricerche sulle onde gravitazionali, ma solamente l’inizio: sono in fase di progettazione altri rilevatori in India ed in Australia ma non solo. La ricerca sta per spostarsi, infatti, anche nello spazio grazie a LISA, una missione spaziale in fase di progettazione presso l’agenzia spaziale europea (data di partenza prevista: 2034) che potrà rilevare le onde gravitazionali senza gli inevitabili disturbi ambientali presenti sulla Terra.

Si preannuncia l’inizio di un bellissimo viaggio. Noi siamo pronti!

Gloria Cracolici

 

Il virus Zika

A poco più di un anno di distanza dal virus Ebola, che ha tenuto il mondo con il fiato sospeso, oggi ci troviamo ad affrontare un nuovo nemico sconosciuto ai più: il virus Zika.

CONOSCIAMO IL VIRUS ZIKA

Il virus Zika, isolato per la prima volta nel 1947 in una foresta dell’Uganda, da cui prende il nome, fa parte della famiglia dei Flavivirus (il cui nome deriva dal virus della febbre gialla, infatti “flavus” in latino significa giallo). I virus di questa famiglia si propagano principalmente attraverso vettori artropodi, ovvero tramite ad esempio zecche e zanzare.

Anche il virus Zika, quindi, si trasmette attraverso le zanzare, in particolare quelle tropicali e subtropicali, più precisamente quelle della specie ì  e, anche se più raramente, attraverso le comuni zanzare tigre.

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Recentemente sembra che siano stati isolati casi di trasmissione sessuale, ma c’è ancora molta cautela a riguardo.

I primi casi di epidemie, anche se di piccola entità, sono state registrate in alcuni paesi dell’Africa e del Sudest asiatico, probabilmente a cause della scarsità di anticorpi verso virus di questo genere.

PER CHI E’ PERICOLOSO E CHE SINTOMI DA’?

Il virus può colpire qualunque individuo e non è mortale se non, come del resto per ogni malattia, combinato a complicazioni dovute a fattori esterni. Tuttavia può determinare gravi effetti sui nascituri se la mamma dovesse infettarsi durante la gravidanza. In particolare può causare microcefalia nel feto. I casi registrati infatti sono 3.893, il virus si trasmetterebbe da madre a figlio attraverso il liquido amniotico e provocherebbe una malformazione neurologica in cui il cranio si presenta di un diametro molto inferiore al normale, microcefalia appunto.

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Solo un quinto delle persone colpite si ammala e in genere provoca solo febbre, eruzioni cutanee, dolori articolari e arrossamento degli occhi, sintomi che compaiono tra i 2 e i 7 giorni dopo la puntura di una zanzara infetta.

PRECAUZIONI!.

«Il virus ha sintomi generalmente lievi – spiega Giovanni Rezza, direttore del dipartimento Malattie infettive dell’Istituto superiore di sanità -, ma è stato associato all’aumento di venti volte dei casi di microcefalia in Brasile. Se una persona deve viaggiare in quei paesi dovrebbe evitare le punture di zanzara, mentre una donna incinta sarebbe meglio li evitasse del tutto se può». Il Center for disease control degli Stati Uniti e l’Organizzazione mondiale della Sanità sconsigliano il turismo nelle zone a rischio a chi è in gravidanza e invitano a prendere precauzioni contro il morso delle zanzare

CURE ED ESPERIMENTI

Non esiste ancora un vaccino per prevenire la malattia e neppure una cura specifica. Molti ricercatori stanno però già lavorando a una cura che, però, richiederà molto tempo e denaro (parecchi milioni di dollari) per poter essere sviluppata.

Tuttavia, sono stati cominciati alcuni esperimenti che portano già i primi frutti. L’azienda britannica Oxitec, ad esempio, ha sviluppato zanzare aegypti geneticamente modificate in modo da produrre una prole che non raggiunga l’età adulta. Lo scopo è quello di mettere in libertà i maschi di questa specie, che non pungono le persone, perché si accoppino con le femmine generando figli che non possano riprodursi poiché non vivono a lungo. In Brasile sono già attivi alcuni stabilimenti dove queste zanzare sono allevate e ora sono in atto i test per avere le autorizzazioni per metterle in libertà. Altri centri di ricerca a Rio de Janeiro invece stanno lavorando su batteri che attaccano queste zanzare e bloccano la riproduzione del virus.

ZIKA IN ITALIA

Le zanzare responsabili del virus non sono diffuse in Italia e per questo non c’è pericolo che il virus colpisca in maniera massiccia. Tuttavia il periodo più critico sarà verso maggio e durante l’estate quando le zanzare proliferano e poiché possibile veicolo di questo virus sono anche le zanzare tigre bisogna essere consapevoli che un possibile rischio di trasmissione c’è anche se basso.

In Italia ad oggi sono stati registrati nove casi (5 febbraio 2016) ma si tratta di persone che hanno contratto il virus durante viaggi in Venezuela e Repubblica Domenicana. Nessuno di questi si trova in pericolo di vita.

Intanto l’ONU è intervenuto per chiedere agli stati interessati l’autorizzazione alla contraccezione e all’aborto, vietati a causa del forte senso religioso presente in questi paesi, oltre che alla diffusione di informazione e di zanzariere.

Chiara Tognasso ed Elena Gorra