Il nostro pianeta potrebbe ospitare circa 9.000 specie di alberi ancora da scoprire. Un terzo di queste sono specie rare con una popolazione ristretta sia in termini di numero che di aree. Questo è uno dei risultati della prima stima in assoluto della ricchezza delle specie arboree a livello globale.
73.000 specie di alberi esistenti sulla Terra
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PNAS ed è il risultato di un progetto internazionale triennale che ha contato circa 73.000 specie di alberi attualmente esistenti sulla Terra. Questo studio sottolinea la ricchezza degli ecosistemi terrestri e, allo stesso tempo, sottolinea come la biodiversità forestale sia estremamente vulnerabile ai cambiamenti indotti dall’uomo – dall’uso del suolo alla crisi climatica – e le specie rare siano le più a rischio.
“La conoscenza approfondita della ricchezza e della diversità degli alberi è fondamentale per preservare la stabilità e la funzionalità degli ecosistemi”, ha spiegato Roberto CazzollaGatti, primo autore di questo studio e professore presso il Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali dell’Università di Bologna .
“Fino ad oggi, i nostri dati riguardanti vaste aree del pianeta erano molto limitati e basati su osservazioni sul campo ed elenchi di specie che coprivano aree diverse. Queste limitazioni sono state dannose per una prospettiva globale sulla questione”.
Tuttavia, raggiungere questo tipo di conoscenza non è un’impresa da poco. Ci sono molti fattori in gioco, alcuni legati alla disponibilità di denaro, alcuni alla logistica, altri alla ricerca sul campo e altri ancora a questioni riguardanti le tassonomie. Per superare questi ostacoli, i primi ricercatori hanno raccolto i database più estesi di specie di alberi forestali. Questa operazione di mappatura ha identificato circa 40 milioni di alberi appartenenti a 64.000 specie. Ha coinvolto 150 scienziati in tutto il mondo ed è stato realizzato nell’ambito della Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI).
Sulla base di questo risultato preliminare, i ricercatori hanno eseguito complesse analisi statistiche utilizzando l’intelligenza artificiale e il supercomputer del Forest Advanced Computing and Artificial Intelligence (FACAI) Laboratory della Purdue University in Indiana (USA).
Una volta completate queste analisi e calcoli, i ricercatori hanno stimato che il nostro pianeta ha circa 73.300 specie di alberi, il 14% in più rispetto a quelle attualmente conosciute.
“Abbiamo combinato i singoli set di dati, provenienti da ricercatori che si recano nei boschi e misurano ogni singolo albero. Contare il numero di specie arboree in tutto il mondo è come un puzzle con pezzi sparsi nel mondo. Noi, la Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI), l’abbiamo risolto insieme come una squadra, condividendo ciascuno il nostro pezzo”, ha affermato il professor Jingjing Liang, coordinatore del GFBI Purdue-Hub e coautore dell’articolo.
Secondo questi risultati, esistono ancora 9.000 specie sconosciute, di cui il 40%potrebbe trovarsi in Sud America, più precisamente nei due biomi composti da “praterie, savane e arbusti” e “foreste tropicali e subtropicali” dell’Amazzonia e del Ande. Circa 3.000 di queste specie sono rare, endemiche del continente e popolano aree tropicali e subtropicali.
“Per avere una stima affidabile della biodiversità, occorre prestare attenzione al numero di specie rare attualmente conosciute, quelle che sono state trovate una, due o tre volte durante il campionamento sul campo”, ha affermato Cazzolla Gatti. “Infatti la maggior parte delle specie sono abbastanza comuni e numerose, ce ne sono alcune rare e ancor meno quelle che non conosciamo. Se molte specie sono state osservate solo poche volte, probabilmente ci saranno molte specie rare che non sono state ancora documentate”.
Gli scienziati hanno applicato questo approccio ai database disponibili, sia su scala continentale che globale, hanno stimato il numero di specie arboree sconosciute e identificato le aree del mondo in cui è probabile che vengano scoperte.
“Questi risultati evidenziano la vulnerabilità della biodiversità forestale globale ai cambiamenti antropogenici, in particolare all’uso del suolo e al clima, perché la sopravvivenza dei taxa rari è minacciata in modo sproporzionato da queste pressioni”, ha affermato Peter B. Reich, professore reggente presso l’Università del Minnesota e co- autore dello studio.
Nelle ultime settimane è sembrato sempre più possibile che la Russia invadesse l’Ucraina. Ma perché questa minaccia si sta manifestando ora e cosa è probabile che accada?
Un gruppo di esperti online tenuto dal MIT venerdì scorso ha avvertito di significativi motivi di preoccupazione, mentre cercava fattori che potrebbero impedire un’azione militare o limitarne le conseguenze.
In generale, gli studiosi della giuria consideravano la Russia come una spinta verso il ristabilimento di una sfera di controllo simile a quella detenuta dalla vecchia Unione Sovietica, e determinata a intraprendere qualunque azione unilaterale volesse, al di fuori dei confini delle convenzioni e delle norme internazionali.
Questi fattori erano evidenti anche nell’annessione della Russia nel 2014 della regione della Crimea detenuta dall’Ucraina, tra le altre azioni che la Russia ha intrapreso nell’ex territorio sovietico; tale precedente ora significa “le possibilità di una guerra, un’altra invasione, un’altra annessione, sono estremamente alte”, ha affermato Serhii Plokhii, professore di storia ucraina Mykhailo S. Hrushevs’kyi e direttore dell’Istituto di ricerca ucraino all’Università di Harvard.
“I piani odierni del Cremlino di ristabilire il controllo sullo spazio post-sovietico non avrebbero successo senza che l’Ucraina facesse in un modo o nell’altro parte della sfera di influenza russa”, ha spiegato Plokhii. “E parlando storicamente, questa è la posta in gioco”.
Elizabeth Wood, professoressa di storia al MIT e co-direttore del programma MIT-Russia, ha osservato che l’attuale accumulo militare della Russia è in parte un caso di “sferragliare per mostrare lo status della Russia di grande potenza”. Ma potrebbe essere più di questo, ha osservato Wood, dal momento che negli ultimi due decenni la Russia ha solitamente adottato un approccio alternativo, impegnandosi in una serie di “conflitti congelati” in corso nella regione più ampia, costruendo un peso politico e militare nella regione della Transnistria della Moldova, della regione del Donbas nell’Ucraina orientale e di altre aree.
Pertanto, l’attuale trasferimento da parte della Russia di equipaggiamenti militari e truppe in luoghi vicino ai confini ucraini – in questo contesto, un’esibizione unica e aperta di potenziale forza – è una nuova forma di potenziale escalation armata.
“Nessuno sa esattamente quali siano gli obiettivi della Russia”, ha affermato Wood, che è anche autrice di “Radici della guerra russa in Ucraina”, un libro del 2016 sull’argomento. “Vogliono solo l’annessione del Donbas? Vogliono tutta l’Ucraina? Stanno minacciando la guerra per ridisegnare gli accordi di sicurezza internazionale in Europa? Stanno progettando qualcosa di completamente diverso e sono pronti a sorprenderci tutti?”
Lo Starr Forum presentava (da sinistra a destra): Dmitry Gorenburg, Harvard; Olga Oliverer, Gruppo di crisi internazionale; Serhii Plokhii, Harvard; Carol Saivetz, MIT; ed Elizabeth Wood, MIT. Credito: per gentile concessione di Starr Forum, a cura di MIT News
Non solo Nato
Il pannello, intitolato “Il conflitto russo-ucraino: un prologo alla terza guerra mondiale o un altro conflitto congelato?” faceva parte dello Starr Forum del MIT, una serie di discussioni pubbliche tenute dal Center for International Studies su questioni vitali di politica estera.
Il forum di venerdì era composto da Plokhii; Di legno; Carol Saivetz, consulente senior del MIT Security Studies Program e ricercatrice associata al Davis Center for Russian and Eurasian Studies di Harvard e all’Harvard Ukrainian Research Institute; Olga Oliker PhD ’16, direttrice del programma per l’Europa e l’Asia centrale presso l’International Crisis Group, un think tank con sede a Bruxelles; e Dmitry Gorenburg, ricercatore senior presso la CNA, un centro di ricerca e analisi militare ad Arlington, in Virginia, e associato presso il Davis Center for Russian and Eurasian Studies di Harvard.
Saivetz ha osservato che l’espansione a lungo termine della NATO – che include gli stati baltici dell’ex Unione Sovietica e ha prodotto speculazioni sull’ammissione dell’Ucraina – è stata un fattore che ha plasmato le azioni russe. Tuttavia, ha suggerito che le tensioni odierne esisterebbero ancora anche se non si fosse verificata l’espansione della NATO.
“Penso che l’ossessione del presidente russo Vladimir Putin per l’espansione della NATO sia una delle tante ragioni, ma non l’unico fattore trainante”, ha affermato Saivetz riferendosi alle proteste prodemocrazia in Ucraina negli ultimi due decenni, e ha aggiunto: “Penso che un altro fattore sia davvero la paura della democratizzazione e del potere popolare”.
Anche la sostanziale economia dell’Ucraina è un problema, ha osservato Saivetz, poiché un maggiore controllo aiuterebbe la Russia in termini materiali. E Saivetz ha convenuto che la Russia vuole segnalare che può gettare il suo peso nella regione senza controllo.
“Putin vuole chiamare i colpi”, ha detto Saivetz, “e penso che sia parte di ciò che in realtà si tratta di tutto questo accumulo al confine con l’Ucraina. Vuole anche essere il dettatore delle regole al di fuori di quello che potremmo chiamare l’ordine internazionale liberale, perché quell’ordine non serve ai suoi scopi”.
Spazio per una risposta?
Il fatto che la Russia possa considerare un’invasione di un grande stato vicino sottolinea solo i vantaggi militari che la Russia mantiene rispetto all’Ucraina. Gorenburg, un analista militare, ha osservato che la Russia aveva circa 100.000 soldati vicino ai confini dell’Ucraina (il numero sembra essere aumentato negli ultimi giorni), e forse 15.000soldati separatisti nella regione del Donbas. Circa il 40 per cento delle forze russe si trovano entro 125 miglia dal confine e almeno la metà di queste è stata spostata lì nell’ultimo anno. La Russia ha anche una potenza navale e aerea superiore.
“La situazione non è bella”, ha detto Gorenburg, presentando alcuni possibili scenari militari, da un’incursione limitata del tipo visto nel Donbas a operazioni più estese. E mentre l’esercito ucraino è diventato più forte negli ultimi anni, ha aggiunto, le difese aeree dell’Ucraina sono piuttosto deboli.
“Ciò renderebbe molto difficile per le forze ucraine resistere a un’invasione su larga scala”, ha detto Gorenburg. Tuttavia, ha aggiunto, “è improbabile che l’obiettivo principale della Russia sia l’occupazione. L’obiettivo è utilizzare una vittoria militare per raggiungere obiettivi politici”, dal limitare la NATO all’installazione potenzialmente di un governo in Ucraina più suscettibile agli obiettivi russi.
Ma se l’Ucraina non può eguagliare la Russia in termini militari, quali opzioni restano per prevenire la guerra? L’opzione meno probabile, suggerì Oliker, sarebbe che gli stati occidentali dessero alla Russia esattamente ciò che vuole, ad esempio riportando le truppe della NATO ai confini prima dell’espansione del 1997, cosa che di per sé non preverrebbe necessariamente ulteriori richieste. Uno scenario altrettanto improbabile, ha proposto Oliver, è l’azione militare occidentale.
“Se non funziona, i risultati sono disastrosi, e non solo per l’Europa, ma per il mondo intero”, ha detto Oliker. Di conseguenza, ha osservato, i paesi occidentali stanno minacciando la Russia con sanzioni, che potrebbero avere un certo impatto, insieme a ulteriori negoziati sui confini della sicurezza.
Un’idea attualmente proposta che non funzionerà, ha detto Oliker, è l’idea che l’Ucraina possa dichiarare la neutralità in termini di sicurezza, persuadendo così la Russia che l’Ucraina non finirà per allinearsi con i paesi della NATO.
Tra le altre ragioni per cui questo non funzionerà, ha detto Oliver, è che “la Russia non sta cercando un’Ucraina neutrale. Non è quello che sta chiedendo. La Russia non vuole che l’Ucraina sia neutrale, la Russia vuole che l’Ucraina sia amichevole. Probabilmente, la Russia vuole che l’Ucraina si comporti come ha fatto la Polonia durante la Guerra Fredda, quando era occupata militarmente e politicamente”.
Al di là di specifiche offerte tattiche, Plokhii ha suggerito che “l’unità” in un ampio senso politico sarebbe necessaria per scongiurare la minaccia e gli effetti dell’occupazione. In questo scenario, l’unità comprenderebbe “cittadini ucraini e alleati ucraini e chiunque non voglia la guerra nell’Europa centrale, chiunque voglia che i confini legali rimangano e l’ordine internazionale sia preservato – ciò che serve è l’unità”.
Se questo possa essere convocato è un’altra questione. Come ha osservato Wood, la solidarietà nella regione potrebbe essere in declino, con conseguenze visibili oggi.
“Per tutto il periodo sovietico, russi e ucraini di tutte le classi e interessi avevano una frase che usavano per brindare l’uno con l’altro, ‘Che non ci sia guerra’”, ha detto Wood. “’Hanno ricordato la seconda guerra mondiale come un periodo di terribili sofferenze e immense perdite. Ma quella frase, quella posizione fondamentalmente contro la guerra, è svanita. La propaganda sovietica e ora dell’era Putin ha costantemente battuto i tamburi di guerra come valore glorioso, partecipativo, unificante e redentore”.
Onda anomala alta quattro piani registrata al largo del Canada
Una onda anomala alta 17,6 metri è stata registrata al largo della costa dell’isola di Vancouver, battendo il record di proporzionalità tre volte più grande delle onde circostanti.
“Solo poche onde anomale in alto mare sono state osservate direttamente, e niente di questa portata. Si tratta di un evento che potrebbe verificarsi una volta ogni 1.300 anni“, ha affermato Johannes Gemmrich, uno dei principali ricercatori sulle onde anomale che lavora presso l’Università di Vittoria.
L’onda ha fatto scalpore nella comunità scientifica per essere in proporzione l’onda anomala più estrema mai registrata. Sebbene sia avvenuta nel novembre 2020, lo studio che la conferma è stato pubblicato solo il 2 febbraio di quest’anno.
Un’onda anomala è esattamente ciò che sembra: qualcosa di inaspettato e terrificante. “Sembra un grande blocco di quattro piani che sporge dall’acqua“, ha detto a Galileus Web Scott Beatty, CEO di MarineLabs, la società che gestisce la boa che misurava l’onda.
Negli ultimi decenni, quello che un tempo era noto come folclore marino è stato ora accettato come reale dagli scienziati.
“Chiamate ‘onde di tempesta estrema’ dagli scienziati, sono onde che sono più grandi del doppio delle onde circostanti, imprevedibili e spesso provengono inaspettatamente da direzioni diverse dal vento e dalle onde prevalenti“, come ha spiegato un portavoce del The National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA).
In termini semplificati, “Un’onda anomala è in realtà solo un’onda molto grande rispetto al campo d’onda circostante“, ha chiarito Gemmrich. Le dimensioni complessive non contano, ma il confronto delle dimensioni con altre onde sì. Pertanto, mentre un’onda che raggiunge un’altezza equivalente a quattro piani è impressionante, la sua magnitudine è tre volte quella delle onde che la circondano ed è ciò che l’ha portata nei libri dei record.
La prima onda anomala registrata, nota come “The Draupner Wave“, è stata misurata nel 1995 al largo della costa norvegese, alta 25,6 metri con onde circostanti di circa 12 metri, cosa che la rendeva un’onda anomala grande circa il doppio dimensioni delle onde che la circondavano.
L’onda anomala da record registrata nel novembre 2020 misurava quasi 17,6 metri, rispetto alle onde circostanti di 6 metri.
Registrare queste “onde assassine” non è un’impresa facile.
L’onda anomala nello studio è stata misurata tramite una boa Marine Labs posizionata a circa 7 chilometri dalla costa di Ucluelet, nella Columbia Britannica.
“Siamo una società di intelligence in tempo reale e forniamo aggiornamenti in tempo reale su ciò che sta accadendo lungo la costa, inclusi vento, onde e altri dati“, ha spiegato Beatty. Il problema sta nel come tracciare continuamente le onde anomale una volta identificate da un sensore.
“La maggior parte delle osservazioni avviene in un’unica boa, in un’unica posizione, e quindi l’onda passa, e sappiamo che in questo momento era così alta, ma non sappiamo per quanto tempo. Questa è la grande questione scientifica“, ha osservato Gemmrich .
Una cosa è certa: le onde anomale possono rappresentare una minaccia significativa per le operazioni marittime e per il pubblico a causa della loro immensa potenza e mancanza di prevedibilità, ha sottolineato Beatty.
“Sono inaspettate, quindi il pilota di una nave non ha preavviso. Se è abbastanza alta da poter causare alcuni danni alla nave, l’operatore non ha tempo per cambiare rotta o reagire“. Gemmrich ha aggiunto.
Un malinteso comune che Gemmrich ha sottolineato è che le onde anomale non devono essere scambiate per tsunami. Sebbene in entrambi i casi si parla di grandi onde, il modo in cui si formano è completamente diverso. “Le onde anomale sono generate dal vento, quindi sono solo un evento raro di onde generate dal vento. Mentre uno tsunami è generato più comunemente da un terremoto, un terremoto sottomarino o, come abbiamo visto di recente, un’eruzione di un vulcano“, ha affermato Gemmrich.
Le comunità costiere sono vulnerabili alle onde anomale. Secondo Gemmrich, qualunque area esposta all’acqua potrebbe subire un’onda anomala, anche se è più probabile che si verifichino in luoghi con forti correnti. Per quanto riguarda l’isola di Vancouver, non sono stati segnalati danni dall’onda anomala, poiché si è verificata troppo al largo.
Per garantire una migliore sicurezza in futuro, la comunità scientifica sta spingendo per una migliore ricerca e previsione per aiutare a prevenire qualsiasi danno alle operazioni marittime o al pubblico.
Jennie Lyons del NOAA ha sottolineato che ci sono distinzioni specializzate per le onde anomale. Una “sneaker wave” descrive in genere una condizione di onde anomale lungo la spiaggia perché ti si avvicina di soppiatto. Le onde anomale in mare aperto molto più grandi di quelle circostanti, sono spesso chiamate onde “strane”. E le onde anomale abbastanza grandi da danneggiare una nave sono chiamate “onde assassine”, perché se sono abbastanza gravi, il danno potrebbe capovolgere una nave, uccidendo potenzialmente persone.
MarineLabs ha un sistema di 26 boe posizionate strategicamente negli oceani che circondano il Nord America con la speranza di raddoppiare il loro numero entro la fine del 2022. “Miriamo a migliorare la sicurezza e il processo decisionale per le operazioni marittime e le comunità costiere attraverso una misurazione diffusa delle coste del mondo“, ha affermato Beatty.
L’Alzheimer è stato a lungo un mistero poiché i ricercatori lavorano duramente per cercare di trovare un modo per prevenire e persino curare la condizione debilitante.
Un nuovo studio pubblicato su Plos Genetics sta rivelando che la condizione potrebbe essere direttamente collegata ai ritmi circadiani.
La scoperta potrebbe portare a un nuovo trattamento preventivo, che questa volta potrebbe effettivamente funzionare.
Il mistero dell’Alzheimer risolto?
“Capire come i nostri ritmi circadiani possono regolare i livelli di eparan sulla superficie cellulare per controllare l’accumulo di beta-amiloide può portare allo sviluppo di cronoterapici che alleviano i sintomi dell’Alzheimer e di altre malattie infiammatorie”, ha affermato in un comunicato stampa Jennifer Hurley del Rensselaer Polytechnic Institute che ha guidato lo studio.
Che cos’hanno trovato i ricercatori? Il loro lavoro ha rivelato che le cellule immunitarie responsabili dell’eliminazione di una proteina chiave che si accumula nel cervello dei pazienti con malattia di Alzheimer funzionano secondo i ritmi circadiani quotidiani, i cicli di 24 ore che controllano molti elementi della fisiologia umana.
Questa scoperta chiave può portare a una potenziale spiegazione del legame tra il morbo di Alzheimer e le interruzioni del ciclo del sonno di una persona. Studi precedenti hanno già scoperto che le interruzioni del sonno possono essere indicatori precoci dell’Alzheimer poiché iniziano anni prima della comparsa dei sintomi della malattia e sono un’indicazione di un rischio maggiore di sviluppare la condizione.
La nuova ricerca ha valutato l’attività delle cellule immunitarie responsabili dell’eliminazione delle proteine chiamate beta-amiloide che si accumulano come placche nel cervello nelle persone con malattia di Alzheimer. Gli scienziati hanno scoperto che le cellule immunitarie eliminano la beta-amiloide in un ciclo determinato dai ritmi circadiani.
Identificato un meccanismo molecolare
Qualsiasi anomalia in quel ritmo provocava la scomparsa del ciclo quotidiano e quindi un aumento dell’accumulo di pericolose proteine beta-amiloide. Da lì, gli scienziati hanno dedotto che esisteva un meccanismo molecolare potenzialmente responsabile della connessione tra il morbo di Alzheimer e i ritmi circadiani e svolgeva un ruolo chiave nello sviluppo della condizione.
Potrebbe essere questa la svolta che porta a un trattamento dell’Alzheimer che funziona davvero? È difficile da dire poiché la ricerca è ancora nelle sue fasi iniziali, ma i risultati presentano già un potenziale per evitare la malattia. Se la clearance giornaliera delle proteine beta-amiloide può essere mantenuta, i pazienti potrebbero avere meno probabilità di sviluppare la malattia e o almeno soffrire di sintomi meno gravi.
La NASA ha selezionato due missioni scientifiche – Multi-slit Solar Explorer (MUSE) e HelioSwarm, per aiutare a migliorare la nostra comprensione della dinamica del Sole, della connessione Sole-Terra e dell’ambiente spaziale in continua evoluzione. Queste missioni forniranno approfondimenti sul nostro universo e offriranno informazioni critiche per aiutare a proteggere astronauti, satelliti e segnali di comunicazione come il GPS.
“MUSE e HelioSwarm forniranno una visione nuova e più approfondita dell’atmosfera solare e del tempo spaziale”, ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la scienza presso la sede della NASA a Washington. “Queste missioni non solo estendono la scienza delle altre nostre missioni di eliofisica, ma forniscono anche una prospettiva unica e un nuovo approccio alla comprensione dei misteri della nostra stella”.
MUSE
La missione MUSE aiuterà gli scienziati a comprendere le forze che guidano il riscaldamento della corona solare e le eruzioni in quella regione più esterna che sono alla base del clima spaziale. La missione offrirà una visione più approfondita della fisica dell’atmosfera solare utilizzando un potente strumento noto come spettrometro multi-fessura per osservare l’estrema radiazione ultravioletta del Sole e ottenere immagini della più alta risoluzione mai catturate della regione di transizione solare e della corona.
Immagine dell’atmosfera solare che mostra un’espulsione di massa coronale. Credito: NASA/SDO
“MUSE ci aiuterà a colmare le lacune cruciali nelle conoscenze relative alla connessione Sole-Terra”, ha affermato Nicola Fox, direttore della divisione di eliofisica presso la sede della NASA. “Fornirà maggiori informazioni sul tempo spaziale e completerà una serie di altre missioni all’interno della flotta della missione eliofisica”.
L’obiettivo principale della missione MUSE è indagare sulle cause del riscaldamento coronale e dell’instabilità, come razzi ed espulsioni di massa coronale, e ottenere informazioni sulle proprietà di base del plasma della corona. MUSE otterrà immagini ad alta risoluzione dell’evoluzione dei nastri dei brillamenti solari in un campo visivo focalizzato su un’ampia regione attiva del Sole.
Il principale investigatore della missione MUSE è Bart DePontieu del Lockheed Martin Advanced Technology Center (LMATC) di Palo Alto, California. Questa missione ha un budget di 192 milioni di dollari. LMATC fornirà la gestione del progetto.
HelioSwarm
La missione HelioSwarm è una costellazione o “sciame” di nove veicoli spaziali che cattureranno le prime misurazioni nello spazio multiscala delle fluttuazioni del campo magnetico e dei movimenti del vento solare note come turbolenza del vento solare. Lo strato atmosferico più esterno del Sole, l’eliosfera, comprende un’enorme regione del sistema solare. I venti solari si diffondono attraverso l’eliosfera e le loro interazioni con le magnetosfere planetarie e le interruzioni come le espulsioni di massa coronale influenzano la loro turbolenza.
Lo studio della turbolenza del vento solare su vaste aree richiede misurazioni del plasma effettuate simultaneamente da diversi punti nello spazio. HelioSwarm è costituito da una navicella spaziale hub e otto piccoli satelliti co-orbitanti che si trovano a distanza l’uno dall’altro, e dalla navicella spaziale hub. Il veicolo spaziale hub manterrà il contatto radio con ogni piccolo satellite. Tutti i contatti radio tra lo sciame e la Terra saranno condotti attraverso il veicolo spaziale hub e la rete spaziale profonda della NASA di antenne di comunicazione dei veicoli spaziali.
“L’innovazione tecnica dei piccoli satelliti di HelioSwarm, che operano insieme come una costellazione, offre la capacità unica di studiare la turbolenza e la sua evoluzione nel vento solare”, ha affermato Peg Luce, vicedirettore della divisione di eliofisica.
Il principale investigatore della missione HelioSwarm è Harlan Spence dell’Università del New Hampshire. Il budget della missione è di 250 milioni di dollari. L’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley, in California, fornirà la gestione del progetto.
Il finanziamento e la supervisione della gestione di queste missioni sono forniti dall’Heliophysics Explorers Program, gestito dall’Explorers Program Office presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
Un team di astronomi ha fatto la scoperta di una vita che aiuterà a rispondere a domande scottanti sull’evoluzione delle stelle. Il gruppo è guidato da Keivan Stassun, membro dell’Evolutionary Studies Initiative e Professore di Fisica e Astronomia di Stevenson.
Secondo Stassun, “Questo tipo di stella è così estremamente insolito che, francamente, non avremmo pensato di cercarlo: nessuno ne ha mai visto uno prima!”
Stassun ha spiegato come diversi ingredienti chiave rendano questo sistema stellare binario incredibilmente raro. I sistemi stellari binari non sono rari nel cosmo, ma una caratteristica non comune di questo è il suo orientamento. Se viste dalla Terra, le stelle si eclissano a vicenda. Ciò consente ai ricercatori di calcolare più facilmente le qualità importanti delle due stelle, come la loro massa e luminosità.
Inoltre, le stelle possono cambiare dimensione e luminosità in un processo noto come pulsante, e gli studi di queste pulsazioni consentono agli astronomi di sondare il funzionamento interno delle stelle, in modo simile agli scienziati della Terra che usano le vibrazioni dei terremoti per studiare la struttura interna della Terra.
Esistono due rari tipi di pulsazioni stellari, ognuno dei quali fornisce una visione diversa e complementare degli interni stellari. Una delle stelle in questo sistema binario, che il team di Stassun ha trovato, mostra un ibrido di entrambi.
“Le stelle che mostrano uno di questi comportamenti pulsanti sono piuttosto rare; una stella che mostra un comportamento pulsante ibrido lo è ancora di più”, ha detto Stassun.
Successivamente, questa stella unica ha un forte campo magnetico, che è decisamente raro per una stella pulsante ibrida, e che potrebbe essere un ingrediente chiave mancante nelle attuali teorie per comprendere le prime fasi dell’evoluzione delle stelle.
Infine, secondo Stassun, “questa è la prima volta che viene trovata una di queste rare stelle pulsanti ibride magnetiche che fa parte di un ammasso stellare e che è inoltre parte di un sistema binario a eclisse. Sembra abbastanza improbabile che TESS possa scoprirne un’altra che ha tutti questi attributi insieme”.
Anche lo studente laureato Dax Feliz ha svolto un ruolo importante in questo progetto. È entrato a far parte del laboratorio come borsista attraverso il Fisk-Vanderbilt Masters-to-Ph.D. Programma Ponte.
Secondo Feliz, “la scoperta di questo raro sistema binario a eclisse fornisce un fantastico banco di prova per capire come si evolvono i sistemi binari nel tempo. Mentre la missione TESS continua ad osservare grandi porzioni di cielo, sistemi stellari come HD 149834 che si trovano in ammassi stellari, può aiutarci a comprendere meglio l’evoluzione stellare”.
Il team ha ricevuto molto aiuto dal Frist Center for Autism and Innovation. Il centro, fondato da Stassun nel 2018, lavora per comprendere e promuovere i talenti neurodiversi.
Alla domanda sul contributo del centro, Stassun ha affermato: “abbiamo studenti e stagisti che hanno esperienza con la visualizzazione dei dati, e quel processo sta diventando sempre più importante per rilevare modelli rari nei dati, come ‘valori anomali’ estremi ed estremamente interessanti come il sistema che abbiamo scoperto in questo studio”.
Il James Webb Space Telescope sta per completare la prima fase del processo durato mesi di allineamento dello specchio primario dell’osservatorio utilizzando lo strumento Near Infrared Camera (NIRCam).
La sfida del team era duplice: confermare che NIRCam fosse pronta a raccogliere luce dagli oggetti celesti, e quindi identificare la luce stellare della stessa stella in ciascuno dei 18 segmenti dello specchio primario. Il risultato è un mosaico di immagini di 18 punti di luce stellare organizzati in modo casuale, il prodotto dei segmenti di specchio non allineati di Webb che riflettono tutti la luce della stessa stella sullo specchio secondario di Webb e nei rivelatori di NIRCam.
Credito: NASA
Quella che sembra una semplice immagine di luce stellare sfocata ora diventa la base per allineare e mettere a fuoco il telescopio in modo che Webb offra viste senza precedenti dell’universo quest’estate. Nel corso del prossimo mese, il team regolerà gradualmente i segmenti dello specchio fino a quando le 18 immagini non diventeranno una singola stella.
“L’intero team di Webb è estasiato dal modo in cui stanno procedendo bene i primi passi per acquisire immagini e allineare il telescopio. Siamo stati così felici di vedere che la luce si è fatta strada nel NIRCam”, ha affermato Marcia Rieke, ricercatrice principale per lo strumento NIRCam e professoressa di astronomia all’Università dell’Arizona.
Questo mosaico di immagini è stato creato puntando il telescopio verso una stella luminosa e isolata nella costellazione dell’Orsa Maggiore nota come HD 84406. Questa stella è stata scelta appositamente perché è facilmente identificabile e non è affollata da altre stelle di luminosità simile, il che aiuta a ridurre lo sfondo confusione. Ogni punto all’interno del mosaico è etichettato dal corrispondente segmento dello specchio primario che lo ha catturato. Questi risultati iniziali corrispondono strettamente alle aspettative e alle simulazioni. Credito: NASA
Durante il processo di acquisizione delle immagini iniziato il 2 febbraio, Webb è stato reindirizzato a 156 diverse posizioni attorno alla posizione prevista della stella e ha generato 1.560 immagini utilizzando i 10 rilevatori di NIRCam, per un totale di 54 gigabyte di dati grezzi. L’intero processo è durato quasi 25 ore, ma è stato notato che l’osservatorio è stato in grado di localizzare la stella bersaglio in ciascuno dei suoi segmenti speculari entro le prime sei ore e 16 esposizioni.
Queste immagini sono state quindi cucite insieme per produrre un unico, grande mosaico che cattura la firma di ogni segmento dello specchio primario in un fotogramma. Le immagini mostrate qui sono solo una porzione centrale di quel mosaico più grande, un’immagine enorme con oltre 2 miliardi di pixel.
“Questa ricerca iniziale ha coperto un’area delle dimensioni della Luna piena perché i punti del segmento potrebbero essere stati potenzialmente sparsi nel cielo”, ha affermato Marshall Perrin, vice scienziato del telescopio Webb e astronomo presso lo Space Telescope Science Institute.
“L’acquisizione di così tanti dati nel primo giorno ha richiesto che tutte le operazioni scientifiche e, i sistemi di elaborazione dati di Webb qui sulla Terra, funzionassero senza problemi con l’osservatorio nello spazio fin dall’inizio. E abbiamo trovato la luce da tutti i 18 segmenti molto vicino al centro all’inizio di quella ricerca. Questo è un ottimo punto di partenza per l’allineamento degli specchi”.
Ogni punto unico visibile nel mosaico dell’immagine è la stessa stella ripresa da ciascuno dei 18 segmenti dello specchio primario di Webb, un tesoro di dettagli che esperti e ingegneri di ottica utilizzeranno per allineare l’intero telescopio. Questa attività ha determinato le posizioni di allineamento post-distribuzione di ogni segmento di specchio, che è il primo passo fondamentale per portare l’intero osservatorio in un allineamento funzionale per le operazioni scientifiche.
NIRCam è il sensore del fronte d’onda dell’osservatorio e un imager chiave. È stato scelto intenzionalmente per essere utilizzato per le fasi iniziali di allineamento di Webb perché ha un ampio campo visivo e la capacità unica di operare in sicurezza a temperature più elevate rispetto agli altri strumenti. È inoltre dotato di componenti personalizzati progettati per aiutare in modo specifico nel processo. NIRCam sarà utilizzato per quasi l’intero allineamento degli specchi del telescopio.
Tuttavia, è importante notare che NIRCam funziona molto al di sopra della sua temperatura ideale mentre cattura queste immagini ingegneristiche iniziali e nel mosaico si possono vedere artefatti visivi. L’impatto di questi artefatti diminuirà in modo significativo man mano che Webb si avvicina alle sue temperature operative criogeniche ideali.
“Il lancio di Webb nello spazio è stato ovviamente un evento emozionante, ma per scienziati e ingegneri ottici, questo è un momento culminante, quando la luce di una stella si sta facendo strada con successo attraverso il sistema fino a un rivelatore”, ha affermato Michael McElwain, osservatorio Webb scienziato del progetto, Goddard Space Flight Center della NASA.
Questo “selfie” è stato creato utilizzando una lente di imaging della pupilla specializzata all’interno dello strumento NIRCam che è stato progettato per acquisire immagini dei segmenti dello specchio primario anziché immagini dello spazio. Questa configurazione non viene utilizzata durante le operazioni scientifiche ed è utilizzata esclusivamente per scopi di ingegneria e allineamento. In questo caso, il segmento luminoso è stato puntato su una stella luminosa, mentre gli altri non sono attualmente nello stesso allineamento. Questa immagine ha fornito una prima indicazione dell’allineamento dello specchio primario allo strumento. Credito: NASA
Andando avanti, le immagini di Webb diventeranno più chiare, più dettagliate e più complesse man mano che i suoi altri tre strumenti arriveranno alle temperature operative criogeniche previste e inizieranno a catturare i dati. Le prime immagini scientifiche dovrebbero essere consegnate al mondo in estate. Anche se questo è un grande momento, a conferma che Webb è un telescopio funzionale, c’è molto da fare nei prossimi mesi per preparare l’osservatorio per operazioni scientifiche complete utilizzando tutti e quattro i suoi strumenti.
Il presidente francese Emmanuel Macronannuncerà un massiccio sforzo di costruzione da parte della compagnia energetica statale francese, EDF. L’obiettivo è costruire almeno sei nuovi reattori nucleari entro il 2050, che garantiranno la fornitura continua di energia a basso costo al Paese.
L’energia nucleare viene vista con scetticismo al giorno d’oggi a causa di esplosioni accidentali passate molto dannose. La Francia, tuttavia, genera gran parte del proprio fabbisogno energetico utilizzando l’energia nucleare. È stato uno dei maggiori produttori di tale energia dagli anni ’70. Ed è una scommessa sicura dire che continuerà a dividere l’atomo per mantenere le luci accese: il presidente francese Emmanuel Macron ha annunciato la costruzione di almeno sei nuovi reattori nei prossimi cinque decenni.
Reattori di fabbricazione francese
“È nucleare ecologico, ci consente di produrre elettricità senza emissioni di carbonio, aiuta a darci l’indipendenza energetica e produce elettricità molto competitiva”, ha detto ai giornalisti mercoledì un assistente presidenziale francese.
L’iniziativa non è però priva di detrattori. La Francia ha un po’ di storia in cui ha superato in modo spettacolare i suoi budget e le sue scadenze nella costruzione di reattori nucleari. La società statale EDF è già enormemente indebitata per gli sforzi edilizi in Francia, Gran Bretagna e Finlandia. Ad esempio, il suo programma di punta — nella provincia francese settentrionale di Flamanville — dovrebbe costare più di quattro volte il suo budget iniziale (di 3,3 miliardi di euro / 3,8 miliardi di dollari), e diventerà operativo al massimo il prossimo anno, circa 11 anni dopo il previsto. Yannick Jadot, uno dei contendenti alla presidenza francese, ha criticato la decisione di Macron per questi motivi.
Tuttavia, come parte di questa iniziativa, Macron visiterà un sito di produzione di turbine nella Francia orientale in una visita pre-elettorale in cui illustrerà in dettaglio la sua politica energetica e la sua posizione sull’energia nucleare. Attualmente, l’industria atomica copre circa il 70% del fabbisogno energetico del paese.
Secondo gli assistenti presidenziali, Macron annuncerà la costruzione di almeno sei nuovireattori da parte di EDF. Illustrerà anche la sua visione “del nostro futuro mix energetico, per il nucleare ma anche le energie rinnovabili e l’efficienza energetica”.
Nonostante ciò, i suoi reattori stanno invecchiando e la Francia dovrebbe cercare di sostituirli se l’energia nucleare vuole rimanere un pilastro delle sue reti elettriche.
L’esito finale di questa iniziativa dipende interamente dall’esito delle elezioni presidenziali francesi di aprile. La maggior parte dei candidati ha annunciato l’intenzione di continuare a investire nel settore, anche se due candidati – il candidato dell’estrema sinistra Jean-LucMelenchon e Yannick Jadot dei Verdi – si oppongono all’uso continuato dell’energianucleare a causa di problemi ambientali.
Tutto sommato, la Francia sembra aver gettato il cappello sul ring del nucleare. Il mese scorso, ha fatto pressioni con successo affinché venisse etichettato come “verde” dalla Commissione europea, il che significa che ora può attrarre finanziamenti come fonte di energia rispettosa del clima.
L’Europa nel suo insieme è ancora divisa sul futuro dell’energia atomica. La Germania, ad esempio, ha deciso di eliminarlo completamente entro il 2022 in seguito al disastro di Fukushima del 2011.
Rilevata la temperatura dell’universo di 13 miliardi di anni fa, grazie ad una nube situata nella galassia starburst HFLS3
Gli astronomi hanno rilevato la temperatura dell’universo appena 880 milioni di anni dopo il Big Bang. Questo è stato possibile grazie a una nuvola d’acqua spaziale che, circa 12,9 miliardi di anni fa, ha assorbito un po’ di luce dal Cosmic Microwave Background Radiation (CMBR ), ovvero radiazione di fondo – la prima luce capace di muoversi liberamente nell’Universo.
La temperatura media dell’universo osservabile derivata dalla CMBR è attualmente di circa 2,73 Kelvin (-270,42 °C /-454,756 °F), pochi gradi sopra lo zero assoluto. L’universo è iniziato in uno stato caldo e denso e da allora si sta raffreddando. Come riportato nella rivista Nature, la temperatura di 880 milioni di anni fa è ora stimata tra 16,4 e 30,2 Kelvin.
Questo è coerente con una temperatura di 20 Kelvin prevista per l’universo all’epoca, dal Modello Standard della cosmologia, la nostra teoria principale di come funziona l’universo su larga scala. Richiede l’esistenza di due componenti misteriosi: la materia oscura e l’energia oscura, che hanno effetti misurabili che possiamo vedere ma di cui gli astronomi non sono stati in grado di dimostrare l’esistenza.
Rivelata temperatura universo, il team di ricerca volge lo sguardo al futuro
Teorie alternative e modifiche, possono talvolta prevedere temperature diverse per tempi differenti. Alcune di esse hanno svariati tipi di energia oscura – in altre, l’energia oscura non esiste. Questo è il più lontano nel tempo che la temperatura è stata misurata, e permette ai ricercatori di rimuovere alcune delle possibili spiegazioni alternative.
“Se ci fossero deviazioni dalle tendenze previste, questo potrebbe avere implicazioni dirette sulla natura dell’inafferrabile energia oscura“. Afferma Dominik Riechers, l’autore principale dell’Università di Colonia, in una dichiarazione.
Rivelata temperatura universo
La nube in questione si trova nella galassia starburst HFLS3 e le osservazioni sono state possibili grazie all’array di telescopi IRAM NOEMA nelle Alpi francesi. Questo è un osservatorio radio che può studiare l’universo a lunghezze d’onda millimetriche, ideale per determinare tali segnali.
I fotoni (particelle di luce) della CMBR a quel tempo erano ancora abbastanza energetici da interagire con le molecole d’acqua creando un tale segnale. Con l’espansione dell’universo, i fotoni della CMBR hanno perso energia, e quindi non possono più creare tali interazioni.
Il team spera che questa misurazione a distanza sia la prima di molte altre.
“Questa tecnica fornisce nuove importanti intuizioni sull’evoluzione dello spazio, e ci mostra che l’universo durante la sua formazione aveva alcune proprietà insolite molto peculiari da quelle di oggi”; ha precisato il co-autore Fabian Walter, del Max Planck Institute for Astronomy.
Rivelata temperatura universo
Ma che cos’è il fondo a radiazione cosmica?
Il fondo a radiazione cosmica (CMBR) è una radiazione residua del Big Bang; o meglio di quando, più o meno, l’universo ha avuto inizio. Secondo la teoria, quando lo spazio, in qualche modo, si è formato ha dato origine una rapida espansione; di conseguenza, si è formato anche un rapido raffreddamento. (L’universo è ancora in espansione oggi, e il tasso di quest’ultimo, appare diverso a seconda di dove si osservi). In sostanza, la CMBR, rappresenta il calore residuo del Big Bang.
Non è possibile vedere la CMBR ad occhio nudo, ma è ovunque nell’universo. È invisibile agli esseri umani perché è molto freddo, appena 2,725 gradi sopra lo zero assoluto (meno 459,67 gradi Fahrenheit, o meno 273,15 gradi Celsius.). Questo significa che la sua radiazione è più visibile nella parte a radiazione dello spettro elettromagnetico. L’universo è iniziato 13,8 miliardi di anni fa, e la CMBR risale a circa 400.000 anni dopo il Big Bang.
<<Questo perché nelle prime fasi dell’universo, quando era solo un centomilionesimo delle dimensioni di oggi, la sua temperatura era estrema: 273 milioni di gradi sopra lo zero assoluto>>. Si legge in una dichiarazione NASA.
Tutti gli atomi presenti a quel tempo, sono stati rapidamente spezzati in piccole particelle (protoni ed elettroni). La radiazione della CMBR in fotoni, è stata dispersa dagli elettroni.
<<Così, i fotoni vagavano nell’universo primordiale, proprio come la luce ottica vaga attraverso una nebbia densa>>. Riportava tempo fa la NASA.
Circa 380.000 anni dopo il Big Bang, l’universo era abbastanza freddo da poter formare l’idrogeno. Poiché i fotoni CMBR sono appena influenzati dall’impatto con l’idrogeno, questi viaggiano in linea retta.
I cosmologi si riferiscono a una “superficie di ultimo scattering” quando i fotoni CMBR hanno colpito per l’ultima volta la materia; dopo di che, la dimensione dell’universo è stata troppo grande. Così, quando viene mappata la CMBR, stiamo guardando indietro nel tempo a 380.000 anni dopo il Big Bang, subito dopo che l’universo era opaco alla radiazione.
Un gruppo di astronomi ha identificato un anello di detriti planetari in orbita vicino a una stella morente, a circa 117 anni luce dalla Terra, suggerendo quello che potrebbe essere un pianeta in una zona abitabile dove potrebbe esistere la vita. Se confermato, sarebbe la prima volta che un mondo che supporta la vita viene scoperto in orbita attorno a un tale inizio, noto come “nana bianca“.
Mentre la maggior parte delle stelle grandi diventano supernova alla fine della loro evoluzione, quelle medie e piccole con una massa inferiore a otto volte quella del Sole di solito diventano nane bianche. Hanno una massa di carbonio e ossigeno simile nonostante le loro piccole dimensioni. Circa il 97% delle stelle nella Via Lattea diventeranno nane bianche, secondo uno studio precedente.
Un team di ricercatori ha misurato la luce di una nana bianca nella Via Lattea chiamata WD1054–226 utilizzando i dati di telescopi terrestri e spaziali. Hanno notato che qualcosa sembrava passare regolarmente davanti alla stella, causando cali di luce. Lo schema si ripeteva ogni 25 ore, con il calo maggiore ogni 23 minuti.
Ciò indica che la stella è circondata da un anello di 65 oggetti orbitanti delle dimensioni di una cometa o di una luna, distanziati uniformemente nelle loro orbite dall’attrazione gravitazionale di un pianeta vicino delle dimensioni di Marte o Mercurio. Gli oggetti si trovano a 2,6 milioni di chilometri dalla stella, con una temperatura di 50ºC, al centro dell’intervallo per l’acqua liquida.
“Un’eccitante possibilità è che questi corpi siano mantenuti in uno schema orbitale così uniformemente distanziato a causa dell’influenza gravitazionale di un pianeta vicino. Senza questa influenza, l’attrito e le collisioni causerebbero la dispersione delle strutture, perdendo la precisa regolarità che si osserva”, ha affermato l’autore principale Jay Farihi in una nota.
Inseguire le nane bianche
Trovare pianeti in orbita attorno a nane bianche è una sfida enorme per gli astronomi poiché queste stelle sono molto più deboli delle stelle della sequenza principale, come il Sole. Finora, gli astronomi hanno trovato solo l’anno scorso prove provvisorie di un gigante gassoso, come Giove, in orbita attorno a una nana bianca. Si stima che sia una o due volte più massiccio di Giove.
Per questo nuovo studio, i ricercatori si sono concentrati su WD1054–226, una nanabianca a 117 anni luce dalla Terra. Hanno registrato i cambiamenti nella sua luce per 18 notti, utilizzando una telecamera ad alta velocità all’osservatorio La Silla in Cile. Hanno anche esaminato i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA per interpretare meglio i cambiamenti nella luce.
La zona abitabile in cui potrebbe trovarsi il potenziale pianeta viene solitamente chiamata zona Riccioli d’oro, tratta dalla fiaba dei bambini. Da quando il concetto è stato introdotto negli anni ’50, è stato dimostrato che molte stelle hanno un’area Riccioli d’oro. La temperatura dall’inizio deve essere giusta in modo che l’acqua liquida possa esistere in superficie.
Rispetto alle grandi stelle come il Sole, la zona abitabile delle nane bianche è più piccola e più vicina alla stella, poiché le nane bianche emettono meno calore. I ricercatori hanno stimato che le strutture osservate nell’orbita fossero avvolte dalla stella quando era una gigante rossa, quindi è più probabile che si siano formate o siano arrivate di recente che essere sopravvissute alla nascita dell’inizio.
“La possibilità di trovare un pianeta nella zona abitabile è eccitante e anche inaspettata; non stavamo cercando questo. Tuttavia, è importante tenere presente che sono necessarie ulteriori prove per confermare la presenza di un pianeta. Non possiamo osservare direttamente il pianeta, quindi la conferma potrebbe arrivare confrontando i modelli al computer con ulteriori osservazioni della stella e dei detriti in orbita”, ha detto Farihi.
