Il colore rivelerà la vita extraterrestre sugli esopianeti

Un nuovo metodo che utilizza le variazioni di colore dell’intensità della luce riflessa dalla superficie della Terra, potrebbe aiutare gli scienziati a rivelare la presenza di oceani, continenti ed eventualmente anche la vita, sui mondi alieni a decine di anni luce di distanza.

“Confrontando le variazioni di tonalità osservate da un pianeta alieno possiamo dedurre la composizione della superficie” ha detto Yuka Fujii, uno studente di dottorato presso l’Università di Tokyo e autore di un articolo pubblicato nel numero del 4 maggio della rivista “Astrophysical Journal. [Nell'illustrazione in alto: Uno schema del sistema planetario scoperto attorno a Gliese 581, tra cui il più più piccolo pianeta finora scoperto, Gliese 581 e, paragonato alla zona abitabile del nostro Sistema Solare. Il sistema di Gliese 581 ha quattro pianeti conosciuti, con masse da circa 1,9 (e), 16 (b il pianeta più vicino alla stella), 5 (c), e 7 masse terrestri (d, con il colore bluastro). Credit: ESO / L. Calcada].

Il metodo potrebbe consentire infatti agli astronomi di identificare presto la neve, i mari o addirittura la vita vegetale sui pianeti extrasolari che per decenni rimarranno ancora troppo deboli per essere visualizzati direttamente.

Attualmente per i telescopi più potenti, anche un pianeta extrasolare nelle vicinanze non è altro che una sorgente puntiforme di luce presso il bagliore intenso della sua stella ospite. Nel caso di uno piccolo come la Terra, gli astronomi non sono attualmente in grado di identificare mari azzurri o verdi foreste pluviali.
Il problema deriva dalla scarsità di particelle dei fotoni, riflessi da pianeti extrasolari che poi raggiungono attraverso migliaia di miliardi di chilometri i nostri telescopi.La prossima generazione di strumenti come il Finder o il New Worlds Observer, saranno in grado di ottenere qualcosa di più che un semplice sfarfallio dagli esopianeti. “E’ difficile ottenere abbastanza fotoni dai pianeti lontani per individuare le caratteristiche della superficie come ad esempio la vegetazione” ha detto Fujii.

Eppure questi rari raggi di luce portano con sé le traccie spia, che hanno permesso già agli astronomi di identificare la presenza di vari gas nelle atmosfere dei pianeti extrasolari giganti utilizzando la spettrometria.“Non possiamo individuare direttamente il verde, il blu e le macchie rosse sulla superficie”, ha detto Fujii. “Ma si può osservare il colore medio totale sulla superficie visibile del pianeta e confrontarlo con i valori noti della Terra che ci sono fornite da altre discipline come la geologia o la biologia.

I ricercatori hanno utilizzato i dati satellitari per progettare una linea di base per la “luce cinerea”, con le lunghezze d’onda della luce solare che viene riflessa dai vari elementi della superficie terrestre, inclusi gli oceani (che copre il 71%), la vegetazione (14%), il suolo, i deserti ( 9%) e la neve e il ghiaccio (3%). Queste tipologie di elementi riflettono delle quantità diverse di luce a determinate lunghezze d’onda. La neve, per esempio, riflette più dell’80% della luce, circa 0,8 micron, mentre gli oceani riflettono solo l’1% della luce.

Quando la Terra (o un pianeta extrasolare simile) ruota, modifica l’aspetto complessivo della luce riflessa nello spazio in modo misurabile. In questo modo, gli astronomi possono utilizzare i dati terrestri per elaborare delle stime approssimative di un mosaico di mari e savane che dovrebbero esistere sui pianeti extrasolari. Per il loro modello, i ricercatori hanno assunto un gemello della Terra a una distanza di circa 30 anni luce e un telescopio spaziale con circa due metri di specchio per un’ora al giorno di osservazione per due settimane.
“Abbiamo assunto come modello un pianeta abbastanza vicino, registrando i dati per due settimane, al fine di accumulare un numero sufficiente di fotoni”, ha detto Fujii.

Il modello si basa su molte semplificazioni. Le polveri per esempio, con i loro fenomeni di diffusione, non sono ancora parte dell’equazione. Alan Boss, un astrofisico presso la Carnegie Institution di Washington, ha anche sottolineato che “il problema di separare la luce del pianeta dalla luce della sua stella è forse il più grande ostacolo nelle indagini esoplanetarie”.

Ma anche se ancora nella sua forma preliminare, il metodo di rilevamento del colore promette molto e Turner in merito ha detto “sono sorpreso di come ha funzionato”. La tecnica è in grado di rilevare sia un’atmosfera che che un oceano simultaneamente sulla base del “rayleigh scattering”, la dispersione dell’effetto di luce che rende il nostro cielo e gli oceani blu e che allo stesso modo da le tonalità simili ai pianeti extrasolari.

Le piante sulla Terra sono verdi perchè riflettono la luce solare nel campo infrarosso che non è abbastanza energica per la fotosintesi. “Ma il calore emesso dalla pianta, se lo consideriamo ai raggi infrarossi, appare di un rosso vivo brillante”, ha detto Turner. “Questa traccia dovrebbe apparire nei bit di luce raccolti da un lontano pianeta extrasolare” ha aggiunto.
Molti astronomi infatti pensano che il rosso è il miglior colore per il ritrovamento di vita aliena (assumendo che queste piante siano colorate di verde come quelle della terra). “La ricerca del rosso è un ottimo mezzo per stabilire se una eso-Terra è abitabile, ma anche abitata”, ha detto Boss.

Webster Cash, professore di astronomia presso l’Università del Colorado, ha detto che la tecnica della variazione di colore sarà “assolutamente utile” negli anni a venire. Egli ha sottolineato che potrebbe essere abbinata con altri metodi e biomarcatori utili alla ricerca di vita extraterrestre, come ad esempio il rilevamento di ossigeno e altri gas nelle atmosfere tramite la spettroscopia. Per adesso, la sonda Keplero, nella sua caccia di pianeti abitabili tra circa 100.000 stelle, non è stata in grado di vedere il rosso o individuare le caratteristiche della superficie perché lo strumento “non ha informazioni sul colore e tutti i fotoni sono identici per i suoi strumenti”ha detto Boss.

Anche se ci vuole molta raffinatezza per il metodo basato sui colori, Turner sostiene che potrebbe essere adattato per scoprire un futuro pianeta terrestre con i telescopi spaziali che la NASA e l’ESA invieranno in orbita.“Penso che siamo davvero sulla soglia di studiare i pianeti come la Terra intorno ad altre stelle. Se ci capitasse di trovarne uno simile alla Terra molto più vicino di 30 anni luce, sarebbe molto più facile da osservare” dice Turner.

Alla ricerca delle onde gravitazionali primordiali

L'avanzamento nella prossima frontiera dell'astrofisica e della cosmologia dipende dalla nostra capacità di rilevare la presenza di un particolare tipo di onda nello spazio: l'onda gravitazionale primordiale.

Proprio come le increspature nell'acqua in uno stagno, le onde si spostano allungando il tessuto dello stesso spazio, al loro passaggio. Se rilevate, queste deboli e sfuggenti onde potrebbero fornire una visione senza precedenti dei primi momenti della formazione del nostro Universo.

In un articolo apparso nel numero del 21 maggio su Science, il fisico teorico e cosmologo Lawrence Krauss dell'Arizona State University e i ricercatori dell'Università di Chicago e del Fermi National Laboratory hanno esplorato la maggior parte di queste onde, con l'esame della radiazione cosmica a microonde ( CMB).
Nel corso del secolo passato, l'astronomia è stata rivoluzionata grazie all'uso di nuovi metodi per l'osservazione dell'Universo, ma ancora oggi l'origine dell'energia oscura e della materia oscura non sono note. La risposta a questi e altri misteri potrà giungere dall'analisi nei primissimi momenti dell'espansione del Big Bang.

La domanda su come abbia avuto origine l'Universo, provoca da sempre grande fascino ed è l'obiettivo primario per l'ASU Origini Project, presieduto da Krauss.
"Prima di 380.000 anni, l'Universo era opaco alla radiazione elettromagnetica", spiega Krauss, professore nella Scuola ASU dell'esplorazione della Terra e dello Spazio e del Dipartimento di Fisica nel Collegio delle arti liberali e delle scienze. "Prima di esplorare altre volte, abbiamo bisogno di cercare al di fuori dello spettro elettromagnetico. Le onde gravitazionali interagiscono molto debolmente con la materia e quelle prodotte all'inizio del tempo possono farsi strada senza ostacoli fino a noi, oggi, fornendoci una nuova immagine dell'universo primordiale. "

Nel 1916, Albert Einstein aveva previsto l'esistenza delle onde gravitazionali. Basandosi sulla sua teoria della relatività generale, gli oggetti curvano lo spazio intorno a loro. Quando grandi masse si muovono nello spazio, viene generato un disturbo sotto forma di onde gravitazionali, ma a causa della debolezza della gravità, è necessario disporre di cifre astronomiche di materia per generare onde su una scala che potrebbero effettivamente essere rilevabile.
"Immaginate che nello spazio lontano dalla Terra fluttuino al fianco di due specchi a molte miglia di distanza. Se un'onda gravitazionale si fosse propagata nello spazio, si dovrebbe vedere l'aumento della distanza tra i due oggetti e quindi diminuire ritmicamente mentre l'onda passa, in modo quasi impercettibile" spiega Krauss.
"Quando queste onde si propagano in tutto l'Universo diminuiscono di intensità, ma non scompaiono, né rallentano, perché si muovono attraverso la materia essenzialmente senza impedimenti".

"Le onde gravitazionali primordiali e la cosmologia", è stato scritto da Krauss, da Scott Dodelson del Fermi National Laboratory e dell'Università di Chicago e da Stephan Meyer, dell'Università di Chicago. Nel loro articolo su Science, hanno determinato l'esistenza di due fonti principali di onde gravitazionali: l'inflazione subito dopo il Big Bang e le transizioni di fase. Altre fonti possono includere le collisione dei buchi neri o due stelle orbitanti.
Anche se queste increspature dello spazio-tempo sono impercettibili per l'uomo, i rivelatori altamente sensibili come il Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO), con sede a Livingston, Louisiana, sono stati progettati per cercarle.
La radiazione gravitazionale dell'Universo primordiale può essere rilevata indirettamente attraverso il suo effetto sulla polarizzazione della radiazione CMB (radiazione fossile del Big Bang che permea tutto lo spazio). Tuttavia, l'attuale generazione di rivelatori di onde gravitazionali diretto, LIGO inclusa, non ha la sensibilità sufficiente per sondare i segnali di possibili onde gravitazionali primordiali.
"La più grande sensibilità dell'onda gravitazionale primordiale viene dal dal caratteristico disegno di polarizzazione del CMB", dice Krauss. "Se le onde gravitazionali prodotte da una inflazione o da transizioni di fase esistenti è presente con la radiazione cosmica di fondo, saranno rilevabili come polarizzazione sul CMB."
Anche se impegnativa da rilevare, adesso disponiamo della tecnologia sufficientemente, e vale la pena cercarla", secondo Krauss.
"Con il XXI secolo, siamo pronti ad entrare in un nuova era della cosmologia, che ptrebbe fornire una nuova finestra sull'Universo primordiale e sui processi fisici che hanno governato la sua origine e la sua evoluzione", dice Krauss . "Il Satellite Planck dell'Agenzia spaziale europea è stato progettato per rilevare l'immagine del CMB su tutto il cielo, con una sensibilità senza precedenti e con la risoluzione angolare, che fornirà nuovi dati sulla polarizzazione entro i prossimi 3-4 anni e che ci auguriamo ci dia anche l'osservazione diretta delle onde dell'inizio del tempo ".

Una possibile piramide su Marte

Il CUT (Centro Ufologico Taranto), grazie alla ricerca effettuata da Antonio De Comite (Direttore Generale), vi mostra le immagini di quella che sembra (almeno a livello preliminare) una struttura piramidale sul pianeta Marte. E non stiamo parlando delle famigerate (e presunte) piramidi della piana di Cydonia. Stiamo parlando della Reull Vallis. L’mmagine, prelevata dal sito della Solar Physics at Stanford University, è stata ripresa dal Mars Express (ESA), con una camera ad alta risoluzione ossia la High Resolution Stereo Camera (HRSC). L’immagine (a colori e in 3D) è stata scattata il giorno 18 maggio 2010 ad un’altezza di 273 chilometri. La zona si trova a est del bacino Hellas, a 41° sud e a 101° est. L’area, dove è presente l’anomalia, è di circa 100 chilometri di diametro. La foto ingrandita mostra un canale dove in passato scorreva acqua allo stato liquido. Ha una risoluzione di 12 metri per pixel ed il paesaggio è visto in prospettiva verticale. Il nord è verso l’alto dell’immagine. Vicino al canale, si trova una struttura che sembra una piramide, ipoteticamente artificiale. Nota bene è una nostra impressione preliminare, che potrà essere confermata o confutata nel tempo. Ve la mostriamo, con due angolazione diverse, e fatevi una idea.

Sensazionale annuncio: creata cellula artificiale

È stata costruita in laboratorio la prima cellula artificiale, controllata da un Dna sintetico e in grado di dividersi e moltiplicarsi proprio come qualsiasi altra cellula vivente. Il risultato, pubblicato su Science, è stato ottenuto negli Stati Uniti, nell’istituto di Craig Venter. Si tratta di una svolta epocale nella ricerca.

BATTERI SALVA-AMBIENTE – Con questo nuovo passo il traguardo della vita artificiale è ormai più vicino che mai e si comincia a intravedere la realizzazione di uno dei sogni di Venter: costruire batteri salva-ambiente con un Dna programmato per produrre biocarburanti o per pulire acque e terreni contaminati. Dopo avere ottenuto il primo cromosoma artificiale, la sfida è riuscire ad attivarlo, aveva detto Venter appena due anni fa. Adesso ha raggiunto il suo obiettivo e lo ha fatto unendo, come tessere di un puzzle, i risultati ottenuti negli ultimi cinque anni. Il primo passo, nel 2007, era stato la costruzione di un Dna sintetico; quindi nel 2009 sempre il gruppo di Venter ha eseguito il primo trapianto di genoma da un batterio a un altro. Adesso è ancora lo stesso gruppo, coordinato da Daniel Gibson, ad aver combinato i due risultati e aver assemblato la prima cellula sintetica.

«COMINCIA L’ERA POST-GENOMICA» – «Si tratta di un traguardo fondamentale dell’ingegneria genetica, non solo per possibili risvolti applicativi, ma anche perché segna la tappa iniziale dell’era post-genomica» commenta il genetista Giuseppe Novelli, preside della facoltà di Medicina dell’Università di Tor Vergata di Roma. «Di fatto Venter ha creato qualcosa che prima non c’era, un batterio prima inesistente, perché il genoma artificiale che ha costruito con una macchina in laboratorio contiene dei pezzetti di Dna che non esistono nel genoma del batterio presente in natura». Venter ha fatto tutto con una macchina, spiega ancora Novelli. «Prima ha letto la sequenza genomica del batterio in un database genetico, poi con un macchinario ha ricostruito chimicamente il genoma, aggiungendovi però nuove sequenze. Ha fatto pezzetti, ciascuno di 10 mila lettere di codice, poi li ha assemblati insieme fino a creare un genoma di oltre un milione di paia di basi. Poi ha inserito il genoma artificiale in un batterio svuotato del suo Dna e ha costruito una nuova forma di vita che funziona e si riproduce. La cellula così creata, infatti, prima non esisteva, e il suo genoma porta i segni distintivi della sua differenza dal batterio esistente in natura». «In futuro – conclude Novelli – si potranno creare nuove forme di vita capaci di produrre farmaci o di aiutarci contro l’inquinamento, per esempio batteri mangia-petrolio».

Giallo in Corea: affondata nave militare. In zona presente misterioso oggetto

(Reuters) – Il governo sudcoreano ha escluso oggi che la Corea del Nord sia coinvolta nell’affondamento di una sua nave nei pressi delle acque territoriali contese tra i due Stati.

Le prime ipotesi circolate, secondo cui sarebbe stato il regime nordcoreano ad affondare la nave, avevano colpito la Borsa di Wall Street, facendo calare le quotazioni per i timori legati alla situazione geopolitica, mentre il won aveva perso terreno sul dollaro.

“Sulla base delle indagini condotte finora dai ministeri, è giudizio del governo che l’episodio non sia stato causato dalla Corea del Nord, sebbene la ragione dell’incidente non sia stata ancora determinata“, ha detto un alto funzionario governativo citato dall’agenzia di stampa Yonhap.

Un reporter Reuters sull’isola di Baengnyeongdo, vicino al luogo dell’affondamento della nave, ha detto che una decina di imbarcazioni della marina e della guardia costiera, oltre a squadre di sub, stavano conducendo ricerche nella zona e sul relitto.

La tv Mbc ha citato fonti del ministero della Difesa secondo cui si indaga se l’affondamento è stato causato da un’esplosione a bordo del vascello.

La portavoce presidenziale Kim Eun-hye aveva detto in precedenza che non erano stati segnalati movimenti inusuali da parte della Corea del Nord, che ha un esercito composto da un milione di soldati, gran parte dei quali schierati vicino alla frontiera che divide da oltre 50 anni le due parti della penisola coreana.

Il ministero della Difesa sudcoreano ha detto che 58 dei 104 membri dell’equipaggio della nave affondata sono stati recuperati. Secondo ufficiali della marina, citati dalla Yonhap, i morti sarebbero numerosi. I dispersi sono ufficialmente 46.

La nave aveva sparato un colpo di avvertimento contro un oggetto non identificato, che ora si sospetta fosse uno stormi di uccelli, anche se la Difesa sta verificando l’episodio.

In precedenza, i media sudcoreani avevano detto, citando alcuni ufficiali, che la nave era stata silurata dai nordcoreani. Un’altra fonte aveva detto che avrebbe potuto trattarsi di una mina.

La morte in diretta di un esopianeta divorato dalla sua stella madre

Una stella sta divorando il suo pianeta. Gli astronomi seguono l’evento in diretta per la prima volta. Il cannibalismo cosmico è noto e fa parte della storia violenta dell’universo. Già si conoscono diverse galassie nate dall’inglobamento di altre. In questo caso, però, è interessante seguire come il tutto stia avvenendo scoprendo i vari meccanismi in azione.

VITTIMA – La vittima è il pianeta Wasp-12b che ruota attorno a una stella della taglia del nostro Sole appartenente alla costellazione Auriga. Quando il pianeta venne scoperto nel 2008 rivelò subito la sua stranezza da record fra gli oltre 400 pianeti extrasolari finora scoperti. Da allora è sotto stretta osservazione da parte di un team internazionale di astronomi che comprende da Shu-lin Li dei National Astronomical Observatory in Cina, al professor Douglas N.C. dell’Università americana di Santa Cruz, al Jet Propulsion Laboratory della Nasa, alla National Science Foundation statunitense. Ora sulla rivista britannica Nature raccontano la loro interessante scoperta.
PIANETA GASSOSO – Scrutando il soggetto hanno visto che si tratta di un pianeta gassoso analogo al nostro Giove, ma sei volte più grande in volume e purtroppo vicinissimo alla stella madre: 75 volte più vicino della Terra rispetto al Sole. Questa prossimità causa su di esso negative conseguenze perché la potente gravità della stella genera paurosi effetti di marea con pesanti deformazioni della forma e movimenti interni dai quali si genera un riscaldamento per frizione. Di per sé ha già una temperatura elevata, circa 2.500 gradi centigradi: ma tende a essere sempre più caldo e per questo si espande come una bolla. I suoi strati esterni diventano di conseguenza meno densi e la materia di cui sono costituiti viene assorbita dalla forza gravitazionale dell’astro-madre distribuendosi intorno ad esso e formando anelli sul piano equatoriale, simili a quelli esistenti intorno al nostro Saturno, per farci capire.
RISUCCHIATO – La materia risucchiata è notevole: hanno calcolato che la massa perduta è di sei miliardi di tonnellate al secondo. Quindi sarà fagocitato interamente e ciò accadrà fra 10 milioni di anni. La cifra potrà sembrare un tempo lungo, ma per gli astronomi e per i cicli dell’universo è un battito di ciglia. Eppure è un pianeta ancora giovane, però la sua sorte è segnata. Alla fine vivrà 500 volte meno della nostra Terra calcolata fino a oggi. Tuttavia la lunga agonia planetaria sta almeno facendo felici gli scienziati per la straordinaria opportunità che offre. In fondo è una variazione della sorte riservata pure alla nostra Terra, la cui vita è legata alla vita del Sole. E, quando si spegnerà, per il pianeta azzurro sarà finita. Tutto cambia in continuazione, anche in cielo.