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Raffaele Bendandi (1893-1979): visita alla casa e all'Osservatorio Sismico Bendandiano

Nell’ambito della XX settimana della cultura scientifica e tecnologica svoltasi a Faenza ho potuto partecipare ad una visita guidata all’Osservatorio sismologico “Bendandi”.

Appena sono arrivato al civico n 17 di via Baldassarre Manara mi sono imbattuto nella targa commemorativa a Raffaele Bendandi che recita:

Qui visse e creò i suoi osservatori
Raffaele Bendandi
autodidatta
che ha dedicato tutta una vita agli studi
sismologci astrofisici portando alla
scienza originali contributi.
La società bendandiana lo ricorda
nella casa che la ospita e che lui
ha donato a Faenza

Questa scritta rappresenta una sintesi della vita dello studioso.

Raffaele Bendandi nacque a Faenza (Ravenna) il 17 Ottobre del 1893 da una famiglia dalle modeste condizioni economiche. Scolasticamente si fermo al titolo di quinta elementari e si specializzò successivamente in disegno tecnico, imparò il mestiere del falegname (dal padre) e fece esperienza presso un orologiaio nella riparazione di oggetti meccanici (lavoro che gli fu fondamentale nella creazione dei suoi sismografi).

Studiò da autodidatta geologia, sismologia e astronomia. A soli tredici anni iniziò le prime osservazioni del disco solare con un telescopio rudimentale fatto in proprio. (Ho avuto l’occasione di vedere alcuni schizzi delle macchie osservate datate 1910 quando il Bendandi aveva solo 17 anni). La molla che l’iniziò alla sismologia fu il terremoto della città di Messina del 1908. Nel 1915 a soli 22 anni allestì un Osservatorio Astro-Geodinamico e un laboratorio artigianale dove costruiva i suoi sismografi.

Nel 1917 sul finire della prima guerra mondiale era dislocato presso Porto Corsini, ed osservando il moto delle maree ebbe una intuizione che pose la base di tutte le sue ricerche.

Se il moto della luna influisce sulle masse liquide
l’insieme del moto di tutti i corpi celesti può agire sulle masse solide?

Dopo aver studiato il principio del fenomeno mareale e aver analizzato i terremoti del passato si cimentò nei primi esperimenti. Nel 1919 intuì che la crosta terrestre subisce effetti mareali in funzione di precise posizioni orbitali del Sole e della Luna. Nel 1920 formulò la teoria sismogenica che gli permetteva di interpretare e prevedere fenomeni geofisici. Nel 1923 di fronte ad un Notaio predisse alcuni eventi sismici puntualmente verificatisi che lo balzarono agli onori della cronaca (il Corriere della sera titolava Colui che prevede i terremoti 4 Gennaio 1924 )(link ad un altro articolo apparso su Bendandi dal Corriere della sera 5 Novembre 2004).

Molti accademici, gelosi della notorietà acquisita dal Bendandi sia a livello nazionale che internazionale, richiesero una diffida per «tutelare la scienza impedendo che venisse data tanta pubblicità alle fallaci e allarmistiche previsioni di un empirico come il Bendandi». La diffida riportava:

«L’anno 1926 a dì 31 Maggio in Faenza, nei locali di p.s.., avanti a me sottoscritto funzionario si presenta il Cav. bendandi Rafaele fu Angelo da Faenza, sismologo, il quale, a seguito d’ordine Superiore, viene severamente diffidato a non dare d’ora in avanti più a giornali esteri o italiani notizie relative a futuri terremoti con comunicatoria di adottare gravi provvedimenti a suo riguardo qualora continuasse a darle.
L’atto, confermato e sottoscritto dai firmanti: Raffaele Bendandi , Salazar Vincenzo Commissario p.s.

Faenza, 31 maggio 1926
per ogni conferma
Il Comm. p.s.
»

Nel mare dell’ostracismo scientifico italiano ci furono alcune eccezioni, come ad esempio padre Guido Alfani (1876-1940) che difese l’opera del Bendandi. Ciononostante nel 1928 la Società Sismologica Italiana con referendum interno ai membri introdusse nello statuto un articolo che permettesse l’espulsione del socio Bendandi «reo di perseguire ricerche scientifiche in aperto contrasto con quelle ufficali».

Nel 1931 pubblicò a proprie spese il libro dal titolo Un principio fondamentale dell’universo – Vol I dedicato allo studio del Sole (genesi delle macchie solari e interpretazione del meccanismo alla base del ciclo undecennale solare). Il libro ebbe scarso successo e indusse l’autore a non pubblicare il secondo libro sulle stelle variabili (uscito postumo con il titolo Le stelle soli dell’infinito).

Durante la visita una frase della prefazione del primo libro riportata su poster mi ha colpito profondamente:

La certezza di porre una pietra miliare sulla via dell’Umana Conoscenza – a gloria d’Italia, a beneficio dell’umanità – fu quel raggio di luce divina che, fugando ogni tenebra di sconforto sempre mi rianimò e sorresse nel lungo e faticoso cammino della ricerca , nel quale solo incoraggiamento mi fu l’avversità di uomini e cose.

Raffaele Bendandi

da «Un principio fondamentale dell’Universo» Opera prima del 1931

Questa frase spiega in sintesi i motivi che portano l’autore a scrivere quest’opera e danno una idea del risentimento che l’autore provava per essere stato spesso ostacolato dagli studiosi ufficiali.

Bendandi scrisse diversi articoli e partecipò in vita a numerose conferenze, ebbe numerosi riconoscimenti (ad esempio la nomina a Cavaliere nell’ordine della Corona d’italia -1923- oppure la nomina a Ufficiale dell’ordine al merito della Repubblica -1956-), ma la comunità scientifica ufficiale fu sempre molto fredda di fronte alle ricerche del Bendandi.

La sua ultima previsione risale al terremoto del Friuli avvenuto il 6 maggio 1976.

Morì i primi giorni di Novembre 1979 riverso nel suo Osservatorio.

Della visita fatta all’osservatorio posso dire che ci si stupisce della biblioteca stracolma di testi di geofisica, astronomia scritti anche in diverse lingue. E della genialità con la quale aveva costruito i sui sismografi

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Per eseguire le sue predizioni sfruttava le “effemeridi astronomiche” cioè calcolando la posizione dei pianeti sviluppava un poligono delle forze in atto da cui ricavava una risultante.

Dall’analisi dei terremoti passati e dall’osservazione del moto dei pianeti Bendandi era arrivato a postulare l’esistenza di ben quattro pianeti extra nettuniani. Di cui aveva calcolato distanza massa ecc…

Ritengo di aver fatto una piccola sintesi della vita del Bendandi. Prossimamente vi parlerò più in dettaglio delle sue ricerche. Vi lascio con una descrizione poetica tratta sempre dalla sua prima opera .

“La forza di attrazione è dunque l’agente principale di ogni manifestazione del mondo fisico; ed é dessa che regola il corso pianeti e dei satelliti lungo la loro orbita; che presiede allo sviluppo evolutivo delle diverse masse planetarie; che mantiene con una semplicità ammirevole quella intricatissima teoria di orbite viventi che ogni corpo celeste ineluttabilmente descrive; è dessa infine la regolatrice e l’alimentatrice di ogni manifestazione radiosa corrispondendo ad ogni sua leggera variazione un conseguente accentuarsi e un divampare della luce.

E questo soffio divino che anima di un movimento generale tutto il creato e ci offre la più eloquente testimonianza della vita dell’universo, può giustamente definirsi con l’alata parola del nostro Alighieri:

«L’amor che muove il Sole e l’altre Stelle»”

Raffaele Bendandi

da «Un principio fondamentale dell’Universo» Opera prima del 1931

Andrea B

Il Recinto all'opera

Una immagine vale mille parole quindi un video vale almeno dieci volte tanto.

Mi sono divertito a fare dei piccoli Gif Animati dell’andamento delle macchie fra Dicembre e Marzo. Volevo far vedere quello che da un po di tempo definiamo come recinto di Carrington (link al post di Ale).

Dal MDI Continuum

Dal MDI Magnetogram

Dal EIT 195

Le immagini processate per la creazione dei gif animati (del continuum, del Magnetogram e del ET195) sono state ricavate con la nuova interfaccia ESA del SOHO (http://soho.esac.esa.int/data/archive/index_ssa.html)

Cercherò di spiegare l’ipotesi di Ale postata con un altro Gif Animato

In pratica il recinto dovrebbe essere sempre meno visibile dalla terra e inoltre si starebbe chiudendo.

Andrea B

Limiti della dendroclimatologia

La dendroclimatologia è una branca della paleobotanica, che ricostruisce il clima passato sulla base sopprattutto di studi riguardanti la dendrocronologia cioè l’analisi degli anelli di sviluppo delle piante.

Attraverso l’analisi degli anelli d’ accrescimento dell’albero si possono ricostruire piovosità, temperature, umidità di una data zona. La formazione di un anello è legato ad esempio a fasi di stress come la siccità, che ne riducono lo sviluppo.

Nell’effettuare uno studio di dendrocronologia si confrontano le sequenze anulari di alberi vissuti nella stessa area geografica nello stesso periodo di tempo (cross-dating). L’esempio di cross-dating è nella figura sottostante in cui anelli di crescita di piante esistenti si sovrappongono a legnami usati in fabbricati e a resti di legno. Questo processo permette una ricostruzione dendrocronologia di parecchi secoli.

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Spesso è stata data una valenza globale ad alcuni lavori scientifici (ad esempio l’ hockey stick). Invece sia la dendroclimatologia che la dendrocronologia presentano moltiplici limiti e problematiche che rendono difficile una ricostruzione precisa del clima a livello mondiale .

Limiti e problemi degli studi dendrocronologici e della dendroclimatologia

Per eseguire uno studio di dendrocronologia deve esistere una netta distinzione tra la stagione estiva e invernale per favorire nella pianta uno sviluppo di un anello di accrescimento facilmente visibile. Se durante la primavera sono presenti dei ritorni di freddo oppure in autunno si creano di freddi intensi e precoci la pianta può sviluppare un falso anello. Inoltre non si possono fare studi di dendrocronologia in zone equatoriali dove la mancanza di variazioni stagionali provoca negli alberi l’assenza di anelli di accrescimento. Gli studi di dendroclimatologia hanno anche il grosso limite di non considerare le zone oceaniche. Quindi escludendo le zone equatoriali, e gli oceani rimane meno di un terzo della superficie globale interessato dagli studi di dendrocronologia.

Esiste anche il problema della risoluzione dell’anello: la pianta entra in forte stress e per superarlo necessita a volte di diversi anni in cui lo sviluppo dell’anello sarebbe rallentato.

Gli studi di dendrocronologia ci segnalano l’andamento dell’ambiente in condizioni di vegetazione (fra primavera, e autunno) mentre risulta impossibile avere informazioni dell’andamento delle temperature e delle precipitazioni nel periodo invernale in quanto le piante sono in riposo vegetativo.

Negli studi di dendrocronologie ci si basa sul principio che alberi della stessa specie legnosa, viventi nella medesima area geografica, producono nello stesso periodo di tempo serie anulari simili, ma a mio avviso sono sufficienti piccole variazioni genetiche e pedoclimatiche a indurre uno sviluppo differente delle piante. Un esempio di variazione genetica è che all’interno della stessa specie legnosa possono svilupparsi ecotipi maggiormente resistenti agli stress ambientali (esempio siccità). Un esempio di variazione pedo-climatica è dato dalla natura del terreno sabbioso oppure argilloso in cui la pianta si trova a crescere che danno una risposta differente per nutritivi (azoto, fosforo, potassio, ecc) e disponibilità d’acqua.
Un’altra problematica è dovuta alla considerazione dei fattori di crescita (precipitazioni, umidità, temperature) da un punto di vista lineare al crescere del fattore aumenta lo sviluppo dell’anello; nella realtà questo è vero solo fino ad un certo limite al disopra del quale si possono avere effetti non lineari (eccessi di precipitazioni che ristagnando sul terreno portano la pianta in stress).
Infine esiste il problema della divergenza delle temperature osservate e quelle ricavate dagli anelli degli alberi. Dal 1950 valori strumentali e gli studi di dendrocronologia hanno mostrato delle divergenze nella ricostruzione del clima.

Twenty-year smoothed plots of averaged ring-width (dashed) and tree-ring density (thick line), averaged across all sites, and shown as standardized anomalies from a common base (1881-1940), and compared with equivalent-area averages of mean April-September temperature anomalies (thin solid line). From Briffa, K. "Trees tell of past climates: but are they speaking less clearly today?", Proceedings of the Royal Society 1998

Spero di aver chiarito perché ritengo che certe ricostruzioni fatte con gli anelli degli alberi non possano avere una valenza globale ed essere valide nella ricostruzione del clima nel periodo attuale.

Andrea B.

Vulcani e Clima

Esistono molteplici fattori che regolano il clima terrestre però solo l’attività vulcanica può generare cambiamenti climatici tanto repentini e drastici.

Le eruzioni vulcaniche possono immettere nella stratosfera quantità impressionanti di aerosol vulcanico in grado di ridurre drasticamente la radiazione solare e di incrementare notevolmente la nuvolosità .

Le eruzioni vulcaniche possono essere descritte in funzione del loro indice di esplosività vulcanica (VEI=Volcanic Explosivity Index).

L’indice è un sistema semi qualitativo adottato per descrivere e stimare le varie eruzioni vulcaniche susseguitasi. I principali fattori presi in esame sono il volume del materiale eruttato l’altezza della colonna il tipo di eruzione, la durata e la possibile iniezione di materiale in Troposfera e in Stratosfera.

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Si ritiene generalmente che un VEI5 (Monte Sant Elena 1980) possano generare anomalie termiche dell’ordine di 0,1-0,5 gradi celsius mentre un VEI 6 (Krakatau 1883, Pinatubo 1991) anomalie superiori ai 0,5 gradi Celsius (wikipedia).

Conoscere l’indice di esplosività (VEI) e il volume di tefriti (wikipedia) prodotto non è sufficiente per comprendere le modificazioni prodotte a livello climatico. Il fattore fondamentale è la quantità di aerosol vulcanico immesso in stratosfera.

Faccio l’esempio di due eruzioni VEI 6 avvenute nel 20° secolo il Pinatubo del 1991 che espulse circa 10 km cubici di materiale e il Katmai (Novarupta) del 1912 che produsse dai 13 ai 15 km cubici di materiale.

Ora se confrontiamo le due eruzioni con il primo grafico l’eruzione del Katmani fu meno rilevante per l’aerosol immesso in stratosfera sia del Pinatubo che del San Elena (VEI5).

Le eruzioni con un alto indice VEI ( 7 o 8 ) sono ritenute le più catastrofiche. Ragionando esclusivamente in termini di materiale eruttato i VEI 7 e VEI 8 possono essere descritti come i supervulcani (wikipedia).

Con la seguente immagine mostro in termini visivi le differenze che ci sono in volume di tefriti eruttato espresso in kilometri cubici (KM³) di alcune delle principali eruzioni avvenute nella storia recente.

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Se dovessimo analizzare la frequenza delle eruzioni in base al VEI otteniamo la seguente tabella:

VEI Tipo di eruzione Altezza della nube Frequenza Esempio
0 non esplosiva < 100 m ogni giorno Kilauea
1 moderata 100-1000 m ogni giorno Stromboli
2 esplosiva 1-5 km settimanale Galeras, 1992
3 violenta 3-15 km annuale Ruiz, 1985
4 catastrofica 10-25 km decennale Galunggung,1982
5 parossistica > 25 km secolare Mt Sant Elena 1980
6 colossale > 25 km secolare Krakatoa, 1883
7 super-colossale > 25 km millenaria Tambora, 1815
8 mega-colossale > 25 km Ogni 10.000 anni Yellowstone, 2 milioni anni fa

Il più recente dei fenomeni VEI 7 fu l’eruzione del Monte Tambora (Indonesia) avvenuta nel 1815 (Wikipedia). L’anno successivo (1816) viene ricordato come l’ anno “senza estate” o “l’anno morto di freddo”.

Le polveri fini eruttate dal Monte Tambora raggiunsero la stratosfera dove, trasportate dalle correnti d’aria, si sparsero su tutto il pianeta impedendo a una parte della radiazione solare di raggiungere il suolo. Si ebbero conseguenze drammatiche per la scarsità dei raccolti sia in Europa e che negli Stati Uniti d’America.

Una delle ultime attività vulcanica VEI 8 risale a circa ~ 26500 anni fa l’eruzione Oruanui avvenuta al lago Taupo, Taupo Volcanic Zone, North Island, Nuova Zelanda in cui furono eruttati circa 1170 Km³ di materiale (Wikipedia).

Come esempio di VEI 8 porto l’eruzione del lago Toba ,a Sumatra, Indonesia -avvenuta circa ~ 74000 anni fa (con un volume di circa~ 2.800 km ³) . Questa eruzione immerse la Terra in un inverno vulcanico durato diversi anni.

Sul quando avverrà il prossimo VEI7 o VEI 8 nessuno scienziato può fare delle ipotesi certe ma si può ipotizzare dove si svilupperà. Allego alcune delle zone in cui si potranno riscontrare fenomeni tanto distruttivi:

-Mount Aniakchak(Alaska,USA)
-Aso(Kyushu,Giappone)
-Campi Flegrei(Campania,Italia)
-Kikai Caldera(Ryukyu Islands,Giappone)
-Long Valley Caldera(California,USA)
-Monte Mazama(Oregon,USA) ora Crater Lake
-Lago Taupo(North Island,Nuova Zelanda)
-Lago Toba(Sumatra,Indonesia)
-Valle Grande(Nuovo Messico,USA)
-Monte Warning(Nuovo Galles del Sud,Australia)
-Yellowstone Caldera(Wyoming,USA)
-Mar Mediterraneo(Sicilia,Italia)

Sinceramente spero di non vedere nella mia vita la forza distruttiva di un VEI 7 o di un VEI 8.

Andrea B.

Confronto "ai raggi x" tra la ripartenza del Ciclo Solare 24 e 23

Dovendo confrontare la ripartenza del ciclo 24 ho pensato di analizzare tutti gli aspetti possibili ed immaginabili della ripartenza del ciclo 23 con il ciclo 24. Ho fatto combaciare i due mesi del minimo che per il ciclo 23 fu maggio 1996 con dicembre 2008 (ciclo 24) e ho fatto una serie di grafici che analizzano i cinque mesi precedenti (Dicembre 95 Ciclo 22-23 e Luglio 2008 Ciclo 23-24) e i 13 mesi successivi(Giugno 1997 Ciclo 22-23 e Gennaio 2010 ciclo 23-24). Per ogni parametro analizzato ho elaborato due grafici uno con i dati grezzi ed uno utilizzando una media mobile a 15 giorni per meglio comprendere l’andamento del parametro analizzato. I dati grezzi analizzati provengono da NOAA, SIDC, SWPC.

Analisi Svolta:

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Il primo aspetto che ho analizzato è stato il conteggio delle macchie (Ri). i dati analizzati provengono dall’archivio NOAA e dall’archivio SIDC .

Osservando i grafici si evince che già dopo sei mesi dal mese del minimo fra i Cicli 22 e 23 il Ciclo Solare 23 era in forte ripresa mentre se osserviamo il ciclo 24 ha cominciato una ripresa seppur stentata con due – tre mesi di ritardo (dicembre 2008 mese del minimo fra ciclo 23- e 24 una ripresa è cominciata a settembre 2009).

Ora a mio giudizio in un ciclo solare la cui durata media è di circa 10,5 anni un ritardo di 2 – 3 mesi non ha molta importanza. Quello importante è che il minimo 22-23 chiuse con una media smoothed (ssn) di 8,0 (passando 25 mesi con ssn inferiore a 20) . Il minimo attuale invece ha invece chiuso il mese del minimo con un valore di ssn pari a 1,7 ( passando per ora 41 mesi con valori ssn inferiori a 20 è da specificare che i valori di ssn sono fermi a giugno 2009).

Il secondo aspetto analizzato è stata la scomposizione delle macchie per i due emisferi l’insieme delle macchie (Ri) e dato da quelle prodotte dall’emisfero solare Nord (Rn) e da quello Sud (Rs) (Ri=Rn+Rs).

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Scomponendoli possiamo fare alcune considerazioni su quale emisfero è stato più produttivo nella fase di ripresa.

In un precedente Post avevo scomposto i conteggi delle macchie per il ciclo 23 per analizzare come questo si era comportato. In sintesi fino a circa metà del 2008 l’emisfero sud era più attivo del Nord Link al post

Se osserviamo la ripartenza del ciclo 22-23 notiamo che sia l’emisfero Solare Nord che l’emisfero Solare Sud hanno prodotto macchie. (immagine a sinistra)

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Mentre se osserviamo con attenzione la ripartenza del ciclo 23-24 notiamo che sia precedentemente al mese del minimo che successivamente l’emisfero Nord ha prodotto più macchie solari rispetto all’emisfero Sud (immagine a destra).

Volendo sbilanciarsi e fare una ipotesi forse (e dico forse) questo è un segnale di un cambiamento nella velocità della dinamo Solare, che sarebbe maggiormente veloce a Nord rispetto all’emisfero Sud.

La successiva caratteristica che voglio analizzare è la Sunspot Area che avevo utilizzato per studiare graficamente il ciclo 23 (link al post).

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Se osserviamo l’immagine a destra notiamo che già dopo soli sei mesi dalla ripartenza del ciclo 23 questo aveva prodotto macchie la cui superficie superava abbondantemente 1000 (10e-6 Hemis).

Durante la ripartenza attuale invece le macchie stentano a superare una superficie complessiva di 400 (10e-6Hemis).

Da qui a segnalarvi la serie di articoli di Ale sulla differenza fra tigri e micetti (link al post1 , link al post2).

La Sunspot Area nell’attuale ripresa stenta a superare i fatidici 500 (10e-6 Hemis) che potremmo definire come limite fra micetti e tigri. Quindi potremmo definire le macchie che la nostra stella ha prodotto durante la ripartenza del ciclo 24 come dei micetti.

Il prossimo parametro che ho analizzato è un parametro derivato dal rapporto fra Sunspot area e il conteggio delle macchie Ri (SWPC-NOAA) rappresenta la dimensione media delle macchie. Avevo parlato in un precedente post per cercare di capire se durante il ciclo 23 c’erano state delle anomalie nelle dimensioni medie delle macchie (Link al post).

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Osservando l’immagine a destra è possibile osservare come il ciclo attuale (24) abbia iniziato a produrre alcune macchie con superficie maggiore rispetto alla ripartenza del ciclo precedente.

Ritengo sia necessario ancora qualche mese per poter confrontare meglio questo parametro. Normalmente se osserviamo l’andamento del ciclo 23 macchie della dimensione di 10-15 erano la norma nella fase di ripartenza. (Link all’immagine)

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Il prossimo parametro analizzato è stato il Solar Flux.

Possiamo osservare come la media a 15 giorni del solar Flux mostri un andamento in forte ripresa dell’attuale ciclo (24) da novembre – dicembre 2008 (mese del minimo) ad oggi (Gemmaio 2010) è comunque da segnalare che proprio fra Novembre e Dicembre è stato infranto il record di valore più basso mai registrato 63,8 (Link al post).

L’andamento della curva dovrebbe seguire l’attività delle macchie.
Resta da capire se il problema osservato dal Dott Svaalgard si sia risolto o permanga.
Nello studio fatto dal dott Svaalgard si mette in evidenza come i conteggi delle machie rispetto al Solar Flux presentino delle discrepanze .
In sintesi si sono osservati dei valori maggiori di Solar flux rispetto ai conteggi di macchie osservati(link al post). In sintesi le possibili cause sono tre 1 cambiamento nei conteggi, 2 cambiamento nella corona solare o nella cromosfera,3 La teoria di Livinstong e Penn è vera e le macchie stanno diventando meno visibili perché più calde.

L’ultimo aspetto di cui vorrei accennare è indice Ap. Per sviluppare i grafici ho utilizzato i dati nel sito swpc. Vorrei segnalare il lavoro svolto da David Archibald riguardo proprio indice (link al post).

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La predizione di Archibald di gennaio 2009 diceva che Ottobre 2009 i valori dell’Ap index avrebbero toccato i valori minimi storici. Questa ipotesi non si è realizzata lo scorso ottobre, ma sbagliando di circa due mesi è toccato a Dicembre 2009 sbaragliare i precedenti record al ribasso.
Se comunque David Archibald aveva visto giusto mi chiedo se la sua predizione del futuro ciclo 24 (ciclo debole con massimo a circa 50 SSn nella fase di massimo) non sia la predizione più azzeccata (link al post).

Credo sia stata una analisi abbastanza dettagliata e spero di aver chiarito come si siano comportati i due cicli nella fase di ripartenza. Ripartenza del ciclo attuale lungi dall’essere terminata con un sole che ci regala ogni giorni uno spettacolo grandioso.

ANDREA-B