Archivio mensile:Giugno 2011

Identificato il carbonio primario che ha dato origine alla vita

Fabbrica degli elementi

 

 “]

Praticamente tutti gli elementi chimici più pesanti dell’elio richiedono le condizioni estreme che si trovano   all’interno delle stelle per formarsi.

Nel caso del carbonio-un elemento essenziale per la vita sulla terra- è necessario che il suo nucleo passi attraverso uno  stato intermedio, affinché egli possa formarsi all’interno delle stelle.

Questo stato denominato di Hoyle-è una forma del nucleo di  carbonio ricco  di energia, un passaggio intermedia tra il nucleo di elio e il nucleo di carbonio, molto più pesante.

Il problema è che gli scienziati hanno  cercato di calcolare lo stato di Hoyle per quasi 60 anni, senza successo.

Se lo stato di Hoyle non esistesse, le stelle potrebbero generare solo una piccolissima quantità non solo di carbonio ma anche di altri elementi più pesanti come il ferro, azoto e ossigeno.

Vale a dire che senza questo passaggio intermedio, l’universo non sarebbe più di un gas o un massa gelatinosa, con pochissimi elementi più pesanti.

Senza questo tipo specifico  del nucleo di  carbonio, la vita come la conosciamo non sarebbe stata possibile- e, alla fine, anche l’universo come lo conosciamo non esisterebbe.

Ma la vita e l’universo esistono, con tutti gli elementi pesanti, il pezzo mancante del puzzle dovrebbe essere da qualche parte.

Stato di Hoyle

Il processo di formazione di carbonio all’interno delle stelle è chiamato processo triplo alfa: due particelle alfa che sono i  nuclei di elio, reagiscono per formare il berillio-8, che a sua volta reagisce con una terza particella alfa  per formare il carbonio-12.

Questo, tuttavia, non è il carbonio-12 che conosciamo oggi, ma uno stato  speciale ad alta energia  o  stato di Hoyle.

Identificado carbono primordial que deu origem à vida
Il processo di formazione di carbonio all’interno delle stelle è chiamato processo triplo alfa. [Immagine: CSIRO]

Lo stato di Hoyle non è esattamente un atomo, ma uno stato di risonanza, che significa che essa non può essere individuata spazialmente e ha una emivita  determinata dalla carenza di energia al limite di emissione della particella.

Solo 1  ogni 2500 stati di risonanza realmente decadono  e generano  una  carbonio-12 stabile, come la conosciamo.

Fred Hoyle previde la risonanza dello stato nel 1954 e per fortuna della vita e forse dell’intero universo, alcuni anni dopo degli esperimenti dimostrarono  la sua esistenza.

Ma, finora, nessuno era in grado di comprendere esattamente lo stato di risonanza e descriverlo matematicamente.

EURECA

“Ma ora, ci siamo riusciti,” celebra il Dr. Ulf-g. Meibner, dell´Università di Bonn, in Germania. “Tentativi per calcolare lo stato di Hoyle hanno fallito dal 1954”.

Immaginiamo lo stato di Hoyle come una sola strada che collega  due valli, separate da una catena montuosa. Nella prima valle, tutti i percorsi portano a questa unica strada-senza via d’uscita, e quindi non si può arrivare  alla prossima  valle.

Nella prima valle, tutto quello che si dispone ha tre nuclei di elio. Essi devono passare per arrivare dall´altra parte, e quello che esce é un atomo di carbonio molto più pesante.

Il problema è come questi tre nuclei debolmente connessi, praticamente una “nuvola” di nuclei di elio, si  condensano nell’atomo di carbonio.

Identificado carbono primordial que deu origem à vida
[Immagine: Chernykh et al.]

Principi primi

“Questo è come se si voleva analizzare un segnale radio, dove un trasmettitore principale e più trasmettitori secondari  stessero interferendo l´uno con l´altro,” illustra il Dr. Evgeny Epelbaum, co-autore della ricerca.

Il trasmettitore principale è il nucleo stabile di carbonio da cui la vita si é  strutturata.

“Ma siamo interessati a un nucleo di carbonio instabile e pieno di energia, per questo dobbiamo  separare il segnale più debole del trasmettitore radio da quello che ha segnale più forte e dominante attraverso un filtro di rumore,” spiega Epelbaum.

Secondo i ricercatori, questi calcoli erano falliti perché non si stava adottando  una sufficiente precisione per le forze che agiscono tra i vari nuclei, -è quello che gli scienziati chiamano calcolo dei primi principi, che partono dalle più fondamentali  forze della natura per simulare l´evoluzione, in questo caso, degli atomi di carbonio.

Dopo una settimana di utilizzo di un supercomputer, gli scienziati hanno ottenuto risultati che corrispondono così bene con i dati sperimentali che credono effettivamente di aver calcolato  lo stato di Hoyle.

Identificado carbono primordial que deu origem à vida
Il Professor Fred Hoyle predisse la risonanza dello stato di carbonio-12 nel 1954, ma nessuno era in grado di capire completamente. [Immagine: Wikimedia]

Principio antropico

“Ora possiamo esaminare questo nucleo essenziale di carbonio in ogni dettaglio,” dice il Dr. Meibner. “Stabiliremo le dimensioni e la sua struttura. E questo significa anche che ora possiamo esaminare in dettaglio l’intera catena di formazione degli elementi chimici”.

Per decenni, lo stato di Hoyle è stato il miglior esempio per la teoria che le costanti fondamentali della natura devono avere, perché altrimenti non saremmo qui a osservare l’universo-questo è chiamato il principio antropico.

“Per stato di Hoyle, significa che egli deve avere esattamente la quantità di energia che  ha, altrimenti noi non esisteremmo,” dice il Dr. Meibner. “Ora possiamo calcolare se, in un mondo diverso, con altri parametri, lo stato di Hoyle avrebbe effettivamente  un’energia diversa se confrontato con la massa di tre nuclei di elio.”

Se questo è confermato, i calcoli del   principio antropico sarebbero convalidati scientificamente.

Bibliografia:

Calcolo di ab initio dello stato Hoyle
Evgeny Epelbaum, Hermann Krebs, Dean Lee, Ulf-g. Meibner
Physical Review Letters
09 Maggio 2011
Vol.: 106, 192501 (2011)
DOI: 10.1068 / PhysRevLett. 106.192501

SAND-RIO

Ce la faremo oggi ad essere spotless anche per il sidc?

(Oggi in home teniamo questi 2 articoli per dare modo di seguire in diretta sia il vulcano in Etiopia che la situazione solare)

Per il Nia’s count siamo già al terzo giorno spotless consecutivo, mentre il sidc che dovrebbe essere il garante della continuità col passato continua a contare!

Qui su Nia abbiamo sempre lottato per la uniformità dei conteggi tra passato e presente, ed infatti abbiamo inventato il Nia’s count che tramite un software particolare filtra le regioni più piccole non contandole, cercando così di rispecchiare il più possibile i metodi di conteggio dei tempi del Dalton e del Maunder.

Non sappiamo se il nostro metodo sia impeccabile al 100%, nè abbiamo la pretesa che lo sia, ma quasi certamente siamo sicuri che 100-200 anni fa certe macchiette che oggi i telescopi  riescono a scorgere e quindi il sidc a contare, non erano viste!

Quindi siamo abbastanza certi che tramite il Nias’ count si riesca a dare il giusto peso a questo straordinario ciclo 24, sicuramente più di quanto ci dicano i conteggi del Sidc.

La macchia ( o meglio il moscerino) che vedete nel sud emisfero ai tempi del minimo di Dalton non sarebbe mai stata vista e quindi contata, infatti noi tramite il Nia’s è già 3 giorni che siamo spotless.

Cosa deve accadere affinche torni un giorno spotless anche per il Sidc?

Voglio proprio vedere cosa si inventerà il centro belga pur di non mettere 0 alla giornata di oggi!

Stay tuned, Simon

Eruzione vulcano in Ethiopia

Dal tardo pomeriggio  si sta verificato un forte sciame sismico in Ethiopia.

MAP 4,5 2011/06/12 21:37:14 13,234 41,806 15,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 5.7 2011/06/12 21:03:23 13.530 41.625 9.9 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 5,7 2011/06/12 21:03:23 13,530 41,625 9,9 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 5.7 2011/06/12 20:32:40 13.460 41.688 10.1 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 5,7 2011/06/12 20:32:40 13,460 41,688 10,1 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.8 2011/06/12 19:44:16 13.369 41.644 9.9 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,8 2011/06/12 19:44:16 13,369 41,644 9,9 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.7 2011/06/12 19:37:42 13.316 41.611 10.1 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,7 2011/06/12 19:37:42 13,316 41,611 10,1 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 5.0 2011/06/12 19:21:45 12.476 41.748 10.0 ETHIOPIA MAP 5,0 2011/06/12 19:21:45 12,476 41,748 10,0 ETIOPIA
MAP 4.5 2011/06/12 18:01:19 12.817 41.933 10.1 ETHIOPIA MAP 4,5 2011/06/12 18:01:19 12,817 41,933 10,1 ETIOPIA
MAP 4.7 2011/06/12 17:47:20 13.538 41.588 10.0 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,7 2011/06/12 17:47:20 13,538 41,588 10,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.8 2011/06/12 17:18:09 13.381 41.764 9.9 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,8 2011/06/12 17:18:09 13,381 41,764 9,9 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.3 2011/06/12 16:33:11 13.507 41.722 10.0 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,3 2011/06/12 16:33:11 13,507 41,722 10,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.8 2011/06/12 16:24:44 13.436 41.682 10.0 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,8 2011/06/12 16:24:44 13,436 41,682 10,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.7 2011/06/12 16:12:02 13.397 41.734 10.0 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,7 2011/06/12 16:12:02 13,397 41,734 10,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 4.5 2011/06/12 16:09:30 13.443 41.696 2.9 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 4,5 2011/06/12 16:09:30 13,443 41,696 2,9 ERITREA – REGIONE ETIOPIA
MAP 5.1 2011/06/12 15:37:05 13.458 41.684 10.0 ERITREA – ETHIOPIA REGION MAP 5,1 2011/06/12 15:37:05 13,458 41,684 10,0 ERITREA – REGIONE ETIOPIA

Sembra che nell’area interessata si trovi il vulcano Mallahle.

Immagine elaborata con Google earth.

Alcune informazioni riprese dal “Global Volcanism program”

http://www.volcano.si.edu/world/volcano.cfm?vnum=0201-102

Country: Ethiopia/Eritrea
Subregion Name: Northeastern Africa
Volcano Number: 0201-102
Volcano Type: Stratovolcano
Volcano Status: Holocene?
Last Known Eruption: Unknown
Summit Elevation: 1875 m 6,152 feet
Latitude: 13.27°N 13°16’0″N
Longitude: 41.65°E 41°39’0″E

Mallahle is the central of three NE-SW-trending stratovolcanoes in the Danakil horst SW of Dubbi volcano, and lies SSW of Nabro volcano. These two volcanoes, along with Bara Ale and Sork’Ale, form the Bidu volcanic complex. The complex Mallahle stratovolcano is truncated by a steep-walled 6-km-wide caldera. Mallahle is formed of rhyolitic lava flows and pyroclastics. Basaltic lava flows blanket the slopes of the volcano. Recent obsidian flows are found on the NW flank of Mallahle and older obsidian flows were erupted on the northern caldera floor. Flank spatter and scoria cones are most numerous on the western side of the volcano. Extensive ignimbrite deposits associated with the collapse of Mallahle and Nabro volcanoes blanket the countryside.

Al momento l’informazioni sono frammentarie.

L’immagine dal Sat sembra confermare l’eruzione, ma non si è ancora sicuri che si tratti di tale vulcano visto e considerato che nella zona ve ne sono altri.

http://www.sat24.com/zoomloop.aspx?ir=true&region=af&lat=16&lon=46

Una delle prime immagini del pennacchio:

Essendo particolarmente impegnato per la giornata di Lunedì mattina e pomeriggio, prego gli utenti del blog d’aggiornare continuamente la situazione.

Michele

Per il Nia’s Count oggi siamo Spotless!

Dopo averci pensato un pò, ho deciso di mettere spotless col Nia’s count!(poi spetterà a Fabio convalidare ufficialmente o no)

Eravamo al limite, ma in questi casi conta anche l’esperienza, cioè l’occhio fine, in quanto col vecchio sistema quando c’era il Soho lo saremmo stati di certo… un giorno spotless in questa fase del ciclo può significare tutto e niente, se da una parte assume un importantissimo valore statistico, dall’altra quello che conta di più è sicuramente l’andamento generale e protratto nel tempo..infatti guardando l’attività solare, notiamo che essa dopo il piccolo sussulto dei primi giorni del mese, è poi calata inesorabile giorno dopo giorno, fino a toccare nella giornata di ieri un valore di solar flux aggiustato di 89, ed oggi potrebbe calare ulteriormente!

Ma i giochi non sono finiti qui…diamo infatti un’occhiata allo Stereo Behind:

si notano delle AR sia nell’emisfero nord che in quello sud, ma ancora molto lontane e visto come si stanno comportando le macchie in queste ultime settimane nulla ci vieta di pensare che il tutto si risolverà in un nulla o poco di fatto!

Questo ciclo solare 24 non smette più di stupire!

Stay tuned, Simon

Gli scienziati dell’Università di Aarhus (AU) e l’Istituto nazionale di Space (spazio DTU) mostrano che le particelle dallo spazio creano copertura nuvolosa

Nuovo ingresso al modello climatico delle Nazioni Unite: Ulrik Ingerslev Uggerhøj, fisica e astronomia, AU, insieme con altri tra cui Jens Olaf Pepke Pedersen e Martin Bødker Enghoff, DTU spazio, hanno direttamente dimostrato in un nuovo esperimento che la radiazione cosmica può creare piccole particelle galleggianti – cosiddetti aerosol – nell’atmosfera. Così facendo, essi comprovano la connessione tra attività magnetica del sole e il clima terrestre.

Una visualizzazione artistica di come la radiazione cosmica  ad alta energia colpisce l’atmosfera terrestre e forma le cascate di nuove particelle, tra cui gli elettroni ricchi di energia che gli scienziati ora hanno dimostrato di essere in grado di creare i nuclei di formazione di nubi (grafica: NASA)

Nuvole, che sono le gocce d’acqua, si creano più facilmente quando il vapore acqueo nell’atmosfera può condensarsi intorno a particelle – di polvere o grandi  molecole. I ricercatori hanno mostrato ora che gli elettroni causati dalla radiazione cosmica possono creare piccole particelle che possono crescere nell’atmosfera in tali nuclei di condensazione di nubi. Questo è interessante alla luce della controversa teoria proposta da Henrik Svensmark, DTU spazio, che postula una correlazione tra attività solare e la temperatura della terra: quando l’attività del sole aumenta – e campi magnetici in tal modo (visto come più le macchie solari) – più  particelle cosmiche deviano e  quindi in minor numero raggiungono l’atmosfera terrestre, dopo di che c’è meno formazione di nubi e la temperatura aumenta sulla superficie della terra. E al contrario: quando il campo magnetico è indebolito, la temperatura scende. (Grafica: spazio DTU)

Sezione di ASTRID –il più grande acceleratore di particelle della Danimarca – presso l’Università di Aarhus, da cui gli scienziati hanno inviato gli elettroni in una camera di clima e creato condizioni simili all’atmosfera all’altezza dove si formano nubi. Semplicemente mettendo a confronto le situazioni nella camera di clima con e senza radiazioni elettroni, i ricercatori possono vedere direttamente che una maggiore radiazione porta a più aerosol. Questi aerosol sono interessanti perché possono creare vapore acqueo nell’atmosfera e condensarsi in gocce d’acqua – cioè nuvole.

Professore associato Ulrik Ingerslev Uggerhøj, dipartimento di fisica e astronomia, Università di Aarhus.

Senior Scientist Jens Olaf Pepke Pedersen, spazio DTU.

Scienziato Martin Bødker Enghoff, DTU spazio.

Con i nuovi risultati appena pubblicati sulla rivista  Geophysical Research Letters, gli scienziati sono riusciti per la prima volta ad osservare direttamente che le particelle elettricamente cariche provenienti dallo spazio e che colpiscono l’atmosfera ad alta velocità contribuiscono a creare gli aerosol che sono i pre-requisiti per la formazione di nubi.

Piú  copertura nuvolosa si verifica nel mondo, più bassa é la temperatura globale – e viceversa quando ci sono meno  nuvole. Il numero di particelle dallo spazio varia di anno in anno – in parte controllato da attività solare. La comprensione dell’impatto delle particelle cosmiche – composto da elettroni, protoni e altre particelle cariche – sulla formazione di nubi e in tal modo il numero di nuvole, quindi è molto importante per quanto riguarda i modelli climatici.

Con le nuove conoscenze dei ricercatori, ora è chiaro che esiste una forte correlazione tra attività variabile del sole e la formazione di aerosol nell’atmosfera terrestre. Inizialmente, i ricercatori hanno dimostrato che esiste una correlazione, e pertanto ora realizzeranno le misurazioni sistematiche e modellings per determinare quanto questo sia importante per il clima. Nuovi studi saranno resi noti presso la  DTU a Copenaghen, con il supporto che include una nuova concessione di 2 milioni di DKK (circa Euro 270000) dai consigli di ricerca nazionale danese.

Sperimentare in una camera di clima

In una camera di clima all’Università di Aarhus, gli scienziati hanno creato condizioni simili all’atmosfera all’altezza dove si formano nubi basse. Poi irradiando questa atmosfera artificiale con elettroni veloci da ASTRID – più grande acceleratore di particelle della Danimarca – hanno anche creato condizioni simili a quelli naturali.
Semplicemente confrontando le situazioni nella camera di clima con e senza radiazioni degli elettroni, i ricercatori possono vedere direttamente che una maggiore radiazione porta a più aerosol.
Nell’atmosfera, questi aerosol crescono in nuclei di nube  nel corso di ore o giorni, e il vapore acqueo si concentra su questi, formando così, con le piccole goccioline di vapore acqueo,  le nuvole.

 

Sfondo

Basato sulla correlazione tra il livello di attività del sole e la temperatura globale della terra, il ricercatore clima danese Henrik Svensmark ha proposto una teoria controversa negli anni novanta: che ci potrebbe essere una correlazione tra l’intensità della radiazione cosmica che colpisce la terra – e che è influenzato dall’attività del sole – e il numero delle nubi formate.
Con l’esperimento di Aarhus, il gruppo di ricerca ha fatto ora un passo più vicino per essere in grado di dimostrare questa relazione. C’è molto da fare affinché i  modelli climatici  debbano  prendere la radiazione cosmica in considerazione. In tal modo, i nuovi risultati offrono speranza per megliorare i modelli climatici che possono descrivere la temperatura della terra e il clima più accuratamente.

Commenti da tre degli scienziati dietro l’esperimento:

Senior Scientist Jens Olaf Pepke Pedersen, spazio DTU, dice:

“Università di Aarhus ha facilitazioni che ci consentono per la prima volta di effettuare un test molto diretto della teoria sulle particelle cosmiche, causando la formazione di goccioline nell’atmosfera.”

Scienziato Martin Bødker Enghoff, DTU spazio, aggiunge:

“Prima possiamo dire come l’effetto è grande, che è chiaro che i nostri risultati devono essere verificati – più solo le misure e calcoli modello devono essere fatte. Tuttavia, noi possiamo già rivelano con qualunque dubbio che c’ è un effetto.”

“È un piacere vedere questi risultati nella ricerca sul clima sta raggiunto al nostro acceleratore. In realtà, è possibile solo a fare ricerca corrispondente al CERN – il centro di ricerca europeo congiunto”, dice il professore associato Ulrik Uggerhøj, dipartimento di fisica e astronomia, Università di Aarhus.

Fatti circa l’esperimento

Una camera contiene aria con precisione equilibrata di  quantità di biossido di zolfo, ozono e vapore acqueo irradiati con elettroni. La luce solare è un ingrediente necessario per la formazione di aerosol nell’atmosfera naturale, e è imitato in Aula clima da una lampada che emette luce ultravioletta. I naturali processi atmosferici, come la formazione di acido solforico sono così imitati, e questi sono un ingrediente importante negli aerosol. Quando gli elettroni dall’acceleratore irradiano la miscela di aria,  avviene un aumento nella produzione di aerosol, che fungono da nuclei per la produzione di goccioline di nube. Nel precedenti  esperimenti condotti da  DTU a Copenaghen, la radiazione cosmica è stata simulata da radiazioni gamma, e gli scienziati hanno visto qui che i raggi gamma anche potrebbero formare aerosol. L’esperimento  nuovo con gli elettroni ricchi di energia dall’acceleratore ASTRID, mostra che è molto di più somigliante con i raggi cosmici che si verificano in natura.

Concorrenti caldi sulla loro tacchi

Un gruppo di ricerca internazionale importante al centro europeo per la ricerca delle particelle (CERN) a Ginevra, in Svizzera, ha lavorato per diversi anni per  dimostrare la correlazione che i ricercatori danesi hanno trovato, e il gruppo ha annunciato che i suoi membri sono anche sulla strada con loro primi risultati . Confrontato con il progetto CERN, gli scienziati danesi hanno un bilancio estremamente modesto, ma quando si tratta di produrre particelle simili a quelle cosmiche, le strutture all’Università di Aarhus sono uguali ai servizi più avanzati del mondo.

Altri articoli scientifici correlati:

  • Vedi copertura a physicsworld.com il 13 maggio 2011 in concomitanza con la pubblicazione dell’articolo dei ricercatori in Geophysical Research Letters , il 12 maggio 2011.
  • Leggi l’articolo nel periodico Geophysical Research Letters (speciale abbonamento richiesto di leggere l’intero articolo, ma astratto e una figura sono disponibili al pubblico).

SAND-RIO