Una gamma di scale: dalla fusione del nucleo allo studio di un pianeta nano Understand article

Tradotto da Giorgia De Franceschi. Science in School è pubblicato da EIROforum, il gruppo che rappresenta le otto più grandi organizzazioni intergovernative europee di ricerca scientifica (EIROs). Questo articolo raccoglie alcune tra le più recenti notizie provenienti da EIROs.

EIROforum

EIROforum combina le risorse, le strutture e le competenze dei suoi membri per aiutare la scienza europea a raggiungere il suo pieno potenziale.

EFDA-JET: Making a deliberate error for ITER

I prossimi esperimenti presso il Joint European Torus (JET), attualmente il più grande reattore a fusione nucleare al mondo, avranno una svolta sorprendente, con alcuni componenti interni che saranno deliberatamente sciolti. Il motivo? Per prepararsi a ITER, il successore di JET dieci volte più grande, gli scienziati hanno bisogno di conoscere quale effetto tale fusione potrebbe avere sugli esperimenti.

Immagine resa disponibile
da EFDA

ITER è in costruzione nel sud della Francia. Verrà prodotta la prima fusione a combustione a lunga durata del plasma, che infliggerà un carico termico alla macchina equivalente alla temperatura sulla superficie del Sole. Sorprendentemente, gli ingegneri di progettazione di ITER prevedono che le tegole di tungsteno siano in grado di sopportare questa condizione durante il normale funzionamento. Tuttavia raffiche di turbolenza simile a brillamenti solari potrebbero momentaneamente scaldare il tungsteno sopra il suo punto di fusione (3422 °C). Per simulare questa eventualità, una tegola in JET è stata deliberatamente disallineata per creare fusioni transitorie. Queste ultime saranno solamente superficiali e non danneggeranno la macchina da 700 tonnellate, ma gli eventuali effetti sul plasma daranno informazioni di vitale importanza al team di progettazione di ITER.

Per saperne di più in merito alla ricerca sulla fusione nucleare al JET e all’ITER, leggi:

Rüth C (2012) Imbrigliare l’energia solare: i reattori a fusione. Science in School 22: 42-48.

Dooley P (2012) E luce fu: osservando esperimenti di fusione. Science in School 24: 12-16.

Dooley P (2013) A thermometer that goes to 200 million degrees. Science in School 26: 44-49.

Puoi trovare ulteriori informazioni sulla fusione nell’Universo nella serie di Science in School di articoli sulla fusione.

Situato a Culhan, Gran Bretagna, JET è un reattore a fusione nucleare europeo. Il programma scientifico di JET è coordinato da EFDA (European Fusion Development Agreement).

EMBL: Che ‘X’perienza!

Stai lottando per conservare tutti i tuoi film su regolari DVD? Un nuovo metodo pubblicato dai ricercatori dell’Istituto Europeo di Bioinformatica (EBI, parte del Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare, EMBL) rende possibile conservare 100 milioni di ore di video ad alta definizione in una tazzina di… DNA!

Nick Goldman durante la
sua presentazione al TED

Immagine per gentile
concessione di Ondrej Vitousek

Il gruppo di ricerca, guidato da Nick Goldman e Ewan Birney, ha inventato un metodo per sintetizzare informazioni in una molecola di DNA, che permette di duplicarle e di rileggerle. Se conservato in condizioni ideali, il DNA può durare fino a dieci migliaia di anni, come è stato dimostrato da studi sulla pelliccia di mammut fossile. Il DNA è anche molto piccolo e compatto e il suo codice è universale: tutte qualità che potrebbero rendere questo metodo una tecnologia molto appetibile per conservare grandi quantità di dati generati negli istituti di ricerca.

Nick Goldman ha presentato la scoperta del suo gruppo ad un pubblico incantato durante il recente evento TEDx a Praga, Repubblica Ceca. L’esperienza si è rivelata un elemento importante nella divulgazione della ricerca sulla conservazione del DNA.

Per saperne di più, guarda la presentazione di Nick Goldman su Youtube o leggi il comunicato stampa nel sito dell’EMBL.

EMBL è uno dei laboratori leader in Europa nella ricerca di base in biologia molecolare, con sede centrale a Heidelberg, Germania. L’Istituto Europeo di Bioinformatica fa parte dell’EMBL ed è di base a Cambridge, Gran Bretagna.

ESA: Lo strato di ozono si sta riprendendo?

Dagli anni ‘80, l’emissione dei gas clorofluorocarburi (CFC) ha causato la formazione di un buco nello strato protettivo di ozono dell’atmosfera. Determinate condizioni meteo rendono i bassi livelli di ozono particolarmente evidenti sopra l’Antartide in primavera (da Settembre a Novembre).

Il satellite europeo del meteo
Metop tiene d’occhio lo
strato di ozono
nell’atmosfera.

Immagine gentilmante
concessa da ESA / AOES
Medialab

Il satellite meteo europeo Metop sta monitorando il buco nello strato di ozono, e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) grazie all’Iniziativa di monitoraggio dei Cambiamenti Climatici raccoglie numerosi dati per registrare i cambiamenti nel tempo.

I livelli di Ozono sopra l’
Antartico dal 1996 al 2012.
Il blu indica bassi livelli di
ozono ed evidenzia il buco
nello strato di ozono.

Immagine gentilmente
concessa da BIRA / IASB

Grazie alla riduzione nelle emissioni di CFC, il buco ha iniziato a chiudersi. I dati più recenti ottenuti da Metop mostrano che il buco nello strato di ozono sopra l’Antartide nel 2012 è il più piccolo che ci sia mai stato nell’ultimo decennio. Nonostante i gas CFC rimangano nell’atmosfera per un lungo periodo, questi risultati promettenti dimostrano che lo strato di ozono sta iniziando a riprendersi.

Per saperne di più sulla chimica che sta dietro alla formazione del buco nello strato di ozono, guarda:

Harrison T, Shallcross D (2010) Un buco nel cielo. Science in School 17: 46-53.

ESA è la porta europea verso lo spazio, con sede centrale a Parigi, Francia.

ESO: Il pianeta nano Makemake manca di atmosfera: un mondo lontano gelido rivela i suoi segreti

Gli astronomi hanno usato i tre telescopi presso le strutture dell’ Osservatorio europeo meridionale (ESO) in Cile per osservare il pianeta nano Makemake mentre passava di fronte ad una stella distante e ne bloccava la luce. Le nuove osservazioni hanno permesso di verificare per la prima volta se Makemake sia circondato da un’atmosfera. L’orbita di questo gelido mondo lo porta nelle zone esterne del Sistema Solare e perciò si pensava che avesse un’atmosfera simile a quella di Plutone, ma ora è stato dimostrato che non è così.

Rappresentazione artistica
della superficie del pianeta
nano Makemake

Immagine gentilmente
concessa da ESO / L Calçada /
Nick Risinger (skysurvey.org)

Gli scienziati hanno anche misurato per la prima volta la densità di questo pianeta. Questi nuovi risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature.

Questa rappresentazione artistica mostra la superficie del lontano pianeta nano Makemake. Esso è circa due terzi della dimensione di Plutone, e si sposta intorno al Sole su un percorso molto lontano che si trova al di là di quello di Plutone, ma è più vicino al Sole di Eris, il più massiccio pianeta nano conosciuto del Sistema Solare.

Per ulteriori informazioni, vedi anche il comunicato stampa nel sito web dell’ ESO o consulta la pubblicazione scientifica originale :

Ortiz JL et al (2012) Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultationNature 491: 566–569. doi: 10.1038/nature11597

Scarica l’articolo gratuitamente qui, o abbonati a Nature oggi.

Per saperne di più sulla coperta di Eris, il più massiccio pianeta nano conosciuto nel Sistema Solare, guarda:

Hayes E (2011) Come ho ucciso Plutone: Mike Brown. Science in School 21: 6-11.

ESO è l’osservatorio astronomico a terra più produttivo al mondo, con sede centrale a Garching nei pressi di Monaco di Baviera, in Germania, ed i suoi telescopi in Cile. ESO è il partner europeo del progetto ALMA, che nasce da una collaborazione tra Europa, Nord America e Asia orientale, in cooperazione con la Repubblica del Cile.

ESRF e ILL: Cristallografia? Che cos’è?

Ovviamente, la cristallografia è lo studio dei cristalli, ma è anche molto più di questo. La cristallografia è una tecnica efficace che permette di analizzare ogni sorta di materiale tra cui anche campioni biologici. E’ un modo per guardare direttamente gli atomi e le molecole e per capire come il mondo attorno a noi è regolato da questi minuscoli pezzi di materia.

La cristallografia moderna è iniziata circa cento anni fa, quando Max von Laue scoprì che i raggi-X vengono difratti dai cristalli. Subito dopo, William Lawrence Bragg, aiutato da suo padre, capì che le immagini di diffrazione dei raggi-X possono rivelare la struttura intima della materia. Laue e i Bragg ricevettero il premio Nobel solo due anni dopo le loro scoperte, rispettivamente nel 1914 e 1915. Per celebrare questa scoperta fondamentale, il 2014 è stato dichiarato dalle Nazioni Unite l’Anno Internazionale della Cristallografia.

Ada Yonath, vincitrice del
Premio Nobel per la Chimica
2009, mentre esegue un
esperimento all’ESRF per
decifrare la struttura del
ribosoma. Per festeggiare i
100 anni della cristallografia,
la scienziata è stata invitata a
Grenoble nel marzo 2013 per
tenere un seminario ad un
vasto pubblico dal titolo “C’è
un limite all’aspettativa di
vita? Desideri, previsioni e
realtà”.

Immagine gentilmente
concessa da M Pelletier e
C Bruneau

Oggi, la cristallografia è più attiva che mai grazie allo sviluppo di strutture su larga scala come sorgenti di raggi-X molto potenti, chiamate sincrotroni, e sorgenti di neutroni, che possono entrambi essere paragonati a dei super-microscopi per l’analisi della materia. A Grenoble, in Francia, due strutture di prima classe stanno guidando la ricerca su neutroni e raggi-X: l’istituto Laue Langevin (ILL) e il Sincrotrone europeo (ESRF). Ogni anno, queste strutture ospitano migliaia di ricercatori da tutto il mondo che effettuano esperimenti di cristallografia.

Un grande padiglione alla
Festa della Scienza a
Grenoble ha celebrato i 100
anni della cristallografia
nell’Ottobre 2012. 

Immagine per gentile
concessione di Serge Claisse,
ILL

ESRF e ILL hanno iniziato a celebrare i 100 anni della cristallografia nel 2012 mediante l’organizzazione congiunta di numerosi eventi. Ci si aspetta molto di più per il 2013 e il 2014: un’esposizione, animazioni 3D digitali e materiale educativo interattivo saranno a disposizione in varie lingue, insieme ad altri collaboratori da tutto il mondo. Vi terremo informati!

Per saperne di più sulla Storia della Cristallografia (al momento solo in Francese).

Sul sito web del Premio Nobel, troverai molto di più sul lavoro di Max von Laue e dei Braggs.

Per scoprire di più sulla cristallografia, guarda anche:

Cornuéjols D (2009) Biological crystals: at the interface between physics, chemistry and biology. Science in School 11: 70-76.

Haddow M (2012) La nuova definizione di cristallo – o come vincere un Premio Nobel. Science in School 24: 59-63.

struttura 3D del ribosoma
Immagine per gentile
concessione di ESRF

Per scoprire come far crescere i propri cristalli proteici a scuola, guarda:

Blattmann B, Sticher P (2009) Growing crystals from protein. Science in School 11: 30-36.

Situato a Grenoble, Francia, l’ESRF fa funzionare la più potente sorgente di luce di sincrotrone in Europa.

ILL è un centro di ricerca internazionale all’avanguardia nella scienza e nella tecnologia dei neutroni, di base a Grenoble, Francia.

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Institution

EMBL, EIROforum, EUROfusion, ESA, ESO, ESRF, ILL

License

CC-BY-NC-ND