Giovanni Caprara
26 febbraio 2008

Cosmologia osservativi  da “LE SCIENZE” del 20 Ottobre2007

Il più massiccio mai visto

 La massa del buco nero noto come M33 X-7 è stata stimata pari a 15,7 volte quella del Sole, quella della stella compagna pari a 70 volte  Gli astronomi hanno localizzato un buco nero eccezionalmente massiccio in orbita intorno a una stella compagna. Il risultato potrebbe avere notevoli implicazioni per la comprensione dell’evoluzione e del destino ultimo delle stelle massicce, dal momento che i valori di massa misurati non sono compatibili con le attuali teorie.  "Questa scoperta a far sorgere ogni sorta di domanda circa le possibili origini di un simile buco nero”, ha spiegato Jerome Orosz della San Diego State University, primo firmatario dell’articolo apparso sull’ultimo numero della rivista “Nature”.  Il buco nero in questione è infatti parte del sistema binario in M33, una galassia vicina, distante da noi circa 3 milioni di anni luce. Combinando i dati del Chandra X-ray Observatory della NASA e del telescopio Gemini sul monte Mauna Kea, nelle Isole Hawaii, la massa del buco nero noto come M33 X-7 è stata stimata pari a 15,7 volte quella del Sole. Tale valore fa di M33 X-7 il buco nero stellare più massiccio finora scoperto. Anche la stella compagna ha una massa eccezionalmente grande, pari a 70 volte quella del Sole. M33 X-7 orbita intorno alla compagna con un periodo di tre giorni e mezzo. "Si tratta di una enorme stella che ha come compagno un enorme buco nero”, ha spiegato Jeffrey McClintock dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, in Massachusetts. "Alla fine, la compagna diventerà una supernova: si avrà così una coppia di buchi neri."Proprio queste caratteristiche del sistema binario sono difficili da spiegare secondo i modelli dell’evoluzione delle stelle massicce. Stando alle attuali conoscenze cosmologiche, un buco nero stellare si forma in seguito al collasso del nucleo di una stella massiccia al termine del suo ciclo di vita. Tale stella avrebbe dovuto avere una massa maggiore della compagna attuale per poter formare un buco nero prima di essa.Ma una stella originaria così massiccia avrebbe dovuto avere anche un raggio più grande dell’attuale distanza tra i due corpi, al punto che essi avrebbero dovuto condividere una parte della loro atmosfera esterna. Un simile sistema, tipicamente, dà come risultato un’enorme perdita di massa, tale da non permettere alla stella genitrice di dare vita a un buco nero di 15,7 masse solari. In definitiva, la perdita di gas avrebbe dovuto aver luogo con un tasso 10 volte inferiore a quello previsto dalla teoria attuale. (fc)    Da “LS SCIENZE” Ottobre 2007

Non solo i cromosomi stabiliscono il sesso

 Le persone con sindrome da insensibilità agli androgeni - una su 20.000 - hanno un aspetto femminile normale, ma a livello genetico hanno cromosomi sessuali XY In un articolo pubblicato sulla rivista online ad accesso libero"BMC Genomics", un gruppo di ricercatori dimostra per la prima volta che il testosterone lascia un'impronta molecolare indelebile nelle cellule, aprendo le porte a un più sofisticato modo di guardare al sesso rispetto al semplice accertamento della presenza del cromosoma Y. Gli studiosi sono riusciti a scoprire il ruolo del testosterone confrontando persone con sindrome da insensibilità agli androgeni completa e persone esenti da tale sindrome. "Gli androgeni - spiega Paul-Martin Holterhus della Clinica universitaria dello Schleswig-Holstein a Kiel, in Germania - hanno effetti di lunga durata nel corso di alcuni stadi sensibili dello sviluppo dell'apparato genitale, e probabilmente anche di altri organi. Oggi si sta sempre più accettando che il cervello abbia uno sviluppo sesso-specifico in risposta alla presenza o assenza di testosterone. Ciò determina un comportamento sesso-specifico e probabilmente modula l'identità di genere." Il ruolo degli androgeni, e particolarmente del testosterone, sullo sviluppo sessuale è noto da tempo. La programmazione del genere inizia allo stadio embrionale e si pensa che continui per tutto il corso della vita, soprattutto durante la pubertà. Tuttavia, non sono ancora chiari i differenti ruoli dei geni dei cromosomi sessuali rispetto agli effetti a lungo termine degli ormoni sessuali e in particolare degli androgeni. Le persone con sindrome da insensibilità agli androgeni - una su 20.000 - hanno un aspetto femminile normale, ma a livello genetico hanno cromosomi sessuali XY e non XX. La condizione è dovuta a mutazioni nella codifica genetica per i recettori per gli androgeni, per la quale i segnali trasmessi dagli androgeni non funzionano. Di fatto è bloccata l'azione del testosterone. I ricercatori hanno usato reperti bioptici tratti dalla pelle dei genitali per confrontare l'espressione genica in maschi normali e femmine con sindrome da insensibilità agli androgeni. L'analisi ha rivelato che fra i due gruppi vi erano 440 geni che differivano nel livello di espressione. I livelli di attività di tali geni formano una "impronta" che poi è stata utilizzata per valutare campioni di persone con sindrome da insensibilità agli androgeni parziale. "Poiché abbiamo confrontato femmine XY e maschi XY - osserva Holterhus - le differenze possono essere spiegate solamente in termini di differenze nell'azione degli androgeni, e non di cromosomi sessuali." (gg)        Le recensioni di “LE SCIENZE” La musica del Big Bang. Come la radiazione cosmica di fondo ci ha svelato i segreti dell'universoAmedeo BalbiSpringer, Milano, 2007.pp. 219EURO 20,95 

La musica del Big Bang

 Uno degli artifici letterari più usati, e abusati, della letteratura, come del cinema e delle fiction televisive, è quello di raccontare la storia di una famiglia e di rendere tutti i suoi componenti protagonisti, a vario titolo, di un'intera vicenda storica, molto più ampia e complessa. A leggere la storia della radiazione cosmica di fondo si ha la stessa sensazione: si toccano un po' tutte le vicende, gli uomini e le idee che hanno fatto la storia della fisica dell'ultimo secolo. C'è l'intuizione geniale - quella di Gamow - che previde, solo su base teorica, che se big bang vi fu, allora deve esserci anche una sorta di eco elettromagnetico dell'inaudito evento. C'è la rivelazione sperimentale in cui ha avuto una buona parte la causalità - o serendipity, come dicono gli anglosassoni - di Penzias e Wilson, due ricercatori dei Bell Laboratories che cercavano onde radio e che hanno rilevato, invece, un rumore di fondo che sembrava provenire allo stesso modo da tutte le direzioni dello spazio. E c'è tutta una stagione di misurazioni sempre più accurate, quelle dei satelliti COBE prima e WMAP più tardi. Per il futuro è atteso il contributo di Planck dell'ESA per rispondere a una questione cosmologica di enorme portata: è la radiazione cosmica di fondo effettivamente la stessa in ogni direzione dello spazio? O l'eco ha preso a un certo punto a raggrumarsi, così come ha fatto la materia, ordinaria od oscura, nel cosmo? Le ultime misurazioni di precisione fanno propendere per la seconda tesi e costituiscono «un primo inventario dei costituenti del nostro universo», come spiega Balbi, con notevoli implicazioni soprattutto per la conferma dell'esistenza di un «lato oscuro del cosmo». Oltre, la materia da trattare si fa più che mai ostica, soprattutto per un saggio divulgativo come questo, e ci si inoltra della topologia dello spazio-tempo e nella teoria delle stringhe. Ma volendo, alla fine del percorso si può tornare alla straordinaria intuizione di Gamow: «Arriveremo al punto di partenza e lo conosceremo per la prima volta» (T.S. Eliot citato da Balbi). 

Da “Galileo” Ottobre 2007

Addio piccole lune

di Giovanna Dall’Ongaro    Scomparse le piccole lune di Giove. Nelle immagini inviate dalla sonda New Horizons della Nasa, che dal febbraio 2007 monitora il pianeta gigante, non c’è traccia di satelliti dalle ridotte dimensioni: Adrastea, 16 chilometri di diametro, è la più piccola presenza registrata. Gli scienziati impegnati nella missione spaziale dal gennaio 2006 (Verso Plutone e oltre) si aspettavano tutt’altro scenario. Erano infatti pronti ad allungare la lista dei piccoli oggetti celesti in orbita intorno a Giove, così come avevano fatto per Saturno. Del resto le sofisticate telecamere della sonda, che hanno scattato spettacolari fotografie del pianeta (Un Giove mai visto prima), sono in grado di catturare immagini di corpi anche del diametro di un chilometro. Ma niente del genere è stato osservato.Che fine hanno fatto quei satelliti minori? Forse si sono disintegrati sotto una pioggia costante di micrometeoriti dal diametro di un granello di sabbia, suggeriscono gli astrofisici del Seti Instiute, che non esitano però a definire questa scomparsa un mistero. Un fenomeno del genere potrebbe avere eroso completamente le piccole lune, e avere intaccato solo di poco le più grandi. Ma come mai alle lune di Saturno non è toccata una sorte analoga? Anche in questo caso gli scienziati del Seti non si spingono oltre il condizionale: potrebbe dipendere dalla maggiore forza di gravità esercitata da Giove che fagocita qualunque piccolo residuo celeste. La notizia giunta in questi giorni dalla New Horizons, in un certo modo, ha spiazzato anche noi di Galileo. Negli anni ci eravamo, infatti, abituati ad aggiornare, di volta in volta, il conteggio delle lune gioviane con l’aggiunta di nuovi esemplari. Perché la caccia al satellite, scatenata negli ultimi tempi dalle varie agenzie spaziali, si chiudeva periodicamente con un nuovo trofeo (L’acchiappa-satelliti). Così se nel 2002 la scoperta di 11 lune portava il totale a quota 39 (Sono 39 le lune di Giove), già l’anno successivo gli oggetti in orbita salivano a 46 (Altre lune per Giove). Ora, alla luce dei nuovi eventi, dobbiamo dire addio alla maggior parte delle antiche new entry, visto che le dimensioni registrate all’epoca della scoperta non superavano i sei chilometri di diametro. Cancellati dalla lista quindi S/2003J1 e S/2003J6, i due piccoli satelliti avvistati con i telescopi dalla Hawaii nel 2003 che presentavano un’interessante anomalia: procedevano infatti, a differenza di quasi tutti gli altri satelliti che si muovono di moto retrogrado, nello stessa direzione dell’orbita del pianeta.Tutti gli altri satelliti, da Adrastea in su, restano invece vivi e vegeti. Può essere utile quindi riassumere, servendoci dell’archivio di Galileo, le informazioni che abbiamo su di loro, cominciando da Europa, uno degli obiettivi principali del programma Aurora dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) (Alla conquista dell’Universo). E’ la presenza di acqua sotto la sua superficie ghiacciata il dato principale emerso da quasi trent’anni di osservazione (Europa nasconde un oceano). I primi sospetti vennero già nel 1979 dalle immagini della sonda Voyager in cui erano visibili grosse crepe che attraversavano grandi distese di ghiaccio. Non poteva trattarsi di formazioni montuose perché la superficie di Europa risultava straordinariamente piatta. Quelle fessure, invece, immortalate in seguito dalla sonda Galileo (Il mare sommerso di Europa e Callisto), potevano avere solo una spiegazione: la presenza di un enorme oceano ad una profondità di circa 96 chilometri dalla superficie, capace forse di ospitare anche forme di vita (Europa, da lontano somiglia alla Terra). Le maree dovute alle pressioni gravitazionali esercitate da Giove e dai satelliti vicini, Io e Ganimede, provocherebbero infatti il sollevamento della massa d’acqua sommersa con la conseguente incrinatura della crosta di ghiaccio. Gli studiosi del Mit registrarono la formazione di nuove crepe al ritmo di una ogni trenta secondi. Una superficie in continuo movimento, quindi, come confermato dalla continua formazione di bolle di ghiaccio più caldo del diametro di circa dieci chilometri che portano alla luce materiali delle zone più profonde della crosta (Le lentiggini di Europa). Un miliardo di anni fa anche su Ganimede, la luna più grande del Sistema Solare, c’era dell’acqua (L’acqua di Ganimede), mentre sappiamo che attualmente la sua atmosfera è ricca di ossigeno allo stato gassoso (C’è ossigeno su Ganimede). Di tracce di vita però nemmeno l’ombra. L’acqua sarebbe stata portata in superficie da un’eruzione vulcanica, mentre l’ossigeno avrebbe avuto origine dalla rottura delle molecole di acqua ghiacciata provocata da una pioggia di particelle. Il vulcanismo ebbe un ruolo fondamentale nel disegnare l’aspetto dei corpi celesti. E’ stato dimostrato infatti (Crateri per rimbalzo) che Ganimede ed Europa devono i loro avvallamenti superficiali non all’impatto di comete o asteroidi (come precedentemente si era creduto), ma alla ricaduta di materiale espulso dai loro vulcani, che da tempo non sono più attivi.Mentre fuma ancora la superficie di Io, come registrato anche di recente dalle telecamere della New Horizons. La colonna di fumo alta 300 chilometri fotografata dalla sonda della Nasa non ha fatto che confermare le informazioni raccolte in precedenza (Il vulcano errante di Io, Un nuovo vulcano su Io) che dimostravano la presenza di un vulcano attivo nella parte settentrionale del satellite. Altre notizie, di cui ci siamo occupati, hanno riguardato l’esistenza di uno strato molto sottile di anidride carbonica nell’atmosfera di Callisto (Atmosfera a termine per Callisto), destinata però a dissolversi, la più lontana delle quattro lune di Giove, e la scarsa densità di Amaltea uno dei satelliti minori e più interni (Amaltea, luna groviera). Quest’ultima scoperta mise in crisi una delle teorie sull’origine delle lune, secondo la quale i satelliti più vicini al pianeta dovrebbero essere anche i più densi. La storia di Giove e delle sue lune, appare chiaro sin dalle prime scoperte, sembra destinata a subire continui cambiamenti.  

Uno dei premiati è un autore di "Le Scienze"

I Nobel per la medicina

Le loro scoperte hanno condotto allo sviluppo di una sofisticata tecnologia oggi utilizzata per "silenziare" singoli geni Mario R. Capecchi, Martin J. Evans, e Oliver Smithies sono i laureati Nobel per la medicina o la fisiologia di quest'anno. Il premio è stato conferito per le loro fondamentali scoperte sulle cellule embrionali e sui meccanismi di ricombinazione del DNA nei mammiferi. Queste scoperte hanno condotto allo sviluppo di una sofisticata tecnologia oggi utilizzata per silenziare singoli geni soprattutto nel modello murino, ossia creando linee di topi "knockout" per quel gene e consentendo in tal modo di chiarire le funzioni specifiche del gene silenziato e il loro eventuale contributo nella genesi di molte patologie. Attualmente circa la metà dei geni del topo sono stati sottoposti a questa procedura e si spera che entro pochi anni sia possibile completare l'opera. Lo scambio di sequenze di DNA fra i cromosomi eraditati rispettivamente dalla madre e dal padre - un processo noto come ricombinazione omologa- è un meccanismo utile ad aumentare la variabilità genetica all'interno di una popolazione che si è conservato attraverso tutto il corso dell'evoluzione. Mario Capecchi e Oliver Smithies hanno avuto l'intuizione che la ricombinazione omologa potesse essere utilizzata per modificare in modo specifico singoli geni nelle cellule di mammifero. Capecchi ha dimostrato che nelle cellule di mammifero la ricombinazione omologa può avere luogo anche fra i cromosomi e sequenze di DNA introdotto appositamente, mostrando che un gene difettoso può essere riparato per ricombinazione omologa con il DNA così fornito. Smithies tentò all'inizio di riparare geni mutati in cellule umane, nella speranza che alcune patologie ematiche ereditarie potessero essere curate correggendo la mutazione patogena nelle cellule staminali del midollo osseo. Nel corso di questi tentativi Smithies scoprì che i geni endogeni possono essere "presi di mira" indipendentemente dalla loro attività, suggerendo che tutti i geni potessero essere accessibili a modificazioni per ricombinazione omologa. Le cellule inizialmente utilizzate da Capecchi e Smithies non potevano essere però utilizzate per creare animali knockout, essendo necessarie a questo scopo cellule che potessero dare luogo a cellule germilali. Martin Evans, che aveva già lavorato con cellule di carcinoma embrionale (EC) murino pensò che queste potessero essere utilizzate come vettore per introdurre materiale genetico nella linea germinale di topo. All'inizio i suoi tentativi furono infruttuosi, in quanto le cellule EC sono portatrici di cromosomi anomali, ma, cercando alternative, Evans scoprì che era possibile produrre colture di cellule cromosomicamente normali a partire da quelle staminali embrionali (ES) di topo, modificandole geneticamente grazie all'uso di retrovirus. Successivamente Capecchi e Smithies dimestrarono che i geni potevano essere individuati come obiettivi per ricombinazione omologa in colture cellulari. Capecchi ha descritto le ricerche che oggi gli sono valse il premio Nobel in un articolo pubblicato su "Le Scienze" (maggio 1994, n. 309) intitolato Sostituzione mirata di geni.Mario Capecchi, nato a Verona nel 1937 e successivamente naturalizzato statunitense, insegna all'Università dello Utah e svolge attività di ricerca anche presso Howard Hughes Medical Institut di Salt Lake City. Oliver Smithies lavora all'Università della North Carolina a Chapel Hill e Martin Evans alla Cardiff University, in Gran Bretragna. (gg)*******"Sei già iscritto alla nostra newsletter? Puoi richiedere sul tuo computer il nostro "notiziario a domicilio", il servizio gratuito di informazione e aggiornamento scientifico personalizzato, semplicemente iscrivendoti a questo link

(08 ottobre 2007)  

BERGAMOSCIENZA

Il chip che dà movimento al pensiero

Il futuro? «Sconfiggere la paralisi con la forza del cervello»». Intervista all'ideatore del «BrainGate»

La singolare matematica dei fotoni

In particolari situazioni la semplice sottrazione di un fotone ha come risultato un aumento, anziché una diminuzione nel numero di fotoni restanti   Due più due fa quattro? E, soprattutto, quattro meno due fa due? Non sempre. Nella meccanica quantistica, quando si aggiungono e sottraggono fotoni, le normali regole dell'aritmetica non valgono più. Le bizzarre leggi delle microscopiche particelle di luce sono state verificate per la prima volta grazie a un esperimento eccezionale, condotto da un gruppo di ricercatori dell'Istituto nazionale di ottica applicata (Inoa) del Consiglio nazionale delle ricerche di Firenze, del Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens), dell'Università di Firenze e della Queen's University di Belfast. I risultati sono pubblicati sull'ultimo numero di "Science". La scoperta rende possibile la creazione di nuovi strumenti e computer dalla precisione e capacità finora irraggiungibili e del tutto impenetrabili alle intercettazioni. "Nel nostro laboratorio - spiega Marco Bellini dell'Inoa-Cnr - abbiamo dimostrato per la prima volta come aggiungere e sottrarre in modo assolutamente controllato singole particelle di luce, i fotoni, da un campo luminoso di tipo classico, simile cioè a quello emesso dal Sole o da una comune lampadina". Tali particelle luminose fondamentali e indivisibili obbediscono alle regole della meccanica quantistica, diverse rispetto agli oggetti di uso comune, seguendo comportamenti apparentemente bizzarri e illogici. "Il nostro gruppo, cui partecipano Valentina Parigi del Lens, Alessandro Zavatta dell'Università di Firenze e Myungshik Kim dell'Università di Belfast, aveva già mostrato come far percorrere a un solo fotone due cammini alternativi, in modo da farlo trovare contemporaneamente in due posizioni diverse. Nell'ultimo esperimento, abbiamo invece dimostrato come, se si aggiunge un fotone e subito dopo se ne estrae un altro da un particolare campo luminoso, il numero finale di fotoni può diventare completamente diverso da quello iniziale. Ancora più sorprendente è che la semplice sottrazione di un fotone da particolari campi luminosi ha come risultato un aumento, anziché una diminuzione nel numero di fotoni restanti. Come se si aumentasse il numero di palline contenute in una scatola tutte le volte che se ne estrae una!". Sebbene apparentemente controintuitivi, questi risultati sono in realtà esattamente quelli previsti per gli oggetti microscopici dalle bizzarre leggi della meccanica quantistica, che gli esperimenti di Bellini e degli altri ricercatori hanno permesso per la prima volta di verificare in modo diretto. Ma a quali risultati può portare questa eccezionale scoperta? "A parte l'estremo interesse per l'avanzamento delle nostre conoscenze fondamentali sul funzionamento dell'universo, potremo forse avere presto importanti e innovative ricadute applicative. L'aver realizzato sequenze perfettamente controllate di aggiunte e sottrazioni di singoli fotoni da un campo luminoso apre la strada alla generazione di luce dalle proprietà completamente nuove, ad esempio alla costruzione di nuovi strumenti per misure di forze e spostamenti infinitesimali, dalla precisione finora irraggiungibile. Un computer basato su queste proprietà quantistiche potrebbe risolvere in modo rapido ed efficiente problemi attualmente irrisolvibili anche per le macchine più potenti. Inoltre, si potrebbero realizzare particolari stati di luce per la comunicazione a distanza di dati riservati, assolutamente impenetrabile alle intercettazioni". La cosiddetta ‘crittografia quantistica' si basa su messaggi codificati con una chiave segreta, sistema che però oggi pone il problema dello scambio della chiave tra mittente e destinatario: per quanto sicura sia la procedura, infatti, una spia può sempre inserirsi nella trasmissione, leggere i dati e reindirizzarli al destinatario senza che la sua presenza venga rivelata. Con una ‘chiave quantistica' che segua le leggi degli stati di luce ora prodotti in laboratorio, vale invece il ‘principio di indeterminazione di Heisenberg', secondo cui è impossibile misurare le caratteristiche di un sistema senza modificarlo: l'eventuale spia, insomma, altererebbe in modo incontrollabile la chiave e verrebbe scoperta. La privacy sarà finalmente assicurata? Da Le Scienze del 2 ottobre 2007   Una ricerca della National Science Foundation

Un segnale dall’ignoto Il telescopio Parkes ha captato uno degli eventi più intensi mai registrati. La sorgente si trova a 3 miliardi di anni di luce dalla TerraUn segnale radio della durata di meno di 5 millisecondi e di energia corrispondente a quanta ne emette il Sole in un mese. È la scoperta fatta da un gruppo di ricercatori dell’Università della West Virginia (Usa) durante uno studio sulle pulsar (stelle di neutroni) dal radiotelescopio australiano Parkes.Come gli autori della scoperta riportano su Science, si tratta del segnale più intenso di simile durata mai registrato. Gli astronomi, coordinati da Duncan Lorimer, stanno ora cercando di identificare l’evento che lo ha generato.Inizialmente l’impulso sembrava provenire da due piccole galassie distanti 200 mila anni luce dalla Terra, situate in un’area prossima alla Nebulosa Piccola di Magellano. Osservazioni più accurate, però, hanno individuato la reale sorgente in un punto distante circa un Gigaparsec (3 miliardi di anni luce). L’origine del segnale potrebbe essere ricondotta a un evento molto intenso come la fusione di due stelle di neutroni o l’evaporazione finale di un buco nero, fenomeni che finora non erano mai stati associati ad alcun segnale radio.Inoltre, le informazioni sulla dispersione delle onde che hanno attraversato le nubi di gas ionizzato presenti nello spazio intergalattico, possono essere utilizzate per calcolare con maggiore precisione le distanze cosmiche.Esaminando i dati registrati dal Parkes e provenienti dagli archivi di radiosegnali, i ricercatori sperano ora di trovare altri fenomeni simili. Lomer e colleghi stanno inoltre programmando ulteriori esperimenti per scrutare il cielo attraverso strumenti più  potenti, come l’Allen Telescope Array (California) che ha un campo di osservazione molto più ampio del radiotelescopio Parkes. (s.s.)

 

Da Galileo del 1° ottobre 2007

Conoscere la Faglia di Sant'andrea, in profondità

I campioni in questioni sono carote lunghe circa 45 metri e con un diametro di sezione di 10 centimetri, ciascuna delle quali pesa circa una tonnellata  Per la prima volta, un gruppo di ricercatori è riuscito ad estrarre campioni di roccia intatta da una profondità circa guattro chilometri al di sotto della superficie nelle profondità della Faglia di Sant’Andrea, la famosa frattura della crosta terrestre che corre lungo la California e responsabile dei numerosi terremoti della zona.Mai prima d’ora infatti, qualcuno era stato in grado di studiare rocce provenienti dall’interno di una faglia attiva: la conoscenza di queste strutture geologiche viene dallo studio di strati di roccia ormia affiorati, e quindi antichi, o dalle simulazioni al computer. Con questi nuovi campioni si spera di acquisire nuove conoscenze sulla composizione e sul comportamento della faglia, che potranno potenzialmente gettare una luce anche su ciò che succede in caso di terremoti.I campioni in questione sono carote lunghe circa 45 metri e con un diametro di sezione di 10 centimetri, ciascuna delle quali pesa circa una tonnellata. Sono stati ottenuti grazie a una trivellazione a scopo di ricerca effettuata a circa quattro chilometri di profondità. "Ora abbiamo la faglia di Sant’Andrea nelle nostre mani”, ha comentato Mark Zoback, docente di scienze della terra alla Stanford University e coautore dello studio, finanzianto dalla National Science Foundation, nell'ambito del progetto Earthscope. "Ora che sappiamo di che cosa è fatta possiamo anche capire come si comporta.” (fc) Da Le Scienze, 6 ottobre 2007       Nanomacchine naturali

Il segreto della puntualità nei batteri

Gli autori dello studio hanno verificato come ponendo in una provetta le tre proteine insieme con ATP, il comune combustibile biochimico organico, e una fonte di fosfati, il tutto funziona come una sorta di orologio biologico di base  Ricercatori della Harvard University e dell’Howard Hughes Medical Institute hanno trovato un semplice “orologio circadiano” in alcuni batteri che, secondo quanto riferito sulla rivista “Science” oscilla secondo un ciclo di 24 ore con una notevole precisione.Il microscopico – o sarebbe meglio dire nanoscopico – “dispositivo” è in realtà una singola proteina a cui vengono aggiunti e sottratti ritmicamente gruppi fosfato in due punti chiave della molecola. Tale schema di fosforilazione è influenzato da altre due proteine con una oscillazione periodica costante.Gli autori dello studio hanno verificato come ponendo in una provetta le tre proteine insieme con ATP, il comune combustibile biochimico organico, e una fonte di fosfati, il tutto funziona come una sorta di orologio biologico di base, in grado di mantenere i ritmi circadiani per un lungo periodo di tempo."La caratteristica più incredibile di questo orologio molecolare è la precisione”, ha commentato Erin K. O'Shea, docente di biochimica della Faculty of Arts and Sciences (FAS) di Harvard e coautore dello studio. "Anche in assenza di segnali provenienti dall’esterno, cioè in condizioni di totale oscurità, esso può mantenere il suo ritmo per molte settimane e perdendo solo alcune piccole frazioni di giorno." (fc)  Da Le Scienze 6 0ttobre 2007

Impedire la cicatrizzazione»

Yannas, come si rigeneranno gli organi umani

L'inventore della pelle artificiale apre la quinta edizione della rassegna «Bergamoscienza»

BERGAMO - Ioannis Yannas, il ricercatore del MIT di Boston che mise a punto per primo, 30 anni fa, la pelle artificiale, che oggi permette a un grande ustionato di vedere la sua pelle rigenerarsi in meno di 20 giorni. Yannas ha tenuto la conferenza inaugurale della V edizione di «Bergamoscienza», rassegna di divulgazione scientifica, introdotto da Luigi Nicolais, che, oltre che ministro della Funzione Pubblica, è professore di Tecnologie dei Polimeri presso l'Università Federico II di Napoli. «Nei mammiferi adulti - ha spiegato Yannas - gli organi danneggiati a seguito di un trauma o di una grave malattia non si rigenerano e non riacquistano la loro piena funzionalità, perchè nel sito interessato di norma si forma una semplice cicatrice. Questa ha caratteristiche diverse dal tessuto originario e la sua presenza rende l'organo meno efficiente di prima». Gli studi di Yannas puntano alla ricerca di soluzioni che impediscano la cicatrizzazione. Il comune trattamento chirurgico consiste nel riavvicinare le estremità e ricucirle. Ma l' approccio di Yannas alla medicina rigenerativa consiste proprio nel cercare un modo per impedire il riavvicinamento, con strutture di sostegno, così da indurre le ferite a guarire per rigenerazione. STAMINALI - Un altro aspetto che lo scienziato sta indagando è il ruolo delle cellule staminali: infatti le ferite ne contengono molte, ma non si sa ancora quale sia il loro compito nella guarigione e come possano essere attivate. Le impalcature utilizzate nella medicina rigenerativa riescono a deviare il percorso di guarigione verso il restauro del tessuto originale, impedendo che s'imbocchi la strada della cicatrizzazione. «Ma se riusciamo a comprendere esattamente come questi processi di rigenerazione si realizzano nella pelle e nei nervi - ha concluso Yannas - in un futuro potremmo riuscire a estendere l'approccio ad altri organi, come i reni o il fegato». ■ Scarica il programma di Bergamoscienza Da “Il Corriere della Sera” del 6 ottobre 2007  

Ecco come si è formata la Terra

Gli scienziati studiano un pianeta molto simile al nostro che sta prendendo forma nel cosmo

NEW YORK - A volte il cosmo si comporta come un cinema. E sul grande schermo dell'Universo, in queste settimane, sta andando in scena una «seconda» Terra in piena formazione. Il più bel regalo per gli astronomi, che stanno osservando - grazie al nuovo telescopio spaziale Spitzer - un sistema solare distante circa 420 anni luce dal nostro nel quale si sta formando un nuovo pianeta, in condizioni del tutto simili a quelle che hanno reso possibile la creazione della Terra. La scoperta potrebbe consentire di studiare i primi stadi della formazione del nostro pianeta e di rilevare alcuni dei suoi più lontani segreti.ACQUA - Il sistema solare nel mirino degli astronomi è quello che ruota attorno a una giovane stella (di circa 10 milioni di anni), chiamata Hd 113766, appena più grande del nostro Sole. Attorno si è sviluppata una corona di materiale e gas, con già visibile il nucleo di un pianeta «solido» che potrebbe evolversi come il nostro. A confortare l'ipotesi c'è la distanza dalla stella, che si trova nella «zona abitabile» della stella, cioè in quella regione di spazio che consente al pianeta di godere di temperature moderate e di avere acqua liquida sulla superficie. La scoperta sarà spiegata in tutti i suoi particolari dal prossimo numero di Astrophysical Journal. Il «timing» dell'evoluzione del sistema solare Hd 113766 è «perfetto per la formazione di un pianeta sul modello della Terra», ha dichiarato Carey Lisse, studioso della John Hopkins University di Baltimora. E anche ilmix dei materiali, secondo l'astrofisico, è quello ideale. SIMILI ALLA TERRA - Sempre quest'anno, gli scienziati avevano già annunciato di aver osservato due pianeti molto simili alla Terra, entrambi attorno alla stella (una nana rossa) Gliese 581, situata appena a 20 anni luce dal nostro pianeta. In teoria, i due pianeti (Gliese 581c e Gliese 581d) sarebbero alla giusta distanza dalla stella per avere acqua allo stato liquido sulla superficie e ospitare la vita. I «cacciatori di pianeti» hanno finora rilevato l'esistenza di oltre 250 pianeti extrasolari. La maggior parte dei quali, però, sono giganti gassosi inabitabili, molto più grandi di Giove. La scoperta di pianeti situati nella «zona abitabile» di altre stelle rappresenta il primo passo per capire se è possibile l'esistenza di vita al di fuori del nostro sistema solare.  Da “Il Corriere della Sera” del 05 ottobre 2007 

Spazio: lanciato vettore Ariane 5 con satellite