Niente meteorite annienta-Terra, almeno per il momento

Il meteorite di Chicxulub, nella penisola dello Yucatan. Immagine e (c) di Shun Iwasawa

(Questo post è apparso originariamente su Scientificast, candidato per il 2015 ai Macchia nera award. Se possibile votatelo qui!)

Non ci sarà nessun meteorite che distruggerà la terra né il prossimo settembre, né ottobre o in uno qualunque dei mesi successivi.  Il rischio di fare la stessa fine dei dinosauri, estinti definitivamente 65 milioni di anni fa dal meteorite di Chicxulub, è però reale anche se non così imminente come riportato dagli allarmi che si rincorrono su Facebook, che non è proprio la più avanzata rete di rilevamento di corpi celesti.

Ogni giorno cadono sulla terra circa 5 tonnellate di meteoriti, di cui perlomeno due al minuto con un diametro inferiore ad un millimetro. Del miliardo di asteroidi di medie dimensione che orbitano intorno al Sole almeno 2 milioni di essi distruggerebbero la civiltà se colpissero il nostro pianeta. Tuttavia, solo una minima frazione è su orbite che intersecano quella della Terra (ECO- Earth crossing asteroids) e la maggior parte non pone per noi alcun pericolo.

Ciononostante, il monitoraggio del cielo è incompleto. Il primo rapporto NASA sui rischi degli asteroidi fu prodotto solo verso la fine degli anni ’90: al tempo erano noti non più di 236 oggetti ed il rapporto non fu preso sul serio da politici e non addetti ai lavori. Nel 2005 il congresso degli Stati Uniti diede mandato alla NASA di identificare almeno il 90% degli asteroidi più grandi di 140 m entro il 2020  senza però aumentare i fondi stanziati per questa ricerca. Verso il 2007 erano noti più di 4000 corpi celesti, di cui 880 con diametro superiore al chilometro. Al oggi la NASA ha identificato ben 1607 asteroidi potenzialmente pericolosi, le cui orbite passano a meno di 0.05 unità astronomiche (una unità astronomica è la distanza tra la terra ed il sole, circa 150 milioni di km) dalla terra e che sono più brillanti della 22a magnitudine (circa 200 volte meno luminosi di Caronte,il satellite di Plutone).

Una volta rivelato, l’asteroide va deflesso dalla sua rotta di collisione con la Terra. Non ci sono scenari possibili in cui il nostro pianeta viene salvato all’ultimo secondo: qualunque  missione che non preveda l’intervento di Bruce Willis deve avere inizio almeno 10 anni prima del tempo d’impatto previsto. Infatti, maggiore è l’anticipo con cui si agisce e minore è l’energia richiesta per deviare la traiettoria dell’asteroide. Con un decennio di tempo le variazioni di velocità richieste per salvare il nostro pianeta sono relativamente piccole e si aggirano intorno a qualche centimetro al secondo  per un asteroide in grado di causare un estinzione di massa. Ritardare la risposta implica dover utilizzare una spinta maggiore e molta più energia.

Immagine Nasa

I metodi per ottenere una variazione di traiettoria sono molteplici e vanno dal grande classico dell’esplosione nucleare, all’uso di laser, alla vela solare o altri metodi di propulsione (qui una lista delle varie tecniche attualmente  in fase di studio). Ai rischi posti da queste tecnologie mai sperimentate, si aggiungono le incertezze di una missione interplanetaria in grado sia di trasportare un carico elevato che di raggiungere velocemente il corpo celeste. Inoltre, l’esperienza passata, ad esempio quella  con la sonda Hayabusa, mostra che sono necessari almeno altri 5-10 anni per allestire questo tipo di missioni. Anche se di fronte ad un rischio concreto sarebbe possibile accorciare questo tempo, c’è anche da considerare che molte delle tecnologie  sarebbero utilizzate per la prima volta  e quindi richiederebbero un tempo notevole per lo sviluppo ed i test di qualifica necessari a garantire il successo.

Foto Esa

L’ESA e la NASA sta allestendo una missione congiunta, AIDA, per deflettere un piccolo asteroide, del diametro di 150 m, che orbita attorno ad un asteroide più grande, del diametro di 800 m, Didymos. AIDA è composta di due sonde gemelle, AIM e DART: DART (NASA) si schianterà sull’asteroide  e AIM (ESA)  misurerà le variazioni di orbita prima e dopo l’impatto (qui un ottimo video sulla missione). L’impattore, del peso di 300kg, dovrebbe schiantarsi alla velocità di sei chilometri al secondo sull’asteroide più piccolo, modificandone la velocità orbitale di “ben” mezzo millimetro al secondo. Poiché il sistema binario di Didymos non è un ECO, non c’è alcun pericolo che l’esperimento metta a rischio il nostro pianeta. Si tratta di un dimostratore estremamente interessante, e – se realizzato – rappresenta il primo passo per evitare di fare la stessa fine dei precedenti inquilini del pianeta.

 

Yoshio Nishina: Lo scienziato che tentò di scongiurare Nagasaki

Nishina (a destra) implora inutilmente i militari americani di non gettare i ciclotroni nella baia di Tokyo

Parleremo di questo argomento con gli amici di Radio3Scienza alle 11:30 italiane del 6 Agosto:  http://www.radio3.rai.it/dl/portaleRadio/media/ContentItem-1314fddc-9281-42dc-9229-297d4febf5c8.html?refresh_ce

Il 6 Agosto 1945 la città di Hiroshima fu rasa al suolo dal primo ordigno nucleare della storia: circa 140.000 giapponesi furono uccisi istantaneamente dall’esplosione o morirono successivamente a causa delle ustioni e delle radiazioni.

La bomba, denominata Little boy, era di concezione semplice quanto efficace: un esplosivo convenzionale lanciava un cilindro cavo di uranio verso una serie di dischi dello stesso materiale. Il materiale fissile raggiungeva un peso complessivo di 64 chili, superiore alla massa critica necessaria per innescare una reazione nucleare a catena dal potere distruttivo di 11 chilotoni, equivalente cioè a 11.000 tonnellate di esplosivo convenzionale.

Solo grazie agli enormi mezzi ed investimenti degli Usa – più di due miliardi di dollari dell’epoca, convogliati nel segretissimo progetto Manhattan – fu possibile impiegare a fini bellici le ultime scoperte della fisica nucleare. Liberando le energie che tengono insieme i nuclei atomici, si sviluppava una forza distruttiva milioni di volte più potente di quella degli esplosivi chimici basati sui meri legami molecolari.

A posteriori, la corsa agli armamenti nucleari del Secondo conflitto mondiale, non ebbe contendenti: nonostante i molti tentativi, i tedeschi non si avvicinarono mai all’arma finale sognata da Hitler. Nel marzo 1945, quando la disfatta era ormai vicina, i nazisti imbarcarono le loro ultime scorte di ossido di uranio, poco più di mezza tonnellata, sull’U-Boot 234 e lo spedirono verso il Giappone. Il sottomarino non giunse però mai a destinazione: nel maggio 1945, mentre era in viaggio, la Germania capitolò ed il sottomarino si arrese alla marina statunitense. Due ufficiali giapponesi presenti a bordo del vascello, Hideo Tomonaga e Shoji Genzo si suicidarono piuttosto che cadere in mano al nemico.

Anche il Giappone aveva ben due programmi di sviluppo di armi nucleari, il Ni-go, progetto numero 2, gestito dal fisico teorico Yoshio Nishina, presso il Riken, istituto di ricerca di Tokyo, ed il progetto 'F' presso l'università di Kyoto, sotto la guida di Bunsaku Arakatsu, già allievo di Einstein e costruttore di uno dei primi acceleratori di particelle giapponesi. Nishina – considerato il padre della fisica moderna in Giappone – disponeva al Riken di un laboratorio con circa cento persone e due ciclotroni ma la maggior parte delle sue attività rimase a livello di ricerca pura, senza applicazioni belliche.

Il problema principale della costruzione di ordigni nucleari è infatti quello di separare gli isotopi di uranio e plutonio utilizzabili per scopi bellici. La carenza di fondi e di materie prime non consentirono ai progetti giapponesi di fare molti passi avanti. I pochi progressi fatti si interruppero poi nell'aprile 1945, quando la maggior parte degli edifici del Riken fu distrutta a seguito dei continui bombardamenti su Tokyo. La maggior parte delle città giapponesi, infatti, erano già state rase al suolo da bombardamenti convenzionali: il solo raid del 9 marzo sulla capitale causò più di 125.000 morti, soprattutto a causa degli incendi innescati dall’enorme quantità di bombe incendiarie costitute di semplici ma speciali tondini imbevuti di sostanze incendiarie.

Hiroshima, invece, fino a quel momento era stata risparmiata dalle distruzioni della guerra perché i militari statunitensi volevano conoscere con precisione i danni causati dal nuovo tipo di bomba. Dopo l’esplosione, Nishina riuscì a raggiungere quello che restava di Hiroshima solo il 7 agosto. Già altri suoi colleghi avevanoconfermato, in una serie di rapporti, che l'ordigno utilizzato era – come peraltro dichiarato dal presidente Usa Truman – di tipo nucleare. Le evidenze, incontrovertibili,  furono indicate in una dettagliata lista redatta dal fisico giapponese: tegole fuse(che implicavano temperature superiori a 2000 gradi), l’elevata radiazione residua nell'area colpita(talmente intensa da riuscire ad impressionare le lastre a raggi X negli ospedali) e l’impressionante onda d’urto, in grado di spazzare via tutti gli edifici nel raggio di 1,6 chilometri, risparmiando solo alcune costruzioni in cemento armato.

Tuttavia i rapporti che raggiungevano Tokyo erano contrastanti e  i militari giapponesi, che speravano di poter continuare la guerra ad ogni costo,  preferirono ipotizzare su bombe al fosforo o al magnesio piuttosto che ammettere l’esistenza di una bomba atomica. Il resoconto di Nishina, che implorava la resa, arrivò solo il 9 agosto, troppo tardi per prevenire il bombardamento di Nagasaki, avvenuto in quello stesso giorno. In questo caso l’ordigno, Fat Man, era basato sul plutonio, con un innesco ad esplosivo convenzionale per comprimere la sfera di 6 kg di materiale fissile oltre il raggio critico. La complessità della bomba era tale che un prototipo era stato fatto esplodere poco meno di un mese prima nel Nuovo Messico. L'esplosione di Nagasaki fu pari a 21 chilotoni con più di 65.000 morti; fu solo la conformazione del terreno ad evitare danni maggiori e molte più vittime.

Il ciclotrone (a sinistra) viene gettato nella baia di Tokyo (destra)

A 50 km dal luogo dell'esplosione fu rinvenuta una capsula – lanciata da un aereo di scorta del bombardiere – contenente una lettera indirizzata a Ryokichi Sagane, fisico del Riken che prima della guerra aveva lavorato in California. Si trattava di un messaggio personale di tre ricercatori statunitensi che chiedevano a Sagane di convincere lo Stato maggiore giapponese alla cessazione delle ostilità. Sagane ricevette la lettera solo un mese dopo, e nel 1949 uno degli autori, Luis Alvarez – premio Nobel per la fisica nel 1968 – appose la sua firma autogafa su quella commovente quanto inutile missiva.

È ancora storicamente dibattuto se la resa immediata del Giappone dopo Hiroshima avrebbe potuto evitare il bombardamento di Nagasaki e soprattutto se la cessazione delle ostilità sia avvenuta per 'merito' delle armi nucleari o piuttosto sia stata causata dall'entrata in guerra della Russia sul fronte della Manciuria, sempre in quel fatidico 9 agosto 1945.

Con la cessazione delle ostilità, gli americani confiscarono i ciclotroni del Riken in quanto formalmente coinvolti nel programma bellico giapponese. Nonostante la strenua opposizione di Nishina i ciclotroni furono gettati nella baia di Tokyo. A distanza di anni questo gesto fu di aiuto agli scienziati giapponesi: sull'onda dell'indignazione di tutto il mondo per il sopruso dei militari, infatti, riuscirono ad ottenere finanziamenti per costruire nuovi e più potenti acceleratori. Negli anni successivi il Riken divenne uno degli istituti di frontiera in questo campo dando poi vita al KEK, Istituto degli acceleratori di alte energie, e realizzando enormi e modernissime strutture come la sorgente di luce di sincrotrone Spring-8, un impianto che viene utilizzato in tutti i campi scientifici, tecnici ed ingegneristici, spaziando dalla fisica applicata alla biologia, dalla geologia all’ingegneria. 

Il Microonde

Nota: NON FATELO A CASA. Non ci pensate neanche. No.

La ragazza suonò il campanello. Con sé aveva una vaschetta di gelato e un cofanetto di DVD.

Mentre aspettava che la sua amica Anna aprisse, sul pianerottolo giunse un'altra persona. Alto, maglietta attillata sui bicipiti muscolosi e tatuati, capelli ossigenati. “Ciao, fata, aspettavi me?”, le disse.

“No”, rispose lei, devo andare qui, disse indicando la porta dell’appartamento accanto.

Il tinto-biondo aprì la porta del suo appartamento, “Sei sicura, fata? Secondo me ti diverti di più con me”.

Lei non rispose. Il ragazzo dopo un attimo di attesa le fece l’occhiolino ed entrò in casa dicendo: “Non sai che ti perdi”.

La ragazza approfittò dell’occasione per scrutarlo di spalle. “Non ci siamo, bello mio. Mica puoi fare solo pettorali e bicipiti. Mancano gambe e glutei, caro il mio posteriore flaccido”, si disse.