Categoria: time

Anomalia magnetica del Sud Atlantico

Due parole che non possono non catturare l’attenzione: anomalia e magnetica…

La South Atlantic Anomaly (SAA) è un punto, ormai ben noto, della superficie terrestre in cui l’intensità del campo magnetico è particolarmente debole.

In questa regione le così dette Fasce di Van Allen (ciambelle che avvolgono la Terra composte di particelle cariche intrappolate nel campo magnetico del nostro pianeta) sono particolarmente vicine alla superficie terrestre (fino a circa 200 km!) e ciò interferisce con il campo magnetico generato dl nostro pianeta. Tale vicinanza è una combinazione dell’inclinazione dell’asse di rotazione della terra e dell’asse magnetico terrestre, ma il risultato è che in questa regione le cose sono un po’ più strane che ne l resto del globo.

Le dimensioni della SAA aumentano anche con la quota e la sua estensione varia nel tempo; la parte più intensa della regione si sta infatti spostando lentamente verso Ovest ad una velocità di circa 0,3° di longitudine per anno.

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Ma non è tutto.

Al confine tra Zimbabwe, Sudafrica e Botswana, ovvero nel cuore della SAA (che ad oggi si estende fra circa 0° e -50° in latitudine e da 90° Ovest a 40° Est in longitudine) viveva nell’età del Ferro una popolazione di agricoltori ed allevatori con una strana tradizione.
Per propiziare i loro dei nei periodi di siccità, infatti, bruciavano recipienti di grano. Recipienti di argilla. E meno male…

L’argilla, bruciata ad alta temperatura, infatti, stabilizza i sui minerali magnetici che praticamente si dispongono in accordo al campo magnetico del momento. Scattando di fatto una foto magnetica del pianeta in quell’epoca.

Qualcosa di insolito nel confine tra nucleo e mantello al di sotto dell’Africa è evidente che ci sia (e ci fa piacere il fatto che ci sia) ed, assieme alla vicinanza delle fasce di Van Allen, determina tale anomalia. La African large low velocity province è praticamente questa regione (e stiamo parlando di qualcosa come 3000 km2!) in cui il materiale fra nucleo e mantello è un po’ rallentato, scorre più piano, rallenta anche la propagazione delle onde sismiche e genera “meno campo magnetico” (non me ne vogliano i puristi).

E le scoperte (di un gruppo di scienziati dell’Università di Rochester, New York) sono state anche più interessanti; il campo magnetico della regione ha subito significative fluttuazioni fra il 400 e il 450 d.C., dal 700 al 750 e dal 1225 al 1550. Questo vuol dire che la SAA è in effetti solo la manifestazione attuale di un fenomeno ricorrente del campo magnetico del pianeta.

E’ pertanto un fenomeno ciclico, molto probabilmente indice della famigerata inversione magnetica (che NON ci ucciderà), che ha in questa regione la sua spia ed il suo “punto debole”; il suo punto di innesco.

WU

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78 megahertz

Romanziamo un po’ anche questo.

Deserto australiano, una piccola antenna radio nel bel mezzo di un nulla di polvere, vento e silenzio. Un solo omino, stanco ed annoiato davanti al suo monitor. Vent’anni di speranze, ricerche e tentativi; condivisi dal nostro solitario ricercatore e da decine di sognatori e testardi come lui.

Ad un tratto un flebile bip; un puntino insignificante per molti, tanti, tantissimi, tutti meno che lui. Il bip che aspettava, il vagito della prima stella. Buon compleanno.

180 milioni di anni dopo il Big Bang, praticamente un’occhiolino dopo la nascita dell’universo, l’ “Età Oscura” (il buio cosmico, perenne ed onnipresente) era squarciato dalla prima luce. Raggi ultravioletti che squarciavano la nebbiolina di idrogeno che rappresentava il risultato stesso del Big Bang, che era “il tutto”.

The low-frequency edge of the observed profile indicates that stars existed and had produced a background of Lyman-α photons by 180 million years after the Big Bang. The high-frequency edge indicates that the gas was heated to above the radiation temperature less than 100 million years later.

La piccola antenna si era spinta indietro nel tempo dove nessuno era mai giunto, dove i suoi fratelloni più grandi, sia in cielo che in terra, non erano ancora arrivati. Un segnale flebile e disturbato in mezzo ad una moltitudine di rumore e ruggiti di stelle più grandi e più giovani. Ma l’interesse era per quel vecchio, lontano e flebile dinosauro che rappresentava una pietra miliare nell’evoluzione del cosmo.

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Ma non è tutto; il bip non suonava come il nostro amico testardo si aspettava. Non era un segnale propriamente regolare… e meno male, dato che altrimenti la ricerca sarebbe finita li. Era in qualche modo un segnale deformato, dalle caratteristiche inattese: due volte più ampio del previsto (An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum).

After stars formed in the early Universe, their ultraviolet light is expected, eventually, to have penetrated the primordial hydrogen gas and altered the excitation state of its 21-centimetre hyperfine line. This alteration would cause the gas to absorb photons from the cosmic microwave background, producing a spectral distortion that should be observable today at radio frequencies of less than 200 megahertz.

[…]

The profile is largely consistent with expectations for the 21-centimetre signal induced by early stars; however, the best-fitting amplitude of the profile is more than a factor of two greater than the largest predictions. This discrepancy suggests that either the primordial gas was much colder than expected or the background radiation temperature was hotter than expected.

78Mhertz.png

E qui, dal solitario omino si passa ad una pletora di pensatori imbellettati, di scienziati da carta e penna, di lavagne polverose e studi bui: l’idrogeno gassoso era forse più freddo di quanto ipotizzato; probabilmente a causa dalla materia oscura. In piena serendipità, da cosa nasce cosa e siamo vicini a poter definire qualche proprietà di una particella di materia oscura e (speriamo di no) rimetter mano al modello standard per tener buono questo strano, flebile vagito e la conoscenza del mondo che ci circonda così come siamo abituati a vederlo e spiegarcelo.

Praticamente nello spetto delle microonde della radiazione cosmica di fondo, questa lieve diminuzione del segnale attorno ai 78 MHz è una distorsione compatibile con, tenendo conto dell’assorbimento dell’idrogeno e dello spostamento verso il rosso dovuto all’espansione dell’universo, un idrogeno (ed in fondo un intero universo) due volte più freddo di quanto ci aspettassimo.

Parliamo di circa 3 gradi Kelvin; -270°C.

Astrophysical phenomena (such as radiation from stars and stellar remnants) are unlikely to account for this discrepancy; of the proposed extensions to the standard model of cosmology and particle physics, only cooling of the gas as a result of interactions between dark matter and baryons seems to explain the observed amplitude.

WU

Lo scorrere del tempo a Springfield

Ci hanno cresciuto per generazioni non invecchiando mai. Ci hanno fatto vivere i disagi e gli eccessi dell’infanzia dell’adolescenza, della maturità, ma sempre senza crescere mai. Ci hanno fatto notare gli eccessi della nostra società da ormai trent’anni, ma sempre senza crescere mai.

Si, i Simpson non invecchiano (e qui XKCD lo nota elegantemente).

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E questo, credo, che ce siamo accorti tutti semplicemente guardando qualche episodio in compagnia dei nostri genitori da piccoli, poi da soli nell’età della ragione/ribellione/possibilità e poi guardandoli ancora accanto ai nostri figli (o al nostro essere ancora figli?). Ma Homer, Marge, Bart, Lisa e Maggie (oltre che tutto l’universo di Springfield) non hanno ne una ruga in più ne un pensiero diverso da quelli che competono alle loro età.

E non devono farlo. Non devono cambiare lo stereotipo di ciascuno di loro solo perché (per noi mortali) gli anni passano.

La loro bellezza, il loro fascino e la loro immortalità sta proprio nel loro essere simboli, nell’essere stereotipi di “una famiglia tipo”, con ciascun membro nella sua “età tipo”. Se invecchiassero dovremmo scoprire come Bart diventa maggiorenne (… e poi magari prendere il posto di un Homer a caso?)? E ci interessa sapere come Maggie affronta la vecchiaia e gli acciacchi? E come regge il loro rapporto di coppia quando raggiungono le nozze d’oro?

No. Non è questo il senso, non è questo che vogliono dirci. Ci interessa vedere come tutti i membri dell’allegra famigliola affrontano le beghe proprie della loro età (ciascuno la sua, come riferimento) e sono quelle a cambiare con il cambiare della nostra società nell’ultimo trentennio. Ci sarà sempre un bimbo (un Bart equivalante) con il suo sguardo, le sue marachelle ed i suoi dubbi; ci sarà sempre un genitore alle prese con tale bimbo e ci sarà sempre qualche testa calda che cerca di trarre il massimo (o almeno qualcosa) dal nostro essere su questo pianeta.

WU

PS. Si, ricordo qualche episodio con i ragazzi cresciuti ed i genitori invecchiati, ma come dimostra il blando ricordo non hanno e non possono avere per il significato stesso della famiglia, grande successo…

LAGEOS, the time capsule

Laser Geodynamics Satellites (LAGEOS) is a couple of (artificial… of course) satellites orbiting around our Earth. Their original aim was to provide an orbiting laser ranging benchmark for Earth geodynamical studies. It was back in the 1976 when LAGEOS-1 was launched by NASA followed in 1992 by LAGEOS-2 (NASA and ASI…). Two launches without too much claim and advertising for one of the most long-lasting missions ever conceived.

Both satellites are actually two balls (looking like golf balls) made of high-density passive laser reflectors. More in detail, they are brass spheres covered with aluminium of 60 cm diameter and 400-410 kg mass. Spread over they surfaces there are 426 reflectors made of glass and germanium. Measurements can be made by transmitting from Earth ground stations pulsed lasers toward the satellites that reflect the pulses and measuring the travel times. In addition the shape, attitude-independent measurements and the orbit allows for using the satellites also for determine the geoid shape, the tectonic plate movements, and the distortion predicted by the general relativity caused by a rotating mass.

In the end the two satellites are completely passive, without any attitude control means and without any electronic on board. In order to provide a stable reference for geodynamical studies (which means an extremely high accuracy in determining the positions of points on the Earth), the golf balls have been placed in very stable medium altitude orbits at about 5900 km altitude.

As a consequence of the orbital altitude, shape and mass of the satellites, LAGEOS-1 (LAGEOS-2 has very similar features…) is doomed to reentry on Earth in … 8.400.000 years! At some point in more than 8 millions years some of our descendant (…or any other species enough intelligent to survive to us) will see a ball coming from the past.

A real time capsule.

This was luckily clear already at the time of launch. LAGEOS-1 indeed carries a plaque, made by C. Sagan (of course…) indicating the future of the humanity expected at the time of satellite launch.

LAGEOS1.png

The plaque includes the numbers 1 to 10 in binary. In the upper right is the earth with an arrow pointing to the right, indicating the future. It shows a #1 indicating 1 revolution, equaling 1 year. It then shows 268435456 (in binary; 228) years in the past, indicated by a left arrow and the arrangement of the Earth’s continents at that time. The present is indicated with a 0 and both forward and backward arrows. Then the estimated arrangement of the continents in 8.4 million years with a right facing arrow and 8388608 in binary (223). LAGEOS itself is shown at launch on the 0 year, and falling to the Earth in the 8.4 million year diagram.

I’ll never see the satellites with my own eyes (well… I guess), and I can imagine the astonishment of anyone seeing that plate in millions of years (it si much more than a fossil we can discover nowadays!) .

My hope, as per today, is that the satellites will be still checked (even form time to time) for the millenniums to come, to avoid that far from eyes the satellites will be forget while they can still be considered as alive.

WU

Orologio dell’apocalisse

Che ore sono? Cioè: quanto manca alla fine del mondo? Non che ogni volta che chiediamo l’orario (no, se lo leggiamo da soli non vale 🙂 ) pensiamo che il mondo stia per finire, ma in base al periodo ed alle persone ci potrebbe essere un doppio scopo…

Allora, nel 1947 (in piena Guerra Fredda) i membri del Bullettin of the Atomic Scientists (Bas) hanno inventato un orologio la cui mezzanotte rappresenta simbolicamente la fine del mondo ed i minuti che ad essa mancano danno una misura del rischio che stiamo correndo. Diciamo che è una specie di misura del tempo che manca a concretizzare il giorno del giudizio, in origine inteso come una catastrofe mondiale autoindotta. Ovviamente per la natura stessa dell’orologio crisi troppo brevi e veloci non vengono neanche registrate: meno male.

L’orologio in questione è stato mosso fin’ora ben 21 volte sia in avanti (ci stiamo avvicinando, si salvi chi può) sia indietro (disfate pure le valide e dissotterrate i bunker). Ogni spostamento ha fatto seguito allo sviluppo di armi nucleari, accordi e disaccordi politici, cambiamenti climatici, sviluppi tecnologici potenzialmente letale, etc.

Gli estremi delle lancette sono stati i 17 minuti del 1991 (l’anno in cui USA ed URSS firmarono gli accordi per la riduzione della armi di distruzione di massa, l’anno del definitivo collasso dell’Unione Sovietica) ed i soli 2 minuti del 1953 (anno in cui sia USA che URSS si sono dotate di bombe ad idrogeno e la guerra fredda era più viva che mai).

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Dal 2016 l’orologio segna soli 3 minuti a mezzanotte (come nel 1983 quando USA e URSS si rinttuzzavano malamente). E la decisione del Science and Security Board del Bas per questo 2017 è di spostarlo in avanti di 30 secondi.

For the last two years, the minute hand of the Doomsday Clock stayed set at three minutes before the hour, the closest it had been to midnight since the early 1980s. In its two most recent annual announcements on the Clock, the Science and Security Board warned: “The probability of global catastrophe is very high, and the actions needed to reduce the risks of disaster must be taken very soon.” In 2017, we find the danger to be even greater, the need for action more urgent. It is two and a half minutes to midnight, the Clock is ticking, global danger looms. Wise public officials should act immediately, guiding humanity away from the brink. If they do not, wise citizens must step forward and lead the way. See the full statement from the Science and Security Board on the 2017 time of the Doomsday Clock.

Tensioni fra tra USA e Russia, perdurare dei conflitti in Ucraina ed in Siria, attriti Russia-Turchia, modernizzazione degli arsenali nucleari di “paesi a rischio” (leggi Corea del Nord, qui), anno più caldo dal 1850, record di gas serra ed amenità simili lasciano immutato e molto alto il rischio della fine del mondo.

In attesa dei dodici rintocchi.

WU

PS. Mi chiedo solo se, nello sventurato caso del doomsday, faranno in tempo a far scoccare la mezzanotte prima che sia troppo tardi anche per loro stessi.

Piove sul nostro tempo

Neanche la pioggia è più uguale per tutti. Non smette di piovere per tutti nello stesso momento, non tutti abbiamo le stesse difese contro la pioggia (e contro un po’ tutto), non tutti siamo in grado di capire (fra le milioni di altre cose) quando chiudere l’ombrello e dove dover essere per poterlo fare. Piove in base alla nostra “altezza”, “piove” non solo dal cielo. Sono divagazioni da giornata uggiosa e da questo Peanuts.

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La pioggia ci pone davanti un (potenziale) problema ed affrontarlo richiede il nostro ingegno e le nostre risorse. Mi ricorda un po’ il nostro rapporto con il fluire del tempo (e non con il tempo inteso come meteo), solo che nel caso della pioggia qualche arma in più ce l’abbiamo. E poi bagnarsi non è certo la fine del mondo (qui, sproloqui di in-giustizia a riguardo).

Neanche la livella fa più il suo dovere. In fondo si può sopravvivere al tempo, e lo si è sempre potuto fare. Non con le nostra ossa, ma con la memoria che siamo capaci di lasciare di noi ai posteri. Il nostro segno su questa terra verrà (e deve esserlo per poter farse spazio a tutti) lavato dal tempo e dalla pioggia, ma è la profondità della nostra orma a dettarne i tempi. Così come è l’ampiezza del nostro ombrello a proteggerci dalla pioggia.

Filosofia spicciola da vetro bagnato e da barba incanutita nel riflesso.

WU

Di lungimirante GIF

Quando si dice “pensare al futuro”.

LA GIF sono quei simpatici file composti da un collage di immagini in successione che danno un po’ l’impressione di un piccolo video. Piccolo, appunto. Quasi sempre.

ASLAP (As Long As Possible) è, invece, una GIF che fa eccezione. Punta tutto, infatti sulla lunghezza. E non parliamo di minuti, ore o giorni, ma di… attenzione attenzione… ancora attenzione… 1000 anni!

Se tutto va come previsto, ovviamente.

E’ questa l’idea di Juha van Ingen (artista finlandese) che punta tutto sulla durata. Un progetto da lasciare ai nostri successori. L’artista stesso la descrive come “un’opera ottimista” dato che si affida molto al fatto che le generazioni future (e non una sola…) avranno la cura di farla funzionare a dovere.

Dato l’orizzonte millenario dell’opera, la GIF, composta di ben 48.140.288 (non una di più e non una di meno) sarà fatta girare su diversi sistemi fisici (finché esisteranno) per minimizzare il rischio di incidenti/rotture/obsolescenze/etc.

In termini artistici il progetto è abbastanza semplice: una sequenza di numeri bianchi che scorrono lentamente (circa ogni 10 minuti, per 1000 anni) su sfondo nero. Non certo entusiasmante, ma di lunghe vedute…

Se anche le attuali (e passate, soprattutto) classi politiche avessero la stessa lungimiranza (ovviamente molto più complicato, ma non dovrebbe per questo essere un lavoro, ed un salario, da tutti…) sarei un po’ meno spaventato dal futuro che lascerò ai miei posteri.

Ci vediamo nel 3017.

WU