Scienza

Modello che descrive le condizioni in base alle quali l'acqua ossigenata potrebbe esistere su Marte sfida le credenze tradizionali sull'abitabilità del pianeta.

Un team guidato da scienziati del Caltech e del Jet Propulsion Laboratory (JPL) ha calcolato che se su Marte esiste acqua liquida, potrebbe - in condizioni specifiche - contenere più ossigeno di quanto si pensasse in precedenza. Secondo il modello, i livelli potrebbero anche teoricamente superare la soglia necessaria per supportare la vita aerobica semplice.(1)

Questa scoperta è in contrasto con l'opinione attualmente accettata su Marte e il suo potenziale di ospitare ambienti abitabili. L'esistenza di acqua liquida su Marte non è scontata. Anche se è lì, i ricercatori hanno a lungo scartato l'idea che potesse essere ossigenata, dato che l'atmosfera di Marte è circa 160 volte più sottile di quella della Terra ed è composta principalmente da anidride carbonica.

“L'ossigeno è un ingrediente chiave nel determinare l'abitabilità di un ambiente, ma su Marte è relativamente scarso”, afferma Woody Fischer,(2) professore di geobiologia al Caltech e coautore di un articolo pubblicato su Nature Geoscience. “Nessuno ha mai pensato che le concentrazioni di ossigeno disciolto necessario per la respirazione aerobica potrebbero teoricamente esistere su Marte”, aggiunge Vlada Stamenkovic del JPL,(3) autore principale del giornale Nature Geoscience.(4)

Trovare l'acqua liquida su Marte è uno dei principali obiettivi del 'programma Marte' della NASA. Negli ultimi mesi, i dati da una sonda europea hanno suggerito che l'acqua liquida potrebbe trovarsi al di sotto di uno strato di ghiaccio nel polo sud di Marte.

Per secoli, l'Impero Inca usò i quipus, uno strumento intrecciato con nodi, per compiti aritmetici come il conteggio dei tributi, il calcolo delle provviste e per i censimenti. Ma una nuova ricerca rivela che questo dispositivo sarebbe qualcosa di più di un abaco andino: nelle sue fibre si nascondono narrazioni di miti, battaglie e canzoni.

A metà 2015, La dottoressa Sabine Hyland(1) e suo marito sono saliti su un minivan a Lima e sono partiti per la remota città andina di San Juan de Collata. Dopo aver percorso tortuose strade peruviane, arrivarono in un villaggio che non aveva né acqua potabile né sistema fognario e dove poche case potevano permettersi la luce elettrica. Uscendo dal veicolo, l'antropologa e il suo compagno si sono presentati ai leader locali e hanno chiesto il permesso di svolgere una missione degna di Indiana Jones: studiare due tesori che la gente aveva gelosamente protetto di generazione in generazione e che nessun estraneo aveva mai visto.

Dopo ore di negoziazioni, Huber Brañes Mateo - pastore e guardiano dei tesori della comunità - ha esibito una scatola di legno che teneva in un sotterraneo della chiesa locale. Dentro c'erano due quipus, strumenti fatti con corde e nodi che l'impero Inca usava per tutti i tipi di compiti di conteggio, come il calcolo delle tasse al censimento, ai suoi 10 milioni di cittadini. Ma secondo gli abitanti di San Juan de Collata, i loro quipus erano più che semplici abachi. Secondo questa comunità, dove si parla ancora una mescolanza di spagnolo e quechua, erano vere epistole create dai capi locali per trasmettere messaggi segreti durante una ribellione contro gli spagnoli alla fine del XVIII secolo.

Ha dato soddisfacenti risultati, alla ricercatrice dell'Università di St. Andrews in Scozia, il lavoro di ricerca, durato anni, nelle comunità andine.

I ricercatori sostengono che il modo in cui i materiali ordinari subiscono un cambiamento di fase, come la fusione o il congelamento, è stato studiato nei minimi dettagli.

Ora, un team di scienziati ha osservato che quando attivano un cambiamento di fase utilizzando impulsi intensi di luce laser, invece di cambiare la temperatura, il processo avviene in modo molto diverso. Gli scienziati avevano a lungo sospettato che questa poteva essere la dinamica, ma il processo solo ora è stato osservato e confermato. Con questa nuova comprensione, i ricercatori potrebbero essere in grado di sfruttare questo meccanismo per l'uso in nuovi tipi di dispositivi optoelettronici.

I risultati della ricerca sono stati pubbicati sulla rivista Nature Physics.(1) Il team è stato guidato da Nuh Gedik,(2) professore di fisica al Massachusetts Institute of Technology, con lo studente Alfred Zong e il post-dottorato Anshul Kogar. In questa ricerca hanno collaborato altri 16 membri del MIT, della Stanford University e del Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) in Russia.

Per questo studio, invece di usare un cristallo reale come il ghiaccio, il team ha usato un analogo elettronico chiamato onda di densità di carica - una modulazione di densità di elettroni congelata all'interno di un solido - che imita da vicino le caratteristiche di un solido cristallino.

Mentre il tipico comportamento di fusione in un materiale come il ghiaccio procede in modo relativamente uniforme attraverso il materiale stesso, quando la fusione viene indotta nell'onda di densità di carica da impulsi laser ultraveloci, il funzionamento del processo manifesta una diversa funzione. I ricercatori hanno scoperto che durante la fusione otticamente indotta, il cambiamento di fase procede generando molte singolarità nel materiale, note come difetti topologici, e questi a loro volta influenzano la dinamica conseguente degli elettroni e degli atomi di reticolo nel materiale.