#deuterio

Raggiunta per la seconda volta la fusione nucleare con guadagno energetico negli USA. Gli scienziati statunitensi hanno ottenuto un guadagno netto di energia in una reazione di fusione nucleare per la seconda volta da dicembre, ha dichiarato domenica il Lawrence Livermore National Laboratory. Gli scienziati del laboratorio californiano hanno ripetuto la scoperta dell’accensione della fusione in un esperimento condotto il 30 luglio nella National Ignition Facility (NIF) che ha prodotto un rendimento energetico superiore a quello di dicembre, ha dichiarato un portavoce del Lawrence Livermore. I risultati finali sono ancora in fase di analisi, ha aggiunto il portavoce e per questo l’annuncio ha impiegato qualche giorno per essere diffuso Il 5 dicembre 2022, Lawrence Livermore ha ottenuto un guadagno netto di energia in un esperimento di fusione con il laser. Gli scienziati hanno puntato un laser su un bersaglio di combustibile per fondere due atomi leggeri in uno più denso, liberando l’energia.

L’esperimento ha raggiunto brevemente la cosiddetta accensione da fusione, generando 3,15 megajoule di energia in uscita dopo che il laser ha fornito 2,05 megajoule al bersaglio, ha dichiarato il Dipartimento dell’Energia. Questo è un risultato importante perché si è generata più energia di quanta utilizzata per innescare la fusione. Il primo passo per poter dare un utilizzo commerciale alla fusione, anche se il differenziale fra energia immessa e prodotta è ancora troppo basso per uno sfruttamento commerciale.  Il Dipartimento dell’Energia l’ha definita “un’importante scoperta scientifica, attesa da decenni, che aprirà la strada ai progressi della difesa nazionale e al futuro dell’energia pulita”.  L’esperimento è avvenuto colpendo con numerosi laser una minuscola capsula contenete deuterio e trizio, due isotopi dell’idrogeno, che si sono fusi in elio grazie all’energia fornita dai laser.

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Missione Rosetta : l'acqua della terra non è arrivata dalle comete

Milano 17 Dicembre - L'acqua sulla Terra molto probabilmente non è arrivata dalle comete ma dagli asteroidi, perlomeno stando ai dati finora registrati dallo strumento ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) della sonda spaziale Rosetta, che il 12 novembre scorso ha effettuato l’atterraggio del suo lander Philae sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Le informazioni raccolte ed elaborate dall’ESA (European Space Agency) sono state poi pubblicate in uno studio sulla prestigiosa rivista scientifica americana Science, in cui si spiega che, fra le varie teorie sulla provenienza dell'acqua sul nostro Pianeta, quella delle comete potrebbe essere confutata proprio dalla missione Rosetta.

L'origine dell'acqua sulla Terra è da sempre un argomento molto controverso e dibattuto nella comunità scientifica mondiale: sintetizzando, si ritiene che l'acqua in superficie sia arrivata circa 500 milioni di anni dopo la formazione del nostro Pianeta (cioè circa 4 miliardi di anni fa), nel periodo noto come “intenso bombardamento tardivo”, mediante violenti e ripetuti impatti con una gran moltitudine di comete e/o asteroidi vari.

L'acqua congelata presente sulla suddetta cometa è però più “pesante” di quella terrestre, dato il suo alto contenuto di deuterio (un isotopo dell'idrogeno), infatti, nell'acqua presente su tale cometa la concentrazione del deuterio è circa il triplo di quella dei nostri oceani.

Sono ormai più di 30 anni che gli astronomi di tutto il mondo cercano di sciogliere tale mistero, analizzando il rapporto fra deuterio e idrogeno nelle comete e cercando valori simili a quelli terrestri, purtroppo senza però essere ancora giunti a una risposta certa e univoca.

I dati attualmente disponibili sono discordanti, infatti, per esempio le rilevazioni condotte nel marzo 1986 sulla cometa di Halley dalla sonda Giotto dell’ESA, avevano rivelato che c'era circa il doppio di "acqua pesante" rispetto a quella terrestre; mentre nel novembre 2010 le analisi effettuate dalla sonda Deep Impact della NASA (National Aeronautics and Space Administration) sulla cometa 103P/Hartley, suffragavano la tesi delle comete portatrici d'acqua, perché c'era lo stesso rapporto deuterio/idrogeno dell'acqua terrestre.

"Evidentemente non è tutto così semplice come sembra", ha dichiarato Kathrin Altwegg, ricercatrice responsabile dello strumento ROSINA e astronoma presso l'Università di Berna (Svizzera), nonché uno degl’autori del suddetto studio.

Alla luce di tale realtà, sempre la Altwegg ritiene che: "è più probabile che l'acqua terrestre sia stata portata dagli asteroidi, che oggi contengono pochissima acqua, perché sono per lo più rocciosi, ma circa 4 miliardi di anni fa potrebbero aver avuto molta più acqua".

Una conclusione su cui però frena cautamente Humberto Campins, professore di fisica astronomica presso l’Università di Orlando (USA): "le scoperte di Rosetta sono di certo interessanti e importanti, ma non rendono necessariamente gli asteroidi la fonte più probabile dell’acqua terrestre".

Campins aggiunge poi che, secondo lui, gli scienziati hanno oggi a disposizione una quantità di dati decisamente troppo esigua sulle comete che attraversano questa parte del Sistema Solare, per poter trarre conclusioni sicure e definitive sull’argomento.

Entrambi gli studiosi convengono tuttavia sul fatto che siano necessarie più ricerche sia sulle comete sia sugli asteroidi, per capire davvero come sia arrivata l'acqua sulla Terra; al riguardo la missione giapponese Hayabusa-2 forse fornirà più dati o forse dovremo aspettare la missione OSIRIS-REx, che la NASA ha in programma per la fine del 2016.

Quel ch’è certo è che si continuerà a cercare, perché come sottolinea lo stesso Campins: "capire com'è arrivata la fonte della vita sul nostro Pianeta, ciaiuterà anche a capire come poterla eventualmente trovare altrove".

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Gli astronomi hanno proposto una soluzione al mistero della composizione chimica dei due pianeti ghiacciati, grazie allo studio della quantità di deuterio sui due pianeti.

Un team di ricercatori francesi e americani guidati dall’istituto UTINAM (CNRS/Université de Franche-Comté) ha proposto una soluzione a un mistero a cui gli esperti cercano una risposta da decenni, fornendo degli indizi in più sulla composizione chimica dei due pianeti e sulla loro formazione.

Ci si è sempre domandati, tra gli astronomi planetologi come abbiano potuto questi 2 pianeti formarsi in quella zona (ai confini del Sistema Solare). Questa zona infatti non presenterebbe gli elementi idonei alla rapida formazione di due pianeti come Urano e Nettuno, composti fino al 90% di ghiaccio, e che contengono un’alta quantità di carbonio.

A portare sulla Terra qualche indizio in più è stato l’osservatorio orbitante Herschel dell’ESA con il quale i ricercatori hanno studiato il rapporto D/H (ovvero tra la quantità di deuterio -ovvero l’atomo di idrogeno arricchito da un neutrone- e quella di idrogeno presenti sui 2 pianeti).

Questo rapporto è molto sensibile alla temperatura  che ebbe la nebulosa da cui si formò lo stesso Sistema Solare, cioè dovrebbe essere stato basso vicino al Sole e crescere con la distanza dal Sole stesso.

Attualmente si ritiene che Urano e Nettuno si siano formati ai confini del Sistema, nella stessa regione in cui hanno avuto origine le comete (la Nube di Oort) e dovrebbero quindi avere un elevato rapporto D/H. Al contrario, però, le misurazioni effettuate da Herschel mostrano che questo rapporto relativo ai due pianeti è molto inferiore rispetto a quello misurato in alcune comete. Dove si sono formati allora i 2 pianeti ghiacciati?

Lo studio pubblicato qualche giorno fa su The Astrophysical Journal risolve questo problema una volta per tutte proponendo un modello in cui Urano e Nettuno si sono formati proprio nella zona dove il monossido di carbonio diventa solido, creando quindi all’inizio tanti piccoli agglomerati di materia, che unendosi hanno poi formato i pianeti. Inoltre poiché la zona di solidificazione dell’azoto si trova un più lontana, si è spiegato perché i 2 pianeti si sono formati naturalmente con una quantità più bassa di azoto.

L’origine dell’acqua nel Sistema Solare

Tutti sappiamo che l’acquaè di fondamentale importanza per lo sviluppo della vita sulla Terra ma è altrettanto importante per valutare la possibilità che la vita aliena si possa sviluppare su altri mondi. Identificare, perciò, la sorgente originaria di acqua sul nostro pianeta rappresenta una chiave di svolta non solo per capire come le condizioni ambientali nel corso del tempo sono state…