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Bollire l'acqua senza ... bolle

Un trucco noto a chiunque si diletti di cucina per verificare se la padella è sufficientemente calda è quello  di osservare il comportamento di gocce d'acqua spruzzate sulla sua superficie. Se la superficie è al di sopra del punto di ebollizione dell'acqua, le goccioline, sorrette da un cuscino di vapore, vagheranno per tutta la padella fino a che il vapore cederà, facendo cadere la goccia sulla superficie con il risultato di un furioso ribollimento locale.
Questo fenomeno noto come Effetto Leidenfrost è alla base della scoperta, pubblicata tempo fa sulla prestigiosa rivista Nature da Ivan Vakarelski in cui si dimostrava che l'acqua può bollire … senza bolle.
In che modo? Facendo in modo che il cuscino di vapore non si rompa.
le sfere al contatto con l'acqua (®Nature)
Ok, direte voi , adesso ne sappiamo meno di prima.
 
La chiave di tutto è rendere idrorepellente la superficie calda a contatto con l'acqua, una tecnica usata da anni nel trattamento della superficie di navi o semplici battelli.
Quello che Vakarelski mostra è che scaldando delle sfere di metallo, precedentemente trattate in modo da essere ruvide e idrorepellenti, fino ad una temperatura di 400 °C (oltre la quale il rivestimento si deteriora), il comportamento delle molecole d'acqua che entreranno in contatto con esse cambierà.
In sintesi quando una sfera riscaldata viene messa a contatto con acqua a temperatura ambiente si forma uno strato di vapore acqueo tutto intorno alla sfera. A questo punto il comportamento cambia tra le sfere idrorepellenti e quelle idrofile; lo strato di vapore intorno alle sfere idrofile collassa velocemente originando delle "bolle" esplosive mentre le sfere trattate, pur scaldando il liquido circostante, non danno origine ad alcuna turbolenza.
Un risultato questo che potrebbe essere sfruttato per diminuire la resistenza in strumenti come i dispositivi microfluidici, sempre più diffusi nei laboratori di ricerca.
Neelesh A. Patankar, uno degli autori del lavoro, ipotizza a tal scopo una superficie piana che renda lo stato di vapore più stabile. Una soluzione del genere sarebbe utile anche in ambito navale rendendo non solo la superficie dello scafo meno soggetta all'attrito ma avrebbe un impatto positivo nel diminuire le incrostazioni biologiche (dovute ad alghe, mitili, ...), riducendo quindi i costi e tempi di bonifica periodica.

Esempio di una barca non pulita con regolarità


Di seguito un video esplicativo del fenomeno
Se non vedete il video --> QUI

Le prospettive offerte dai risultati di questo lavoro vanno quindi ben al di là di una (pur gradita) "bollitura" senza schizzi di acqua calda.

Fonte
-  Stabilization of Leidenfrost vapour layer by textured superhydrophobic surfaces
Ivan U. Vakarelski et al,  Nature, 489,  pp. 274–277



Usare i batteri come biosensori emettenti luce

Lo slogan "arte-tecnica-vita" ben potrebbe campeggiare all'entrata del laboratorio di Jeff Hasty alla università di San Diego. In questo laboratorio è stato infatti sviluppata quella che potremmo definire  come una insegna vivente al neon; una definizione giustificata dall'essere costituita da milioni di batteri che emettono luce periodicamente e all'unisono, come tante piccolissime lampadine scintillanti.
Migliaia di batteri luminosi
(®Hasty Lab, UC San Diego)
Il risultato pubblicato tempo fa sulla prestigiosa rivista Nature, è stato ottenuto attaccando prima una proteina fluorescente all'effettore dell'orologio biologico nei batteri, quindi sincronizzando gli "orologi" di tutti i batteri appartenenti alla stessa colonia ed infine sincronizzando tutte le colonie.
Un risultato non banale e tanto meno futile.

Il punto fondante della strategia è l'esistenza in molte specie di batteri di una capacità comunicativa, quasi da meta-organismo, che consente loro di rispondere in modo univoco alle variazioni ambientali. Il nome di questo meccanismo è quorum sensing.
La comprensione di come avvenga la comunicazione all'interno di queste colonie è stata possibile grazie allo studio di batteri "competitori", in grado di alterare le vie comunicative degli avversari mediante la degradazione selettiva delle molecole responsabili della comunicazione.
Una volta noto il meccanismo di interferenza, identificare i "vettori della comunicazione" è stato semplice; vettori individuati in molecole volatili, dotate quindi di una elevata alta capacità di diffusione all'interno della colonia batterica.
Maggiore la velocità di diffusione, maggiore è la capacità di trasmettere il messaggio "di riprogrammazione" del comportamento dei singoli membri della colonia.
(®Hasty Lab, UC San Diego)
Compreso il meccanismo, i ricercatori hanno pensato a come sfruttare questi sensori naturali, ad esempio come sistemi di rilevazione di contaminanti ambientali.
Tra i sensori sviluppati dal laboratorio alla UCSD vi è un chip su cui sono stati posizionati circa 2,5 milioni di batteri organizzati in colonie; in termini funzionali si tratta di biopixel, cioè punti di luce in tutto simili ad i pixel dei monitor. Su ciascun chip sono presenti fino a 13 mila biopixels.

Lo scopo? Quando il chip viene posizionato in un ambiente in cui siano presenti quantità minime di un dato inquinante (ad esempio arsenico), la risposta batterica è programmata in modo tale che si produca una variazione proporzionale nella frequenza di emissione della luce (ricordo che i batteri sono stati ingegnerizzati per produrre una proteina fluorescente).

Dato il costo di sviluppo minimo non è difficile immaginare l'utilizzo di questi biosensori in sistemi di monitoraggio ambientale su vasta scala.

Video riassuntivo del progetto di ricerca:
Se non vedete il video, usate il link diretto --> Youtube

(Articolo correlato --> Piante fluorescenti)

Fonte
- A sensing array of radically coupled genetic ‘biopixels’
Arthur Prindle et al,  Nature,  481, pp 39–44


Il tumore contagioso nei cani. Origini e genetica

Il cancro è la conseguenza della perdita di una serie di meccanismi di controllo proliferativo e differenziativo in una cellula e nella sua discendenza. Sottolineo che l'esito non è "solo" la proliferazione incontrollata delle cellule alterate ma soprattutto l'alterazione di equilibri tissutali e sistemici.
Per comprendere l'impatto distruttivo del cancro pensiamo ad un organo il cui funzionamento viene meno perché l'organizzazione interna è alterata dallo sbilanciamento nella tipologia di cellule presenti (in genere con l'accumulo di cellule non differenziate) e dalla invasione delle stesse nelle aree adiacenti "normali" con conseguente alterazione delle proprietà funzionali di tutto l'organo.
L'effetto "distruttivo" del tumore può inoltre essere trasmesso alle cellule sane in modo indipendente dall'invasione tissutale, grazie alla produzione di segnali chimici che ne modificano il comportamento. Nei tumori solidi il percorso è in genere un susseguirsi di displasia (variazione forma), iperplasia (aumento numero cellule ma senza fuoriuscita dalla membrana basale nel caso di tessuti epiteliali), neoplasia, neovascolarizzazione ed eventualmente disseminazione. Un processo multi-step che in organi delicati e autolimitati spazialmente come il cervello ha un quasi immediato impatto disfunzionale. Nelle leucemie invece molti dei problemi sono la conseguenza di uno sbilanciamento nella tipologia di cellule prodotte, conseguenza di mutazioni nel bacino di cellule midollari non differenziate che favorisce un percorso differenziativo (spesso incompleto) a discapito di altri. In altre parole alcuni tipi di cellule del sangue si riducono di numero e altri sono in eccesso e/o solo parzialmente funzionanti. Da qui problemi che possono andare da anemia, problemi nella coagulazione alla depressione immunitaria (e quindi sensibilità a infezioni).
All'interno della variabilità nei meccanismi che possono provocare il cancro, il punto fermo è che NON si tratta di una malattia contagiosa (vedi sotto quando e perché invece un "contagio" è teoricamente possibile). Il motivo è semplice e non ammette deroghe: ogni cellula estranea che penetra nel nostro organismo viene considerata un nemico e come tale distrutta immediatamente. Nessuna sorpresa dato che questa è la ragione del rigetto dei trapianti o di trasfusioni di sangue non compatibile. La differenza tra un tumore ed una malattia causata da un "agente estraneo" è proprio nel fatto che le cellule tumorali sono cellule "nostre" (la definizione corretta è self) e come tali il nostro sistema immunitario è programmato ad ignorarle (grazie ad un processo noto come "selezione negativa"); quando questo meccanismo funziona male ecco comparire le patologie autoimmuni, in cui il "self" è scambiato per estraneo ("non-self") e quindi attaccato. 
Le cellule tumorali che per definizione proprio normali non sono (e quindi con marcatori che potrebbero farle identificare come non-self) dovrebbero quindi essere eliminate in quanto "diverse dal sé". Un processo che in effetti avviene durante tutta la vita e che spiega per quale motivo un tumore conclamato sia una possibilità e non una certezza nell'arco di una vita media di 75 anni e con innumerevoli divisioni cellulari avvenute. Tuttavia sappiamo altrettanto bene che sviluppare un tumore è una possibilità reale che deve essere spiegata con la sua capacità di eludere in qualche modo i meccanismi di controllo. Le modalità sono varie ma riassumibili in "mascherandosi" da cellule normali (mediante la riduzione dei marcatori di superficie anomali) oppure "istruendo" il sistema immunitario ad ignorare queste cellule reclutando in loco i linfociti T regolatori.
Non si tratta, come potrebbe apparire, di una regolazione "stupida" in quanto pro-tumorale ma di un processo normale (e fondamentale) con il quale si evita che permangano stati infiammatori di lungo periodo che sono di per sé causa di danni tissutali.
In pratica il trucchetto usato dalle cellule tumorali equivale a dire alle pattuglie del sistema immunitario "guarda che siamo self! Non vedi che abbiamo questi segnali che ci identificano come tali?". Se il messaggio è ben modulato, i linfociti Treg bloccano il reclutamento nel sito delle cellule deputate alla eliminazione dell'invasore, fungendo quindi da "complici inconsapevoli" del mantenimento prima e dell'accrescimento poi del tumore.
Tali escamotages non sono possibili con le cellule esogene in quanto immunologicamente diverse dal self. Anche qui l'evoluzione ha selezionato strategie elusive con le quali alcuni patogeni sfuggono al riconoscimento nascondendosi dentro le cellule dell'ospite o mimetizzandosi con marcatori self.
Questa è la ragione per cui NON si può contrarre un tumore come se fosse un agente infettivo anche qualora si ricevesse una trasfusione contenente cellule tumorali. Salvo una eccezione, cioè che il ricevente ed il donatore siano geneticamente omogenei; questo è il motivo per cui quando si studia la propagazione di un tumore in animali di laboratorio si usano animali singènici e/o con sistema immunitario deficitario. In assenza di queste condizioni il tumore non "attecchisce" una volta trasferito in un animale diverso da quello di partenza.

Eziologicamente il tumore è la conseguenza di un certo numero di mutazioni in geni chiave in grado di conferire un vantaggio proliferativo rispetto alle cellule normali. In alcuni casi l'input disregolatorio arriva, oltre che da agenti mutageni esterni quali sostanze chimiche o radiazioni,  anche da virus, noti non a caso come oncovirus. I virus sono per loro natura capaci di modificare il comportamento di una cellula reindirizzando il suo "macchinario" per creare copie di se stessi  a scapito della funzionalità cellulare. Alcuni virus non si limitano a sfruttare questo macchinario come farebbe un "banale" virus dell'influenza, ma riprogrammano la cellula in modo tale che da uno stato quiescente (poco utile per alcuni di loro) passi a quello proliferante. Mentre in alcuni animali sono noti virus "francamente" oncogenici (--> virus del sarcoma di Rous) negli esseri umani solo pochi virus (HTLV e alcuni papilloma virus) hanno tale capacità e in genere "solo" come aumentato rischio; alcuni di questi mostrano tale effetto solo in presenza di condizioni facilitanti come uno stato immunitario e/o nutrizionale precario. Il virus di Epstein Barr (EBV) è un esempio classico in tal senso.
L'EBV nei paesi occidentali causa una "banalissima" e spesso asintomatica mononucleosi mentre altrove è stato correlato con il carcinoma nasofaringeo (Sud-Est asiatico) o con il linfoma di Burkitt (Africa equatoriale e Maghreb), tumori altrimenti rarissimi. Si ritiene che le concause che determinano esiti così diversi siano da ricercarsi nello stato di salute generale (quindi anche l'alimentazione), genetica predisponente e nella presenza di infezioni concomitanti (malaria ma non solo) che "sovraccaricano" il sistema immunitario rendendolo meno capace di montare una risposta efficace contro il virus. Per capirci il 90% delle persone occidentali sopra i 14 anni ha anticorpi contro EBV ad indicare l'avvenuto contatto con il virus (e successiva eradicazione); non a caso la mononucleosi è chiamata la malattia del bacio ad indicare la modalità di trasmissione e la banalità dei sintomi che in genere non vanno al di là di qualcosa di simile ad una lievissima influenza.
Ho scritto prima che i tumori non sono trasmissibili tra individui diversi della stessa specie purché sussistano certe condizioni. Ripetiamole:
  • il sistema immunitario deve essere funzionante. In caso di malfunzionamenti il sistema di monitoraggio viene meno e questo spiega perché nei soggetti immunodepressi come i malati di AIDS la frequenza di tumori altrimenti rarissimi come il sarcoma di Kaposi sia alta.
  • Il pool genetico della popolazione deve essere ampio. Non parliamo qui di differenze elevate (come quelle tra specie diverse anche se simili) ma è sufficiente quel decimale di differenza genetica che esiste all'interno della popolazione umana perché compaia una incompatibilità de facto (i trapianti che non necessitano di immunosoppressione sono possibili solo tra gemelli o fratelli "compatibili"). Una variabilità che viene meno nelle popolazioni rimaste isolate per generazioni o in cui per qualunque ragione vi sia stata una elevata frequenza di incroci tra consanguinei; l'immediata conseguenza è che il tasso di omozigosi è maggiore del "normale", il che a cascata comporta sia un aumento della frequenza di alleli deleteri che una minore variabilità genetica.
Ed è proprio il secondo punto che spiega l'esistenza di tumori "contagiosi" descritti in animali come i cani e il diavolo della Tasmania. Le cause sono diverse ma l'esito identico.
Nel caso del cane è il concetto stesso di "razza" che spiega l'uniformità genetica; molte razze canine sono relativamente recenti e sono state create dall'uomo mediante incroci selettivi per fare emergere un dato carattere. Se la popolazione di partenza non è ampia, oltre a selezionare il carattere voluto si accumulano alleli deleteri, un fenomeno ben evidente nella sensibilità di alcune razze di cani a malattie anche molto serie.

Il tumore nel diavolo della Tasmania
Credit: R. Hamende/Nature
Nel caso del diavolo della Tasmania il problema (di cui ho parlato in precedenza --> "Una minaccia mortale per il Diavolo della Tasmania") deriva dal suo vivere in un'area geograficamente ristretta e con un numero di individui non sufficiente per mantenere una variabilità genetica adeguata. Un collo di bottiglia genetico che riduce drasticamente le differenze genetiche tra un individuo e l'altro (e che le rende meno capaci di "adattarsi" alle variazioni ambientali).

Il tumore contagioso nel cane
image credit: cesarsway.com
Cosa succede se all'interno di popolazioni geneticamente povere compare (come è "normale" che avvenga essendo il tumore un "accidente" fisiologico) un tumore che colpisce aree esposte dell'animale che entrano spesso in contatto con quelle dei consimili? 
Può comparire e diffondersi il tumore venereo trasmissibile (CTVT), erroneamente attribuito all'inizio ad un oncovirus, una ipotesi oggi esclusa.
Si tratta invece di un tipico esempio di trasmissione tumorale mediata da cellule, tra individui geneticamente compatibili. Il trasferimento di cellule tumorali dall'epitelio dell'apparato urogenitale di un cane malato al ricevente può avvenire sia durante l'accoppiamento che per il quotidiano processo di identificazione olfattiva ravvicinata, in cui il muso va a contatto con l'area genitale. Non è un caso che il tumore si localizzi principalmente sul muso e sui genitali.

Un fenomeno questo possibile solo tra individui geneticamente omogenei o (ma per ragioni complementari) con un sistema immunitario deficitario.

Un cane con tumore localizzato
nell'area genitale (credit: BMC)
La comparazione del DNA ottenuto da diverse biopsie tumorali, ha permesso inoltre di determinare l'età di questo tumore. Un concetto associato a quando detto prima, cioè che il CTVT non è un tumore che compare ex-novo ma è uno stesso tumore che si propaga da innumerevoli generazioni e che è diventato capace di farlo (passare da un cane all'altro) in quanto ha accumulato le caratteristiche funzionali per farlo.
L'analisi genetica fa risalire il tumore originale a 11 mila anni fa, un caso incredibile di un tumore sopravvissuto al suo "soggetto zero" e trasmesso in modo orizzontale (da un cane all'altro e NON in modo ereditario) grazie ad una serie di concause, tra cui il processo di domesticazione del cane che ha ridotto la variabilità genetica della popolazione
Per quanto diversi possano sembrare un alano da uno yorkshire, sono di gran lunga più simili tra loro rispetto a due umani originati da aree geografiche diverse (il che ha senso in quanto le razze canine sono molto recenti - spesso meno di 200 anni - mentre alcune popolazioni umane non hanno avuto più contatti tra loro negli ultimi 30 mila anni (vedi --> QUI). Il "paziente zero" dell'epidemia canina si ritiene assomigliasse, confrontandolo con le razze attuali, ad un Alaskan Malamute.
In tutto questo tempo il tumore si è mantenuto ed adattato (si stimano in 2 milioni il numero di mutazioni acquisite) solo mediante il trasferimento orizzontale, cioè il passaggio da un cane all'altro.
Molto interessante a tal proposito lo studio "genealogico" pubblicato sulla rivista eLife da un team internazionale guidato da ricercatori della  università di Cambridge, si è concentrato sul DNA mitocondriale prelevati da 449 tumori CTVT da cani in 39 paesi nei sei continenti.
Il mitocondrio
I mitocondri, le centrali energetiche delle cellule, sono  organelli di origine batterica (risultato di una simbiosi spinta al massimo avvenuta circa 1,5-2 miliardi di anni fa) che mantengono ancora un proprio DNA distinto da quello nucleare. Lo studio delle variazioni del DNA mitocondriale è particolarmente utile nella ricostruzione di alberi filogenetici che si spingono molto lontano nel tempo.
 Studi precedenti avevano mostrano che durante "la storia evolutiva di questo tumore" si erano verificati trasferimenti di mitocondri dalle cellule dell'animale "infettato" alle cellule tumorali, poi tramandate alla discendenza delle cellule tumorali attraverso i secoli. Un trasferimento che probabilmente ha fornito al tumore gli strumenti per sopravvivere
Nel nuovo studio i ricercatori hanno potuto quantificare in cinque il numero di volte in cui questo "passaggio" è avvenuto dalla comparsa del tumore nel "cane zero". Un dato che ha permesso, oltre che di ricostruire in modo dettagliato la storia del tumore, di provare che il trasferimento dei mitocondri da una cellula è l'altra è possibile (un evento mai osservato prima nei tumori).

 All'interno di questo albero genealogico del tumore, i cinque eventi indipendenti sono stati assimilati a cladi, rami rappresentanti un punto della storia in cui i mitocondri sono passati dal cane al tumore. Mappando i tumori all'interno di questi cladi e rapportandoli alla localizzazione geografica, i ricercatori hanno mappato la via di diffusione con il risultati di osservare una sovrapposizione con i flussi migratori (o commerciali) dell'essere umano nella sua storia.
Uno di questi rami sembra essersi originato dalla Russia o dalla Cina circa 1000 anni fa mentre un altro, verosimilmente associato ai coloni europei, compare nelle americhe circa 500 anni fa. L'arrivo in Australia è invece molto più recente (fine del ventesimo secolo) data l'assenza del cane in queste aree (ricordo che il dingo NON è un cane).

La distribuzione attuale dei 5 cladi (courtesy of the Cambridge University)

Di seguito un video riassuntivo dei risultati dello studio.
Se non vedete il video, cliccate --> YouTube

I dati sono molto importanti sia per la conoscenza dei tumori contagiosi, che tanti danni hanno provocato nei cani ma soprattutto nel Diavolo della Tasmania spinto sull'orlo dell'estinzione, che per la biologia del cancro. La scoperta della capacità delle cellule tumorali di "catturare i mitocondri" per guadagnare vantaggi selettivi, potrebbe tradursi nello sviluppo di nuove terapie.


Fonte
- Mitochondrial genetic diversity, selection and recombination in a canine transmissible cancer
Strakova, A et al. (2016) eLife, DOI:10.7554/eLife.14552

- How a contagious dog tumour went global
Nature (2014) 

- Canine infectious cancer has spread to all corners of the world
BioMed Central (2014)




Come dormivano i veri Flinstones

La scoperta della cura con cui i nostri antenati preparavano i loro giacigli è di qualche tempo fa; l'avevo letta e "immagazzinata" nella soffitta della mia memoria dove è poi rimasta "a prendere polvere".
Questo fino a quando una delle tipiche domande "da 1 milione di euro" fattami da un giovane durante una ritrovo di famiglia mi fece tornare in mente che qualcosa avevo letto a riguardo. La discussione inizialmente centrata sull'evoluzione dei sapiens era poi approdata alla saga immaginifica e chiaramente  poco reale dei Flintstones, con la domanda su dove dormissero e in che condizioni.

 Già dalla preistoria l'essere umano ha cercato di creare un ambiente dove dormire in modo sicuro e confortevole. E fin qui in realtà nulla di nuovo dato che moltissime altre specie animali lavorano alacremente per costruire il nido e/o consolidare il proprio rifugio, specialmente in funzione di un luogo protetto per l'allevamento della prole.
Lo stile "Flintstones" (cartoonbrew.com)
Gli esseri umani (e qui il discorso comprende anche i cugini dei sapiens, ad esempio i neandertal) sono andati oltre creando delle zone attrezzate per un riposo soddisfacente in funzione generale e non solo come "nido" temporaneo.
Come i loro discendenti, cioè noi, i "Flintstones" hanno lasciato molte tracce dei luoghi in cui vissero, spesso sotto forma di spazzatura. Dall'analisi di queste aree è emersa la loro crescente attenzione a quello che oggi chiameremmo design d'interni funzionale.
A volte ci hanno perfino lasciato dei disegni sulle pareti anche se più spesso di queste abitazioni abbiamo solo i resti derivanti dall'averci vissuto per secoli, generazione dopo generazione, accumulando così uno sopra l'altro sedimenti e i manufatti.
Questa sedimentazione ha lasciato tracce sufficienti affinché gli antropologi riuscissero a ricostruire con buona precisione la tipologia dei giacigli usati. Uno studio come quello compiuto da Lyn Wadley e descritto sulla rivista Science, che ha permesso di ricostruire i "letti e lenzuola" del "filintstoniano" che abitava presso i rifugi rocciosi siti a Sibudu, Sud Africa.
Ma attenzione, sebbene io abbia usato un virgolettato, si tratta di vere e proprie lenzuola e materassi, sebbene primitivi, risalenti ad un periodo compreso fra 77 mila e 38 mila anni fa (tardo pleistocene), costituiti da piante e foglie scelte (questo termine è l'elemento chiave) in modo non casuale.
La zona dei ritrovamenti
Le piante selezionate, appartenenti al del genere Carice e oggi note per le loro proprietà terapeutiche, erano poi coperte con altre piante aromatiche naturalmente ricche di sostanze ad azione insetticida e larvicida. Il tutto assemblato per formare una struttura passabilmente confortevole e calda, ma soprattutto "autopulente".
Non solo. Si è anche scoperto che i materassini venivano periodicamente bruciati, almeno a partire da 73 mila anni, fa ad indicare una manutenzione costante dei letti. Inoltre il numero di tali strutture mostra una crescita sostanziale a partire da 58 mila anni fa:  evento questo facilmente associabile ad un aumento costante della popolazione locale, indice a sua volta di aggregazioni sociali stabili.
I nostri antenati sapevano che dormire bene in un posto comodo e pulito era necessario tanto quanto sapere cacciare stare in gruppi coesi.
--> Homo denisova, un nuovo membro nell'album di famiglia
e in generale gli articoli presenti nel tag --> Antropologia Evolutiva


Fonte
- Middle Stone Age Bedding Construction and Settlement Patterns at Sibudu, South Africa
Lyn Wadley et al, Science Vol. 334 no. 6061 pp. 1388-1391 

Mai avrebbe immaginato Fred che oggi vendono perfino i suoi vestiti
per Carnevale! Fred Flinstone Costume

Cosa c'è di vero nei decantati benefici del melograno?

Amo la melagrana per quel suo sapore asprognolo e per il piacere di sgranocchiarne i semi.
Non mi dispiace ovviamente l'idea che essendo ricco di antiossidanti e a basso indice glicemico (pur essendo un frutto) sia anche un prodotto salutare sul cui consumo non ci sono particolari limitazioni.

Ma si tratta di benefici reali o di una delle tante leggende alimentari che condizionano i consumi alimentari in un epoca come la nostra dove le informazioni sono troppo spesso fake news?
 Notare che ho scritto melagrana e non 
melograno. Il primo è il frutto mentre
il secondo è la pianta.
Premesso che non ho interessi reconditi (non ho, purtroppo, alcuna tenuta agricola con piante di agrumi) è un dato scientificamente acclarato che la melagrana concentri in sé proprietà interessanti come quella antinfiammatoria, ipoglicemizzante e perfino ipocolesterolemizzante.
Quindi diciamo che male non fa se uno usa il buonsenso come guida al consumo. Cosa dire però di una delle sue più decantate virtù come quella antinvecchiamento (per quanto ciò sia biologicamente sensato dato che, ricordo a tutti, invecchiare è un fenomeno naturale)?

Finora le prove scientifiche a riguardo erano molto deboli e ogni pretesa in tal senso è stata più il frutto di un marketing estremamente abile innestato nella recente moda salutista che il risultato di studi comparativi.

Un team di scienziati della EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) ha indagato a fondo il reale effetto di questo frutto paffuto e rossastro scoprendo che l'effetto benefico della melagrana è dipendente da un nostro alleato troppo spesso trascurato, cioè il microbiota ('insieme di microorganismi simbionti che convivono con l'organismo umano senza danneggiarlo). 
Urolithin A (credit: NotWith)
I risultati dello studio, pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Medicine, mostrano che oltre alle proprietà suddette ve ne è in effetti una protettiva contro l'invecchiamento delle cellule muscolari, che è il risultato della conversione metabolica di una molecola presente nel frutto operata dai microbi intestinali. La molecola "finale" è la urolithin A.
I test condotti su animali diversi come nematodi e roditori hanno mostrato effetti protettivi a dir poco sorprendenti.

Con l'avanzare dell'età una delle disfunzioni più comuni a cui vanno incontro le nostre cellule è quella che coinvolge i mitocondri, organelli che possiamo a ragione definire le "centrali elettriche" della cellula. Come tutti i "motori" anche i mitocondri producono prodotti di scarto tossici derivati dalla respirazione cellulare (i famigerati radicali liberi) che la cellula neutralizza mediante appositi enzimi. Con l'invecchiamento cellulare la summa dell'accumulo di prodotti di scarto non trattati e la diminuita efficienza dello smaltimento causano un aumento dei danni con effetti negativi sulla funzionalità cellulare. Quando il numero di cellule danneggiate supera le capacità di sostituzione gestita dalle cellule staminali tissutali (a loro volta meno attive con il passare degli anni), allora tutto il tessuto perderà di "freschezza funzionale" e a cascata cominceranno a diventare evidenti nell'organismo i "segni dell'età". 
Alcune cellule come quelle muscolari sono particolarmente ricche di mitocondri in quanto sono cellule ad alto fabbisogno energetico. Si tratta quindi di cellule in cui i danni ossidativi associati a disfunzioni mitocondriali da invecchiamento diventano facilmente evidenti. Ci sono evidenze che legano l'accumulo di mitocondri disfunzionali a malattie più comuni con l'avanzare dell'età come il morbo di Parkinson.

Ed è qui che entra in gioco la urolithin A, rivelatasi capace di ripristinare in modo unico, potente e riproducibile, il processo cellulare noto come mitofogia, vale a dire il riciclo cellulare dei mitocondri difettosi,

I primi test furono fatti sull'animale per eccellenza nello studio dell'invecchiamento, il nematode Caenorhabditis elegans, ideale in quanto già "anziani" dopo 8 giorni di vita. I vermi esposti alla urolithin risultavano più attivi da anziani del 45% rispetto al controllo non trattato. I risultati dovevamo ovviamente essere confermati su animali più simili a noi ma con vita media sufficientemente corta da permettere studi statisticamente consistenti (tradotto vuol dire su numeri alti e in tempi ragionevoli); la scelta ovvia ricadde sui topi. I topi trattati, oltre a mostrare da anziani (circa 2 anni di età) miglioramenti nella funzionalità cellulare con un aumento del riciclo mitocondriale, mostravano una resistenza maggiore del 42 % ad attività fisiche, come la corsa sulla ruota.

Prima che a qualcuno salti in mente di mangiare solo melagrane, bisogna sottolineare che la "molecola miracolosa" non è presente nel frutto ma solo il suo precursore (ellagitannino, della famiglia dei polifenoli) che viene poi trasformato in urolithin A dai microbi che popolano l'intestino. I precursori della urolithin A si trovano oltre che nella melagrana, nelle noci e in alcune bacche, sebbene in quantità inferiore.
Quindi la quantità di "molecola utile" prodotta nell'intestino dipende da molteplici variabili che vanno dalla quantità di precursore nel frutto al tipo di microbiota da noi ospitato.
Nota. La tipologia e abbondanza relativa dei microbi presenti nella flora intestinale varia da individuo ad individuo ed è dipendente da fattori come alimentazione, genetica, stato di salute, farmaci assunti, età, sesso, .... .
Ne risulta che per le persone prive o carenti delle specie microbiche utili, assumere anche succo di melagrana concentrata non produrrà alcun effetto se non quello antiossidante o quello, pure importante, di puro piacere gustativo.
Nessun timore però, i ricercatori stanno lavorando ad una soluzione. Hanno dato vita a tal proposito ad una start-up, la Amazentis, in cui concentrare gli sforzi per sviluppare un metodo per produrre dosi preconfezionate di urolithin A superando così i limiti intrinseci alla variabilità interindividuale del microbiota.
Gli studi clinici per verificare sicurezza ed efficacia negli esseri umani di questo trattamento sono iniziati da alcuni mesi in alcuni ospedali europei.

Se non vedete il video riassuntivo della EPFL --> YouTube


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Fonte
-Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in  C. elegans  and increases muscle function in rodents
D. Ryu et al, Nature Medicine, 22 (2016) pp. 879–888


I ragni e l'invenzione di una fune a prova di oscillazione

Non è necessario avere la passione delle arrampicate montane per conoscere le difficoltà legate all'utilizzo di una fune ad estremità libera. 
credit: Bertrand Semele
E' sufficiente il ricordo dell'ora di ginnastica dei tempi del liceo con gli esercizi di salita e discesa lungo una fune ancorata al soffitto per sapere che sotto la forza indotta dalla nostra manovra la fune tenderà ad oscillare in misura proporzionale alla nostra distanza dal punto di ancoraggio.

Eppure c'è un animaletto, il ragno, che non ha di questi problemi e anzi può essere ammirato scorrere agile lungo il filo di seta senza indurre alcun apparente movimento. Quando si parla di ragni non è corretto generalizzare e associarli alla classica ragnatela per il semplice motivo che non solo molti ragni non ne sono capaci ma quelli "abilitati" ne producono di tipi così diversi dall'essere loro stessi classificati in base alla ragnatela prodotta. Tutti i ragni sono tuttavia capaci di produrre seta sebbene di composizione diversa a seconda del suo utilizzo. Limitandoci al caso della "ragnatela classica" (ad esempio quella prodotta dal ragno crociato) non tutti i fili sono uguali come evidente dalla presenza di cavi radiali portanti e cavi circonferenziali appiccicosi utili per catturare le prede; struttura e materiali diversi in grado però di assicurare resistenza e iper-elasticità.
La ragnatela è formata da due tipi di filamenti di seta miscelati in diverso rapporto. Ciascun filamento (di natura proteica) viene secreto da specifiche ghiandole in forma liquida per divenire immediatamente solido e con una resistenza senza eguali anche tra i prodotti industriali. I due tipi di filamenti sono uno vischioso (utile per la cattura degli insetti) mentre l'altro, noto come dragline (filo teso) conferisce resistenza, flessibilità ed elasticità. Le proteine costituenti i filamenti sono diverse ma le proteine MaSp1 e MaSp2 sono specifiche per la seta dragline.
Le proteine "mattone" dei diversi tipi di filamenti in una ragnatela (credit: Olena Tokareva from Microb. Biotechnol.) Se volete uno schema più dettagliato --> QUI
Le proprietà di questi filamenti hanno destato l'interesse dell'industria per la possibilità di creare fibre altamente resistenti ed ecologiche. A conferma della fattibilità del processo vi è la produzione in laboratorio di una proteina ricombinante dotata di caratteristiche paragonabili a quella naturale (--> Olena Tokareva et al).
La dragline in particolare è importante sia da un punto di vista strutturale che come fune "salvavita" in grado di prevenire rovinose cadute al ragno durante le sue discese verso il suolo. Non è tuttavia la robustezza della dragline che mi interessa sottolineare oggi (sebbene sia 5 volte più resistente alla pressione dell'acciaio), quanto la sua stabilità alla torsione, una caratteristica che limita fortemente l'ampiezza dell'oscillazione del filo durante le salite/discese del ragno. Questa proprietà è quella che fa la differenza sia rispetto alle funi naturali (come la canapa) che a quelle artificiali (i cavi di acciaio) propense ad oscillare ogni qualvolta sono associate ad un carico (guardate la cautela con cui viene mosso il gancio di una gru per avere una idea delle problematiche associate).
Vale la pena ricordare che la evidente stabilità della fune di seta mentre il ragno si sposta velocemente su di essa non dipende dal suo peso minimale; si tratta pur sempre di un rapporto elevato tra il peso del ragno e lo spessore della fune.

L'analisi delle proprietà torsionali della dragline è stata portata avanti dai ricercatori della Queen Mary University a Londra che hanno sviluppato all'uopo una versione moderna del pendolo di torsione "classico"; l'integrazione del pendolo con un rilevatore di immagini ad alta velocità ha permesso di registrare le oscillazioni del pendolo e i suoi angoli angoli di torsione al variare della "mini-fune" usata.
L'analisi della torsione è  tra i metodi di maggiore sensibilità quando vengono analizzate le proprietà meccanica di un dato materiale. Un approccio non nuovo in realtà se si pensa che già nel 1700 Henry Cavendish utilizzò la torsione di un pendolo per dimostrare l'esistenza della attrazione gravitazionale tra due masse rappresentate dai pesi metallici alle sue estremità. Un esperimento simile fu fatto negli stessi anni anche da Charles Augustin de Coulomb negli studi che portarono alla formulazione della legge di attrazione elettrostatica.
I test sono stati condotti sia su filamenti "classici" che sulle dragline prodotte da due specie di ragni tessitori del genere Nephila. I filamenti, fissati ad una estremità ad un cilindro e all'altra a delle rondelle in grado di mimare il peso del ragno, sono stati sottoposti a torsioni la cui energia si è scaricata provocando oscillazioni del cavo; i movimenti sono stati registrati e quantificati mediante il rilevatore di immagini collegato ad un computer.
Le prove condotte su fibre di Kevlar, fili metallici o altre fibre convenzionali mostravano la comparsa di un movimento sia rotatorio che di oscillazione intorno al punto di riposo. Niente di sorprendente.
La sorpresa venne invece quando si passò ai filamenti di seta del ragno che oscillavarono intorno ad una posizione diversa rispetto a quella di riposo ad indicare che la fibra presentava delle deformazioni interne in grado di assorbire almeno parte della forza ricevuta.

Torsione ed oscillazione. Se non vedi il video --> Youtube

Gran parte dei materiali disponibili - come la gomma, l'acciaio, la pietra e l'argilla - si deformano quando sono sottoposti a carico ma tornano alla forma iniziale una volta che questo viene rimosso; un fenomeno riassumibile con il termine elasticità
Ovviamente il discorso è valido all'interno di determinati intervalli di carico, specifici per ogni materiale, oltre il quale il materiale si danneggia, rompe o rimane permanentemente deformato; in quest'ultimo caso si parla di plasticità.

Il filamento di seta prodotto dal ragno ha una doppia proprietà mostrando sia caratteristiche di plasticità che di elasticità già a partire dalla prima, anche piccola, forza di deformazione subita. Questo "cedimento interno" è sufficiente per dissipare la maggior parte dell'energia immagazzinata nella torsione il che a cascata riduce l'ampiezza delle oscillazioni. La restante parte della energia indotta dalla torsione si "consuma" per l'attrito con l'aria o, ma non è ancora chiaro, per attriti interni alla struttura molecolare della fibra.
In assenza di queste proprietà strutturali il ragno comincerebbe ad oscillare scivolando verso il basso della sua fune ogni qualvolta iniziasse a spostarsi su essa.

Nessun materiale si comporta in questo modo e i ricercatori hanno avuto seri problemi nel cercare di comprenderne le basi molecolari. 
Per comprenderne le basi bisogna partire dalla nozione prima anticipata che ogni filo di seta è costituito da fibrille ciascuna delle quali è composta da proteine la cui struttura secondaria è un susseguirsi di regioni amorfe e aree a struttura definita come i beta-sheet.
Dentro ogni fibrilla c'è una serie di strutture disordine (amorfe) e ordinate (cristalline)
(credit: Kebes, CC BY-SA)
Le aree amorfe sono tenute insieme da deboli legami idrogeno che per tipologia (ma soprattutto per numero) non consentono di mantenere una forma rigida al contrario delle zone strutturate.
Per avere una idea della potenza complessiva dei legami idrogeno ma della loro labilità se presi singolarmente, pensate all'acqua e al suo apparire solida (le molecole sono insieme dai legami idrogeno) ma in realtà "non afferrabile" come un solido proprio per la labilità dei legami che permette a ciascuna molecola di scivolare l'una accanto all'altra. E' sufficiente inserire un dito nell'acqua per sparigliare localmente la struttura, una manovra che causa la rottura dei legami idrogeno locali formandone di nuovi sulle molecole delocalizzate.
L'idea che si sono fatti i ricercatori è che in seguito alle forze di torsione le catene amorfe assorbono l'energia, deformandosi. La deformazione insieme all'attrito tra le fibrille permette di dissipare l'energia applicata che così non dovrà essere "scaricata" su movimenti della fibra in toto. La forma complessiva della fibra di seta viene invece mantenuta grazie alla presenza delle zone "strutturate". 
Questo spiega come mai la fune "non sembri percepire alcuna forza mentre il ragno sale o scende lungo essa".

Implementare questa tecnologia naturale nell'industria avrebbe applicazioni su vasta scala, dalle scalette di salvataggio degli elicotteri alle funi dei paracadute.

Articoli precedenti sui ragni -->  "Il ragno che "suona" la sua tela"e "L'antenato dei moderni artropodi".


Fonte
Why abseiling spiders don’t spin out of control – new research
David J Dunstan (2017)

- Se volete avere maggiori informazioni sulla struttura della seta dei ragni --> QUI e --> QUI

Per una lettura più approfondita




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Il nichel è cruciale per il campo magnetico della terra

Una semplice bussola informa anche chi è alieno da studi scientifici che la Terra è dotata di un campo magnetico. I primi a scoprire che le lancette metalliche si orientavano sempre allo stesso modo furono i cinesi ma ci vollero secoli prima che questa nozione passasse da mero intrattenimento da strada a strumento di navigazione (circa nel XI secolo) e molti altri anni ancora prima che da "fatto noto ma inspiegabile" lo si categorizzasse come effetto prodotto da una forza.
La bussola arrivò in Europa poco dopo il XIII secolo e il primo a teorizzare l'esistenza di un campo geomagnetico fu  Pierre de Maricourt nella epistula de magnete del 1269. Bisogna però aspettare il XVII secolo prima che inizi un vero e proprio approccio scientifico al geomagnetismo e molti decenni prima che se ne capisse l'origine e il suo ruolo essenziale nel proteggere il pianeta dai venti solari.
La differenza tra la Terra e i suoi "sfortunati consimili" tra i pianeti rocciosi è che Venere e Marte hanno un campo magnetico molto inferiore il che, come evidente nel caso di Marte, ha lasciato il pianeta in balia dei venti solari contribuendo (insieme alla minore massa e quindi forza gravitazionale) alla perdita della atmosfera. Tra i pianeti rocciosi solo Mercurio ha un campo magnetico paragonabile (sebbene inferiore) a quello della Terra che a sua volta è inferiore solo a quello di Giove ma superiore ad altri "giganti" come Saturno, Urano e Nettuno.
(cliccare per ingrandire)
Ad oggi molte sono le conoscenze acquisite, eppure rimangono alcuni interrogativi chiave sulla esatta dinamica all'origine del nostro campo magnetico. Non ci sono ovviamente dubbi sul fatto che la conducibilità elettrica nel nucleo fuso del pianeta è, insieme alla  rotazione del pianeta stesso, la chiave per la produzione della dinamo  planetaria. Il vero punto è che il ferro da solo non è sufficiente a spiegare il fenomeno.

Il nucleo della terra è grande quanto la luna, caldo come la superficie del sole ed esposto ad una pressione di centinaia di gigapascal.

Due sono gli elementi cardine su cui si fonda la comparsa del campo magnetico nel nostro pianeta. In primo luogo le correnti di convezione necessarie per trasportare il calore dal nucleo verso gli strati più esterni della Terra a cui si aggiunge l'effetto della forza di Coriolis prodotta dalla rotazione del pianeta. Il risultato complessivo è un flusso a spirale di materia calda.
Quando all'interno di tali flussi si generano correnti elettriche, queste fungono da "innesco" del campo magnetico che a sua volta produce corrente elettrica in un crescendo che fa si che il campo magnetico alla superficie terrestre diventa facilmente misurabile.

Il problema teorico ad oggi era che nessuno era in grado di spiegare in dettaglio l'origine prima delle correnti di convezione. Il ferro (l'elemento ritenuto centrale nel geomagnetismo) è certamente un ottimo conduttore di calore e alle pressioni del nucleo la sua conducibilità è ancora più elevata. Tuttavia se il nucleo terrestre fosse costituito solo di ferro, gli elettroni liberi di questo elemento altamente conduttivo sarebbero sufficienti a gestire il trasporto di energia (calore), quindi le correnti di convezione non avrebbero ragione di formarsi. A cascata, in assenza di correnti di convezione non si avrebbe alcun campo magnetico; quindi dato che il campo magnetico è una realtà ne deriva che il ferro non può essere l'unico componente di rilievo nel nucleo.
Per superare il dilemma, ricercatori di alcune università austriache (tra cui due italiani, Alessandro Toschi e Giorgio Sangiovanni) hanno sviluppato modelli predittivi al computer inserendo le diverse variabili coinvolte cercando di ottenere modelli che più si avvicinassero al campo magnetico reale. Tra le variabili inserite l'effetto della presenza di metalli diversi dal ferro nel nucleo terrestre. 

Karsten Held e Alessandro Toschi
(Technische Universität Wien)
I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications in cui i ricercatori dimostrano che la teoria geodinamica deve essere rivista. Il punto cruciale emerso è che finora si è sempre trascurato il contributo reale del nichel, un elemento sulla cui abbondanza non vi erano dubbi (costituisce fino al 20% del nucleo) ma finora assimilato come comportamento al ferro. I calcoli attuali invece dimostrano che in condizioni estreme (come sono quelle al centro della Terra) il nichel è un metallo che si comporta in modo diverso dal ferro.
Alle alte pressioni gli elettroni del nichel subiscono infatti un effetto scattering maggiore rispetto a quelli del ferro e questo tende a ridurre di molto la conducibilità termica; poiché il calore verso l'esterno non può essere veicolato dal solo flusso di elettroni, ecco allora che si spiega perché nascano le correnti di convezione e da li il campo magnetico terrestre.

Domanda ovvia è perché un tale comportamento fosse finora sfuggito.
Il motivo è che il comportamento dei metalli in condizioni anomale implica simulazioni al computer (o meglio su reti di computer) dotati di potenze di calcolo non facili da ottenere anche solo pochi anni fa.
Il risultato ottenuto va al di là dell'avanzamento delle conoscenze sulla geofisica terrestre fornendo nuovi elementi di conoscenza sullo scattering elettronico in diversi materiali con ricadute ovvie su campi diversi come la fisica dei materiali, l'elettronica e l'astrofisica.

Fonte
- Local magnetic moments in iron and nickel at ambient and Earth’s core conditions
A. Hausoel et al, Nature Communications (2017) 8, n16062 


Identificata la molecola antidiabetica presente nei broccoli

Il diabete dell'adulto (diabete di tipo 2) è una patologia metabolica destinata a diventare sempre più importante a livello globale a causa del mix tra invecchiamento della popolazione e disponibilità di cibo (in eccesso e/o spazzatura) anche in quei paesi che fino a pochi anni fa avevano problemi di natura opposta (vedi la percentuale di obesi in Cina, India e perfino in Africa).
A differenza del diabete di tipo 1 che colpisce prevalentemente i giovani e ha una eziologia autoimmune che impone la somministrazione di insulina, il diabete dell'adulto è trattato con farmaci ipoglicemizzanti e una terapia comportamentale (attività fisica e cambiamento stile alimentare).

(credit: Fir0002)
Di alcuni alimenti come i broccoli era da tempo nota la loro azione benefica sulla glicemia sebbene non fosse chiara la loro modalità di azione. Uno studio svedese pubblicato su Science Translational Medicine fa luce sul fenomeno e apre la strada allo sviluppo di farmaci contenenti la molecola "utile" presente nei broccoli.

Il punto focale della ricerca è stata l'analisi dell'espressione genica negli epatociti di topi predisposti al diabete di tipo 2, allo scopo di ottenere una sorta di "impronta digitale" di quali e quanti sono i geni modificati da una dieta pro-diabetica.
L'analisi ha permesso così di identificare una "firma" basata sull'espressione di 50 geni che è stata poi usata come guida per trovare quale/i tra le molecole presenti in una libreria di 3800 composti fosse in grado di produrre un effetto opposto su cellule epatiche in coltura. Tra i candidati scoperti vi è il sulforafano, un isotiocianato presente nei broccoli e da qui la scoperta "dell'anello mancante" nel legame broccoli-contrasto iperglicemia.
Test successivi condotti con questa molecola hanno confermato la sua capacità si di prevenire la comparsa della resistenza periferica al glucosio che di normalizzare, qualora questa fosse già presente.
Il prossimo passo sarà validare i risultati negli esseri umani. Un approccio su cui non gravano rischi teorici date le conoscenze consolidate sugli effetti benefici ottenibili usando concentrati di estratti di broccoli, come agente normalizzante la glicemia in soggetti obesi.

Fonte
- Sulforaphane reduces hepatic glucose production and improves glucose control in patients with type 2 diabetes
Annika S. Axelsson et al, Science Translational Medicine, (2017) v9, n 394



Cassini. Fine dell'avventura

Alle 4:57 am (le nostre 13:57) è arrivato via Twitter l'annuncio del "fine vita" della sonda Cassini 
(come al solito tutte le immagini sono cliccabili per una migliore visualizzazione)

Da quel momento è entrato a fare parte di Saturno dissolto da un insieme di fattori come le forze di marea dopo avere superato il limite di Roche e l'impatto con l'atmosfera del pianeta. Del resto se anche fosse passato indenne ai primi ostacoli l'enorme pressione e i venti sarebbero stati sufficienti per triturarlo.

L'ultima immagine catturata da Cassini (a dx quella non processata) mostra il punto in cui è verosimilmente avvenuta la vaporizzazione della sonda (Credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
L'impatto odierno è stato monitorato sia mediante i telescopi tradizionali che con spettrometri ad infrarosso (VIMS).  
Le immagini non sono ancora disponibili; non che ci si aspetti qualcosa di appariscente come quello visto con quando la cometa Shoemaker Levy colpì Giove nel 1994, ma la curiosità rimane.

Aggiornamento. Ecco l'immagine dell'impatto ottenuta agli
infrarossi (Credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)


Risale a mercoledì l'ultimo "saluto" alla luna Encelado, una delle sicure mete future dei viaggi spaziali a causa della presenza di acqua (e chissà, di vita microbica) sotto la superficie.
credit:NYT / NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Ma forse la migliore immagine di addio è quella della sonda che guarda indietro verso la Terra distante circa un miliardo di chilometri
L'immagine risalente a qualche tempo è stata postata dall'astrofisico Neil deGrasse Tyson sul suo profilo Twitter

Una ricostruzione video degli ultimi istanti della sonda Cassini


 (credit NYT)


Di seguito alcuni numeri su quanti dati ci ha fornito la missione Cassini.

Fonti
Articolo precedente --> "In attesa del gran finale"

Fonti della NASA
- Saturn tour

Sonda Cassini. In attesa del "gran finale"

Manca poco oramai.

Fermo immagine dal contatore del sito NASA "Where is Cassini now"
Il 15 settembre la sonda Cassini terminerà la sua missione con un "tuffo" distruttivo dentro l'atmosfera di Saturno.

Sono passati già 5 mesi dall'articolo in cui si era scritto dell'inizio dell'ultima fase della missione Cassini e siamo giunti al punto di non ritorno. Dopo il ventiduesimo e ultimo passaggio attraverso gli anelli nella sua spirale discendente la missione sarà ufficialmente conclusa.

Le orbite di Cassini intorno a Saturno a partire dal 2004 (credit: theverge.com)
L'immagine di prima in 2D e su scala temporale. In verde le orbite fino al 2008,
giallo fino al 2010 e in viola fino al 2017


 Una fine che potrebbe apparire uno spreco ma che non aveva alternative dato che in ogni caso l'energia a disposizione era oramai (si fa per dire considerando che il lancio è avvenuto 20 anni fa) esaurita.
A onor del vero il nome corretto della missione è Cassini-Huygens data la presenza della sonda Huygens a bordo, fatta atterrare sulla luna Titano nel 2005.
La superficie di Titano 
Credit: NASA

e la ricostruzione al computer della sua discesa arricchita da immagini reali riprese durante la discesa fino al "touchdown"


(se non vedete il video --> youtube)

Tornando alla sonda Cassini le immagini e i dati ottenuti sono all'altezza delle migliori missioni spaziali. 

In attesa di ricevere le immagini della fase finale ecco un video riassuntivo e alcune delle immagini raccolte in questi anni.

(in caso di problemi di visualizzazione --> youTube). Altro video consigliato è disponibile su Vimeo --> NASA


Il riflesso del Sole sui laghi di idrocarburi di Encelado (JPL/NASA)

Tre delle lune di Saturno (Epimetheus, Janus e Dione in prima fila) sfilano di fronte a Cassini (® JPL/NASA)
Con uno spessore anche di soli 100 metri, gli anelli di Saturno sono stati "scolpiti" dalle lune che li solcano. Le aree "pulite" sono quelle in cui esse orbitano (vedi dettaglio nella foto successiva). Sullo sfondo è visibile la luna Pandora (® JPL/NASA)
La luna Pan e la "fessura" nota come Encke Gap (® JPL/NASA)

L'effetto delle perturbazioni gravitazionali sull'anello F
(® JPL/NASA)
Un effetto dovuto alle particelle cariche che orbitano intorno a Saturno
(® JPL/NASA via Nature)
Un gigantesco fronte "temporalesco" (ma non di acqua) si addensa sull'emisfero nord di Saturno
(® JPL/NASA)
"L'esagono di Saturno"', una conformazione nuvolosa tipica del polo nord di Saturno  (® JPL/NASA)
Vista di una struttura d'onda negli anelli di Saturno nota come "l'onda di spirale di Janus 2:1", la cui origine non è così diversa dai processi che  generano le spirale nelle galassie. Da notare che una "onda" ogni due è la stessa che ritorna dopo avere fatto il giro intorno al pianeta
Immagini di settimana scorsa durante il solstizio d'estate nell'emisfero nord

L'immagine inviata lunedì, appena prima della correzione di rotta (indotta proprio dal passaggio nei pressi di Titano) che ha "spinto" definitivamente la sonda verso l'atmosfera di Saturno. Un incontro non a caso definito "kiss goodbye"




Fonti
- JPL - NASA
- Cassini-Huygens: Exploring Saturn's System  (space.com)
- Where is Cassini now?


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