COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
OVVERO
PARLANDO E RIPARLANDO DI SCIENZA
THE MARS SCIENCE LABORATORY EXPERIENCE
di David L. Bish
9
I MARZIANI COME METAFORA
di Corrado Calenda
11
CURIOSITY SU MARTE
di Giuseppe Longo
13
LE RISORSE DELLA GEOLOGIA
di Alessio Langella
15
IL RUOLO DEL GEOLOGO
di Piergiulio Cappelletti
17
‘Follow your CURIOSITY’
Gli articoli degli incontri si trovano all’indirizzo
www.comeallacorte.unina.it
David L. Bish
Haydn
Murray
Chair
of
Applied
Clay
Mineralogy
al
Dipartimento di Scienze geologiche dell’Indiana University,
David L. Bish è co-investigator di CheMin, strumento per
diffrazione e fluorescenza ai RX supolveri che consente di
identificare e quantizzare i minerali presenti nel suolo e nelle
rocce di Marte, con particolare riguardo alla presenza di
acqua nella formazione, deposizione e alterazione dei
minerali.
Bish ha iniziato a lavorare al progetto nel 1990, dopo che,
assieme ad altri due scienziati, David Blake (Nasa Ames
Laboratory)
e
David
Vaniman
(Los
Alamos
National
Laboratory), ha avuto l'idea di sviluppare una versione in miniatura di un diffrattometro RX che potesse
essere inviato su di un altro pianeta. Altri scienziati si sono uniti al team e CheMin è stato sviluppato con
successo, vincendo un prestigioso premio R&D 100 nel 1999.
Più in generale, la ricerca di Bish ruota su disidratazione e reidratazione di silicati idrati e solfati-cloruri in
condizioni simulate della superficie di Marte; misure sperimentali di termodinamica dell’acqua in minerali
idrati; determinazioni sperimentali di proprietà di superficie di minerali argillosi; importanza di argille e
zeoliti per applicazioni sui rifiuti radioattivi; determinazione di strutture cristalline di minerali con metodi
a diffrazione di RX e di neutroni.
Bish ha pubblicato vari libri ed è stato autore e co-autore di 194 pubblicazioni e 348 abstracts. È stato
insignito di numerosi premi e ha ottenuto molte cariche di primo piano in società specialistiche.
COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
The mars Science Laboratory Experience
THE MARS SCIENCE
LABORATORY EXPERIENCE
Il lavoro del MSL prevede che si utilizzi come
David L. Bish
di Marte, della durata di 24h, 39 minuti (il
unità di tempo la durata media del giorno solare
cosiddetto sol). Quindi, se vai al lavoro oggi alle
Haydn Murray Chair of Applied Clay Mineralogy
Indiana University at Bloomington, IN, USA
8.00, e ti ritrovi ad andare al lavoro alle 20.00 in
un paio di settimane. Il nostro lavoro con
Curiosity prevede l’invio dei comandi al rover (ci
vogliono circa 14 minuti per mandarli dalla Terra
a Marte) e la ricezione dei dati di ritorno con le
Mars
Science
Laboratory
(MSL),
una
delle più ambiziose missioni interplanetarie mai
intraprese, ha iniziato il suo viaggio verso Marte
a Novembre 2011, ed è atterrato nel Gale Crater
la notte del 5 agosto 2012. Il Gale Crater è
occupato dal M. Sharp al centro, con un’altezza
circa tre volte più grande di quanto sia profondo
il Gran Canyon. Il cratere contiene una spessa
sezione di rocce sedimentarie stratificate, datate
miliardi di anni di età. MSL è alla ricerca di prove
dell’esistenza di ambienti che possano essere
stati favorevoli alla vita nel passato, e trasporta
dieci strumenti sul rover Curiosity o al suo
misure, ogni giorno.
Le prime foto del MSL hanno mostrato
una serie di rocce vulcaniche, assieme a quelle
che sembrano essere rocce sedimentarie che
suggeriscono l'esistenza di acqua nel passato. Al
contrario
dei
dell'atmosfera
risultati
non
precedenti,
hanno
le
analisi
rivelato
prove
convincenti della presenza di gas metano. Tale
gas può avere una varietà di origini, tra cui
quella vulcanica e quella biologica, e la sua
assenza ha importanti implicazioni nella ricerca
per la vita.
interno. Tra questi, ci sono una vasta gamma di
La strumentazione CheMin ha recente-
telecamere con analizzatori chimici, di radiazioni
mente analizzato un campione di suolo marzia-
e
Curiosity
no, proveniente da una duna e si è rivelato
comprende anche una strumentazione (SAM,
essere molto simile ai terreni presenti sui fianchi
Sample Analysis at Mars) per l'analisi chimica
del vulcano Mauna Kea alle Hawaii. A differenza
dei gas presenti nell'atmosfera, nei terreni e
di alcune rocce conglomeratiche analizzate da
nelle rocce di Marte e uno strumento (CheMin,
Curiosity poche settimane fa, datate diversi
Chemistry and Mineralogy) per individuare e
miliardi di anni e che sono coerenti con presenza
quantificare i minerali nei suoli e nelle rocce,
di acqua, il suolo analizzato da CheMin è
utilizzando una tecnica nota come Diffrazione ai
rappresentativo di processi geologici decisa-
raggi X. La Diffrazione ai raggi X è una tecnica
mente più recenti. L'identificazione dei minerali
decisamente consolidata sulla Terra, che utilizza
nelle rocce e nei suoli è fondamentale per
però strumenti di laboratorio molto più grandi,
l'obiettivo della missione di valutare le condizioni
ed è in grado di fornire identificazioni dei
ambientali del passato, in quanto ogni minerale
minerali più accurate di qualsiasi altro metodo
registra le condizioni in cui si è formato. La
precedentemente
composizione chimica di un minerale o di una
di
condizioni
metereologiche.
utilizzato sul pianeta rosso.
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Università degli Studi di Napoli Federico II
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
The mars Science Laboratory Experience
roccia fornisce solo informazioni mineralogiche
glomerati sopracitati, suggeriscono una presenza
ambigue, come nell'esempio del diamante e
di acqua che scorre, mentre i minerali presenti
della grafite, che hanno la stessa composizione
nel
chimica ma strutture e proprietà sorprendente-
un'interazione limitata con acqua.
suolo,
più
giovane,
sono
in
linea
con
mente differenti. Finora, i materiali che Curiosity
Curiosity trascorrerà i prossimi due anni
ha analizzato sono in linea con le nostre idee
viaggiando attraverso la superficie del Gale
iniziali riguardo ai depositi del Gale Crater,
Crater in cerca di testimonianze della presenza
registrando un passaggio da un ambiente umido
di acqua e ambienti che possano essere stati
ad uno secco. Le rocce più antiche, come i con-
ospitali per le forme di vita.
Centro di Ateneo per la Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa
Università degli Studi di Napoli Federico II
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
The mars Science Laboratory Experience
I MARZIANI COME METAFORA
quello
che,
in
regista
variante, su cui sarà il caso di riflettere. Qui
l’arrivo
dei
marziani
stravagante,
Marte e i marziani sono quasi sempre,
una
del
ha conosciuto la più sorprendente e geniale
Professore di Filologia italiana
Università degli Studi di Napoli Federico II
noi,
capolavoro
americano Tim Burton (Mars attacks! del 1996),
Corrado Calenda
per
un
metafora.
È
difficile
pensare
è
parodica
una
rumorosa,
invasione
di
esseri
improbabili esemplati su una celebre raccolta di
“figurine”
degli
anni
violentissimi,
soprattutto a Marte) come la meta agognata di
mente “cattivi” che occorrerebbe eliminare senza
un viaggio spaziale, di un viaggio che, un giorno,
esitazione. Di contro, la galleria dei personaggi
sarà davvero possibile effettuare con strumenti
dell’establishment
tecnologici adeguati, serie motivazioni scientifi-
salvezza del genere umano viene rappresentata
che, obiettivi di conoscenza. Tanto è vero che,
(da un cast stellare di attori) come totalmente
almeno negli esiti più recenti, da Marte si arriva:
subalterna all’ideologia del politically correct:
non si va su Marte.
inetti, cerimoniosi, votati fatalmente all’autoan-
al
livello
dell’immaginario
artificiosa
della
nostra
fantasia,
inequivocabil-
sarebbe
affidata
la
nientamento.
Contrariamente alla tradizione, gli alieni,
letterario e cinematografico, Marte è una sorta di
costruzione
cui
dunque
volgari
veramente agli altri pianeti (e, tradizionalmente,
Almeno
bugiardi,
Sessanta:
invece di essere liquidati e combattuti come
un’entità abitata da esseri variamente concepiti
veramente
e raffigurati (i “marziani”), le cui intenzioni sono
trattati
in grado di produrre, più che altro, motivate
nonostante
inquietudini. Nel cinema, gli alieni (i “marziani”)
inaffidabilità, la loro mostruosa inclinazione alla
sono una torbida minaccia (ricordate, tra i film
più
più recenti, Independence day o La guerra dei
spregio di ogni regola. La salvezza della terra
mondi?) che quasi sempre nasconde (ma questo
sarà affidata a un’umanità irregolare, variegata,
fin dai tempi della “guerra fredda”) ansie,
senza schemi precostituiti e senza pregiudizi.
conflitti e timori legati alla realtà del nostro
Insomma, diffidenza e ostilità manifestano la
pianeta.
rapporto
nostra incapacità di accogliere e capire l’”altro”;
accezione
ma tolleranza e “buonismo” documentano la
possibile; ma poi, e soprattutto, la confusa
precarietà dei sistemi di difesa di cui possiamo
intuizione dell’esistenza di pericoli infinitamente
disporre. Il rapporto coi “marziani” incarna le
superiori
in
incertezze delle nostre risorse identitarie, il
alternativa, la sfiducia in coloro ai quali quei
conflitto, a cui ci sentiamo sempre più esposti,
sistemi sono affidati. Quest’ultimo punto mi pare
tra integrazione e auto-conservazione.
In
ambivalente
a
primo
con
ogni
luogo
l’”altro”
sistema
citerei
in
di
ogni
il
difesa
o,
“diversi”
come
la
distruttiva
ospiti
loro
e
malintenzionati,
cui
accordare
palese
violenza,
il
e
loro
sono
fiducia
clamorosa
conclamato
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COME ALLA CORTE DI FEDERICO II
The mars Science Laboratory Experience
CURIOSITY SU MARTE
per cercar “marziani”. Ed è un peccato dato che
ciò nasconde al pubblico il fatto straordinario
Giuseppe Longo
che, ancora oggi e malgrado la sua vicinanza alla
Professore di Astrofisica
Università degli Studi di Napoli Federico II
Terra, Marte è ancora un mistero in gran parte
Associato di ricerca California Institute of Technology
irrisolto.
Prendiamo
ad
esempio
le
sue
dimensioni. Marte è piccolo -ce ne vorrebbero un
po’ più di otto per fare la massa della Terra- e
La notte del 5 agosto, un robot con le
ciò implica che il suo interno dovrebbe già
dimensioni di una Panda, si è posato sulla
essersi interamente raffreddato, rendendo la
superficie di Marte dopo avere eseguito una
superficie del pianeta fredda e inerte come
manovra di atterraggio talmente complessa da
quella della Luna. E allora, come si spiega che su
far tremare le vene anche ai super esperti della
Marte si trova un altopiano, la Grande Sirte,
NASA
costellato
e
del
Jet
Propulsion
Laboratory
da
vulcani
di
dimensioni
californiano. A seguire i media, il Curiosity -
inimmaginabili, primo tra tutti il Monte Olimpo
questo il nome del robot - è andato lì per
che con i suoi ventisei chilometri di altezza
riscoprire per la venticinquesima volta in dieci
supera
anni l’acqua su Marte e per studiare l’esistenza
coprendo un’area maggiore di quella della Sicilia
passata o presente di forme di vita elementare.
(il monte Etna a suo confronto è poco più di un
Chiunque segua con un minimo di attenzione le
foruncolo).
di
vicende scientifiche ha da tempo capito che
queste sono solo motivazioni di facciata che
servono a rendere più appetibili ai contribuenti
ed ai politici i costi spesso straordinariamente
alti di certi esperimenti o missioni spaziali.
ben
tre
volte
il
Monte
Everest,
E che dire della Vallis Marineris? Una
valle lunga oltre quattromila chilometri, profonda
fino a sette e, in alcuni punti, così larga da
potere contenere l’Italia messa per lungo; un
immenso canyon che si formò insieme alla
Fa nulla, i tempi sono quelli che sono e,
Grande Sirte per poi essere successivamente
in un mondo sempre più indifferente al dantesco
modificato da fenomeni erosivi, a testimonianza
“fatti non foste a viver come bruti ma per seguir
perenne e definitiva della presenza, almeno in
virtute e canoscenza”, la conoscenza non è più
certe fasi della vita del pianeta, di enormi
una
occorre
quantità di acqua allo stato liquido. Ma questo è
trovare
ancora nulla. Se si misura l’altezza media del
ragione
arrampicarsi
alta
sugli
e
sufficiente
specchi
ed
per
improbabili collegamenti tra le ricerche di base e
pianeta
le banalità del quotidiano. Ed ecco quindi che
riferimento, si scopre qualcosa di ancor più
anche il Curiosity, concepito per cercare una
straordinario: una metà del pianeta è in media 3
risposta ad alcuni dei molti problemi ancora
km più bassa dell’altra. Non solo: i terreni più
aperti sulla natura di Marte, è stato venduto ai
bassi
media e dai media come l’ennesima macchina
giovani, mentre quelli più elevati sono ricoperti
rispetto
sono
lisci
a
e
un
livello
arbitrario
geologicamente
di
parlando
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di crateri e molto più antichi. Si pensi a
quale “coltellino” cosmico abbia mai potuto farlo.
un’arancia di Sorrento, una di quelle con la
La sonda Curiosity è andata su Marte anche e
buccia spessa, cui con un coltellino sia stata
soprattutto per cercare di capire quale Fisica ha
asportata metà della buccia. Marte ha lo stesso
governato questi processi e se nel farlo dovesse
aspetto, solo che in questo caso, a venire
anche scoprire l’esistenza di forme di vita,
“asportati” sono stati molti miliardi di metri cubi
sarebbe un risultato inaspettato e straordinario.
di roccia e nessuno ha la benché minima idea di
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LE RISORSE DELLA GEOLOGIA
di quantità sempre maggiori di sostanze naturali.
La
Alessio Langella
disponibilità
geologica
rappresenta
la
possibilità di soddisfare la richiesta di mercato
Professore di Scienze geologiche
Università degli Studi del Sannio
con le risorse disponibili o con quelle che si
Presidente INZA International Natural Zeolite Association
potranno reperire senza incorrere nel pericolo di
un loro esaurimento. La salvaguardia ambientale
è sicuramente il problema di maggiore attualità
Terremoti, vulcani, alluvioni, inondazioni,
frane, nell’immaginario collettivo rappresentano i
principali temi d’interesse geologico. Ma la geologia è anche studio finalizzato alla ricerca ed
individuazione di risorse minerarie ed energetiche, sia convenzionali che rinnovabili. Nonostante il crescente interesse verso quest’ultimo
tenuto conto dell’impatto che ogni fase del “ciclo
di lavorazione della risorsa” ha sull’ecosistema.
Se si considera che la richiesta di queste risorse
è di svariate decine di miliardi di tonnellate per
anno, si capisce che l’uomo rappresenta una
“forza
geologica”
in
grado
di
modellare
e
determinare l’evoluzione del nostro pianeta.
si
È intuitivo che il problema è estrema-
fossili
mente complesso e la sua “risoluzione” richiede
determina conseguenze in alcuni casi irreversibili
il contributo di conoscenze da parte di diverse
sull’ambiente. Basti pensare al rapido aumento
professionalità. Tra queste è indubbio che il
della concentrazione dei “gas serra” che varia
geologo può svolgere un ruolo guida per le sue
l’equilibrio termico provocando un innalzamento
competenze, dalla ricerca, allo sfruttamento, ed
della temperatura del pianeta, ma anche un
il trattamento delle materie prime, al recupero
aumento del tenore di acidità delle piogge e un
degli scarti e dei sottoprodotti delle industrie di
peggioramento della qualità dell’aria.
trasformazione, al recupero ambientale dei siti di
tipo
di
registra
risorsa,
nel
l’incremento
consumo
Queste
di
che
ancora
combustibili
considerazioni
non
possono
prescindere dal presupposto che il reperimento e
estrazione
ed
alla
valutazione
dell’impatto
ambientale di ciascuna fase del processo.
lo sfruttamento delle risorse naturali sono di
È in un quadro così complesso che si
primaria importanza per lo sviluppo della società
calano anche le ricerche di geologia planetaria
moderna, ma nel contempo è irrinunciabile
rivolte alla conoscenza della “natura geologica”
elaborare azioni che concorrano allo “sviluppo
di altri pianeti.
sostenibile”. Lo sviluppo è sostenibile solo se le
Tali ricerche allo stato hanno una finalità
risorse e i sottoprodotti che da esse derivano
prettamente scientifica finalizzata anche ad una
sono
tenendo
più completa conoscenza del nostro sistema
dunque conto della domanda nel mercato delle
solare, ma in un futuro più o meno remoto,
materie prime, della disponibilità geologica, e
potranno
della salvaguardia ambientale. Il primo punto è
strategico per l’individuazione e l’approvvigiona-
legato alla già citata e legittima richiesta di
mento di nuove risorse che andranno ad esaurir-
sviluppo della società che comporta il consumo
si inevitabilmente sul nostro Pianeta.
sfruttate
in
modo
razionale,
svolgere
un
importante
ruolo
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Università degli Studi di Napoli Federico II
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IL RUOLO DEL GEOLOGO
prestigiose sedi universitarie americane (non a
caso Bloomington è stata giudicata tra le Top ten
Piergiulio Cappelletti
college town degli USA nel 2012).
Professore di Georisorse minerarie
Università degli Studi di Napoli Federico II
Bene,
in
tutte
queste
occasioni,
il
denominatore comune era sicuramente Dave con
la sua disponibilità (anche se devo dire che per
un periodo credo di essere diventato il suo
Quando Luciano Gaudio, referente del
incubo peggiore… praticamente ero sempre a
Ciclo di Conferenze ‘Come alla Corte di Federico
chiedere
II’, mi ha chiesto di scrivere un breve articolo
Alamos!) e competenza ma anche il suo inusuale
che in qualche maniera potesse descrivere gli
percorso di geologo fuori dai canoni classici:
interessi scientifici che mi legano a Dave Bish,
dagli studi sui minerali argillosi e le zeoliti quali
ho accettato con grande entusiasmo. Però, col
risorse
passare dei giorni mi sono trovato in difficoltà a
prestigiosissimi riconoscimenti, tra i tanti la
districarmi
presidenza
tra
tutte
le
cose
che
si
spiegazioni
naturali
nel
suo
(che
della
studio
gli
Clay
a
sono
Mineral
Los
valsi
Society,
sovrapponevano nella mia mente. E soprattutto,
dell’International Natural Zeolite Association e
in che maniera avrei potuto facilmente scindere i
della Mineralogical Society of America), a quelli
rapporti professionali da quelli personali? Avrei
sugli impieghi tecnologici di tali minerali (Yucca
parlato
siamo
Mountain Project), fino agli argomenti che lo
conosciuti? Ulteriore legame che Dave ha con la
vedono coinvolto attualmente nelle ricerche sui
città di Napoli, in quanto il nostro primo incontro
minerali e l’acqua su Marte. Last but not least, il
è avvenuto in occasione della International
suo ruolo, non solo come scienziato, ma anche
Conference on the Occurrence, Properties, and
come contributor di assoluta eccellenza alla
Utilization of Natural Zeolites che si tenne ad
progettazione
Ischia nel ’97. Oppure avrei potuto parlare del
propria di CheMin, lo strumento portatile per
mio lungo soggiorno nel Nuovo Messico, a Los
fluorescenza e diffrattometria ai RX attualmente
Alamos, nel ’99, quando Dave era a capo della
installato sul rover Curiosity.
dell’occasione
nella
quale
ci
ed
alla
realizzazione
vera
e
EES-1, la prestigiosa Earth and Environmental
Quello che maggiormente mi ha colpito
Science Division che si occupava dello stoccaggio
di Dave e delle sue molteplici attività è il
dei combustibili esausti di centrali nucleari ed
contributo fondamentale dato all’affermazione
altri high-level radioactive waste nel sito dello
del
Yucca
della
paritetica a quello di altre professionalità, anche
collaborazione del 2009, quando feci visita a
in contesti che solo apparentemente sono lontani
Dave
(non
Mountain.
nella
Oppure
bellissima
sede
ancora
della
Indiana
ruolo
nel
del
geologo,
senso
di
sempre
Marte…)
da
in
maniera
quello
che
University at Bloomington e che ha fatto nascere
nell’immaginario collettivo vede quasi sempre i
una
a
geologi paragonati a Cassandra o, quando va
livello sia di Dipartimento di Scienze della Terra
bene, come “quelli che girano con il martello in
che di Ateneo Federiciano, con una delle più
mano”.
importante
collaborazione
bilaterale,
Centro di Ateneo per la Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa
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Centro di Ateneo per la Comunicazione e l’Innovazione Organizzativa
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