BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA'

Diego Tesauro

In un precedente post sui colori dello spazio, nel descrivere il colore delle stelle, che noi esseri umani percepiamo (non dimentichiamo che i colori non sono altro che una elaborazione del nostro cervello che traduce le lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico in colore), è stato correlato alla distribuzione dell’energia spettrale. L’energia spettrale è dovuta alle proprietà fisiche degli strati esterni o fotosfere delle stelle, comprendendo principalmente la temperatura, la densità e la composizione chimica dell’atmosfera stellare. Di conseguenza, stelle simili al Sole hanno un aspetto giallo, stelle più calde come Rigel appaiono blu, mentre stelle più fredde come Betelgeuse rosse, comportandosi approssimativamente come dei corpi neri. Le stelle che possiamo osservare ad occhio nudo, oppure con binocoli o piccoli telescopi sono relativamente vicine alla Terra, ma soprattutto hanno una loro luminosità intrinseca (magnitudine assoluta) molto elevata. Queste stelle occupano la parte superiore del diagramma luminosità/temperatura fotosferica (Diagramma Hertzsprung-Russell) (figura 1). La maggior parte delle stelle, pur essendo a volte vicine, sono molto meno luminose inclusi oggetti stellari come le nane M, le nane brune e le nane bianche.

Figura 1 Il diagramma Hertzsprung-Russell distribuisce le stelle su un piano cartesiano riportando la magnitudine delle stelle in funzione della classe spettrale e temperatura e quindi del colore. In questo diagramma le stelle nane M si trovano in basso a destra lungo la sequenza principale, le nane bianche in basso a sinistra. Le stelle nane brune non sono riportate, ma si troverebbero sulla estrema destra in basso 

Pertanto, risultano nella maggior parte dei casi invisibili anche ai piccoli telescopi. Se queste sorgenti deboli vengono osservate attraverso i telescopi, dal diametro più grande e focale più lunga, in grado di raccogliere la loro debole radiazione, i loro colori non saranno comunque trasmessi con precisione come se fossero osservati da vicino. Infatti, i nostri occhi hanno una ridotta capacità di discriminazione dei colori in condizioni di oscurità. Stabilire i colori percepiti degli oggetti astrofisici ha da sempre suscitato interesse nella comunità scientifica; quindi, molti studi sono stati rivolti a questi oggetti poco luminosi per determinarne il colore qualora fosse possibile osservarli ad occhio nudo. Le nane M, gli oggetti più comuni nella nostra galassia (circa il 70%), sono stelle di massa più piccola del Sole (compresa tra l’8% e il 40% circa della massa solare), sono di colore rosso in quanto rispettano la teoria dell’emissione dell’energia in funzione della temperatura del corpo nero per la loro bassa densità della fotosfera. Esse si trovano nella stessa fase evolutiva del Sole, cioè emettono energia a seguito di reazioni di fusione nucleare dell’idrogeno in elio, pertanto nel diagramma Hertzsprung-Russell sono nella sequenza principale (figura 1). Le nane brune, stelle ancora meno massicce (con una massa compresa fra le 7.5% ed 8% delle masse solari), osservate per la prima volta nel 1992 dallo Hubble Space Telescope, a dispetto del nome non sono marroni. Esse hanno colori dal rosso scuro all’arancione rossastro a temperatura fotosferica più calda, dal magenta al viola per quelle a temperatura intermedia. Il sodio e il potassio, presenti nell’atmosfera stellare, assorbono le lunghezze d’onda del giallo e del verde, mescolando il rosso con un tocco di blu, pertanto le stelle appaiono, a seconda dei casi, con sfumature di magenta, viola o rosa scuro. Quelle più fredde avranno un colore dal grigio al nero in quanto emettono solo nell’infrarosso. Restava un dilemma su come apparissero le nane bianche. Erano effettivamente bianche? Una recente ricerca chiarisce quest’aspetto [1]. Innanzitutto, occorre precisare che le nane bianche sono oggetti molto diversi da quelli precedentemente descritti. Al termine delle reazioni di fusione nucleare o dell’idrogeno in elio, come nel caso delle le nane M, oppure dell’elio in carbonio e ossigeno, come nel caso di stelle della massa simile a quella del Sole, viene a mancare la pressione della radiazione. A questo punto, venendo meno la forza espansiva, la stella collassa sotto la spinta della gravità. Il collasso gravitazionale, quando si raggiungono le dimensioni planetarie, si arresta non bilanciato dalla pressione della radiazione, come avviene in tutte le altre stelle, ma per il maggior contributo dato dal principio di esclusione di Pauli. Questa materia si definisce degenere e lo stato è descritto dalla statistica di Fermi-Dirac. Si formano così le nane bianche. Queste stelle hanno una massa dell’ordine di grandezza del Sole, ma le dimensioni sono quelle della Terra cioè hanno un diametro di oltre 100 volte più piccolo rispetto a quelle di una stella di sequenza principale. È chiaro che la densità di questi oggetti sarà molto elevata rispetto a quella delle fotosfere stellari (milioni di volte). In queste condizioni di densità, la conseguente opacità a banda larga può modificare drasticamente i flussi ottici. Il comportamento di questi oggetti si allontana da quello di un corpo nero rappresentando una sfida continua nella costruzione di modelli che ne descrivono lo stato [2]. In queste condizioni, qualsiasi elemento presente in tracce, come carbonio, calcio e sodio, interagisce con il plasma di elio circostante e assorbe la luce su una gamma di colori più ampia rispetto a quanto farebbe a densità più basse. Questo effetto sposta il colore di una stella lontano dall’arancione, bianco e blu di un oggetto radiante perfetto come il corpo nero. Gli autori della ricerca quindi hanno osservato gli spettri elettromagnetici delle nane bianche comprese in una distanza dalla Terra di 20 parsec (65 anni luce). Analizzandone attraverso un modello della visione del colore da parte dell’occhio umano, hanno rivelato di quale colore apparirebbe la luce di ciascuna stella (Figura 2). Uno spettro elettromagnetico quindi può rivelare: non solo la temperatura di una stella o la sua composizione chimica, come fanno da oltre un secolo e mezzo gli astrofisici, ma anche il colore che percepirebbero i nostri occhi. Le nane bianche ricche di carbonio quindi risulterebbero tipicamente rosa o viola, mentre quelle arricchite con detriti provenienti dai vecchi sistemi planetari che ruotavano attorno ad esse, tendono al giallo. Le nane bianche più fredde con atmosfere miste di idrogeno ed elio spesso assumono una tonalità ciano o azzurro pallido, causata dalle collisioni tra molecole di idrogeno e atomi di elio nelle loro atmosfere ultra-dense.

Figura 2 Elaborazione degli spettri delle nane bianche con il colore associato

L’esempio più sorprendente è WD J1330+6435 (una nana bianca nella costellazione del Dragone) (figura 3). Questa stella ha una temperatura di 4.000°C ed ha accumulato materiale roccioso dal suo sistema planetario inglobato nelle precedenti fasi di evoluzione stellare. Nella sua atmosfera ci sono calcio, litio e sodio. La sua densità è talmente elevata che gli atomi di sodio vengono continuamente bombardati dagli atomi di elio circostanti, il che altera i livelli energetici atomici del sodio. Il risultato finale è che gli atomi di sodio non assorbono più una sola, ristretta lunghezza d’onda dell’arancione, bensì assorbono le lunghezze d’onda del giallo, dell’arancione e parte di quelle del rosso conferendo un aspetto verde chartreuse.

Fino ad adesso nessuna stella visibile ad occhio nudo appariva di questo colore. Infatti, quando una stella di sequenza principale, comportandosi da corpo nero, ha un massimo di emissione nel verde, ma anche emissioni nel blu e nel rosso, dalla combinazione dei tre colori appare bianca, come si verifica ad esempio con la stella Sirio, la stella più luminosa della costellazione del Cane Maggiore, visibile la sera anche dai cieli inquinati alle nostre latitudini nella stagione autunnale fino alla primavera. Pertanto, questa è la prima stella ad essere conosciuta come genuinamente verde nella galassia aggiungendo un nuovo colore al caleidoscopio del cielo.

Figura 3 Spettro visibile di WD J1330+6435 (sinistra) il colore simulato della superficie (destra)

Riferimenti

[1] M.A. Hollands et al. RASTI 5, 1–34 (2026) https://doi.org/10.1093/rasti/rzag069

[2] D. Saumon et al. Phys. Rep., 988, 1 (2022) https://doi.org/10.1016/j.physrep.2022.09.001

Mauro Icardi

Alle isole Svalbard gli abitanti non possono più bere l’acqua che esce dal rubinetto di casa. Sta avvenendo a Longyearbyen, il principale centro abitato delle isole Svalbard, nell’Artico norvegese, dove la contaminazione delle risorse idriche ha costretto le autorità locali a sconsigliare il consumo dell’acqua potabile. L’inquinamento deriverebbe, almeno in parte, dalla fusione del permafrost, capace di modificare la composizione chimica delle acque fino a comprometterne la potabilità.

Quando il terreno gelato si degrada, l’acqua può penetrare in profondità e raggiungere strati rocciosi precedentemente isolati. Nel caso delle Svalbard, un ruolo importante sarebbe svolto dalla presenza di pirite, un minerale composto da ferro e zolfo. A contatto con acqua e ossigeno, la pirite si ossida, producendo acidità e favorendo il rilascio di metalli dalle rocce circostanti.

È questo il meccanismo ipotizzato da Marjolaine Verret, esperta di permafrost e docente di geologia artica presso l’University Centre delle Svalbard, intervistata dal quotidiano Guardian. La combinazione tra la particolare geologia locale e lo scongelamento del terreno rappresenta una delle principali spiegazioni scientifiche della contaminazione, anche se le indagini sulle cause e sulla loro importanza relativa sono ancora in corso.

Le ultime analisi pubblicate dall’amministrazione locale, relative al 10 settembre 2026, confermano infatti valori eccessivi di manganese, nichel e solfati nella rete idrica. Rimane quindi valida la raccomandazione di non bere l’acqua del rubinetto.

Il principale bacino di approvvigionamento di Longyearbyen è il lago artificiale Isdammen, che raccoglie le acque che scendono dalle montagne circostanti.

Per garantire l’approvvigionamento idrico in questa fase di emergenza l’amministrazione locale ha organizzato un sistema di distribuzione gratuita presso il supermercato cittadino. Gli abitanti possono riempire i propri contenitori con acqua depurata attraverso un impianto a osmosi inversa utilizzato dal birrificio locale, la Svalbard Brewery.

Si stanno nel frattempo valutando interventi più strutturali che prevederebbero l’upgrading della rete acquedottistica locale, e si sta valutando anche la   possibilità di realizzare a un impianto di desalinizzazione delle acque marine.

Le autorità locali stanno ancora cercando di individuare quale sia la soluzione più vantaggiosa sia dal punto di vista progettuale e realizzativo, che dal punto di vista economico.

Il problema dell’inquinamento delle acque di fusione glaciale e del collegamento con l’effetto della fusione del permafrost è stato studiato anche sui ghiacciai italiani.

Non mi risulta che i media italiani ne abbiano parlato molto, in realtà hanno dato maggior risalto al ritrovamento di un fusto di birra in un crepaccio di un ghiacciaio in valle Aurina, enfatizzando il fatto che la birra invecchiata di quasi cinquant’anni, essendo stata prodotta nel 1978, non sia andata a male, e che sia risultata gradita al palato degli audaci che hanno avuto il coraggio e il privilegio di assaggiarla.

Un gruppo di ricerca guidato dal centro Eco Research di Bolzano ha analizzato le acque di 80 sorgenti d’alta quota, situate in diversi massicci delle Alpi Centro-orientali. Le analisi hanno rivelato che, nelle vallate con alcuni tipi di roccia molto comuni, le sorgenti derivanti da zone di permafrost e ghiacciai sono caratterizzate da alti livelli di metalli pesanti come nickel, manganese e alluminio. In particolare, nel 36% delle sorgenti indagate, le concentrazioni di tali sostanze analizzate superavano i limiti imposti per l’acqua potabile dalle normative dell’Unione Europea e dell’Italia.

Quanto sta accadendo alle Svalbard e quanto sta emergendo dello studio della qualità delle acque di fusione dei ghiacciai alpini, sono i nefasti effetti collaterali del nostro gigantesco esperimento planetario. Ovvero il riscaldamento globale, dovuto alla nostra insopprimibile affezione per l’uso sconsiderato dei combustibili fossili. I problemi che emergono in prospettiva, non riguardano solo la scarsità a livello quantitativo delle acque dei ghiacciai, da sempre serbatoi naturali che mitigavano le condizioni di siccità estiva. Sta emergendo un problema di qualità delle acque di fusione, e considerando che l’acqua scende sempre verso il basso, anche la possibilità di una compromissione anche delle acque superficiali a valle.

In gioventù ho riempito tante volte la borraccia con acque di nevai e ghiacciai, era una sorta di rito ancestrale.  Quell’acqua spegneva la sete delle lunghe escursioni, andava sorseggiata per non rischiare una congestione, anche se l’istinto ti suggeriva di bere a garganella. Sono sensazioni che rimarranno come il ricordo di un tempo più felice e spensierato di questo odierno, di questa quotidianità che sgomenta e intristisce. Senza nemmeno avere il conforto di ritrovare un altro fusto di birra restituito da un ghiacciaio morente, con cui cercare un momento di illogica allegria, come il titolo di una bellissima canzone di Giorgio Gaber.

Qui il link sullo studio delle sorgenti apine.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hyp.70515

Qui il link sull’articolo del Guardian.

https://www.theguardian.com/environment/2026/oct/19/tap-water-no-longer-drinkable-norwegian-town-climate-related-thawing-heavy-metals-arctic-longyearbyen-svalbard

Si veda anche https://cryoscope-project.eu/articles/a-dance-of-ice-and-water/

L’intelligenza artificiale sta trasformando la chimica, offrendo nuove opportunità per la scoperta di nuove molecole, la progettazione di farmaci e la comprensione dei processi chimici. I modelli di IA, in particolare quelli basati sul deep learning, possono analizzare grandi quantità di dati per identificare modelli, prevedere proprietà molecolari e ottimizzare reazioni chimiche.

L’IA è uno strumento potente che promette di portare a nuove scoperte e innovazioni per la chimica. Tuttavia, è importante affrontare le sfide che ne accompagnano l’utilizzo per garantirne un’applicazione efficace e responsabile.

Credo che per passare dalle parole ai fatti bisogna riferirsi a quello che facciamo come comunità rispetto a Ricerca ed Insegnamento.

E comincerei proprio da questo: sono convinto che se ne potrà giovare molto, forse più ancora della ricerca. Le reazioni simulate, le reazioni virtuali, la realtà aumentata, il blockchain* potranno aiutare a fare passare un messaggio importante: la nostra è una disciplina scientifica a prevalente carattere induttivo della conoscenza acquisita, anche se a volte questo valore è compromesso da esigenze di sicurezza e di compatibilità occupativa dei laboratori.

Di queste l’IA può aiutare a gestire la piattaforma ed ammirare l’ingegneria superando l’astratto delle scatole nere dei giorni nostri. Può l’IA anche aiutare a fare crescere i livelli di sicurezza dei laboratori e con ciò, prezioso contributo, la loro fruibilità e la fruizione.

Passando al fronte Ricerca, a  partire dal sostegno già fornito alla Green Chemistry, alcuni settori risultano particolarmente supportati. Fra questi il design molecolare e la produzione di nuovi farmaci, la scoperta di nuovi materiali intelligenti, le previsioni, su base proprietà Vs struttura, di tossicologia, stabilità, accumulazione riferite al rispetto del regolamento REACH per le sostanze che aspirano  ad entrare nel mercato o già ne fanno parte.

Risparmio energetico attraverso ottimizzazione di processo, controllo inquinamento attraverso sistemi analitici integrati e realizzazione di reti strumentali per la messa a comune di preziose risorse di misura  sono 3 altri focus. Detto di quanto ci aspettiamo per migliorare la nostra attività scientifica e didattica facciamo qualche considerazione più generale.

Credo che il punto forte sia la gestione delle banche dati con la possibilità di estrarre conoscenza chimica da banche dati di altre discipline. La preoccupazione riguarda  il rapporto qualità/quantità fra le conoscenze acquisite, saremo in grado di gestirle e selezionarle? Saranno trasparenti? il blockchain dovrebbe garantirlo con ogni transazione memorizzata in blocchi collegati in una catena, ma il vero limite è umano.

* Una blockchain (letteralmente “catena di blocchi”) è un registro digitale condiviso, decentralizzato e a prova di manomissione che memorizza dati e transazioni in modo sicuro e permanente. [1, 2]

Maurizio D’Auria

(la prima parte di questo post è pubblicata qui.)

Nel post precedente ho proposto il contributo di un’associazione di professori emeriti sul comportamento delle università nei confronti dei pensionati.

In questo post voglio dare alcune altre informazioni utilizzando un documento elaborato da RPAN (Retired Professors Association Network).

Università con politiche “a misura di pensionato” per il mantenimento dell’account di posta elettronica istituzionale (per tutto il personale in pensione) – 18 ottobre 2026

1. Alcuni istituti adottano politiche lungimiranti che consentono esplicitamente a tutto il personale docente e non docente in pensione di conservare a tempo indeterminato il proprio indirizzo e-mail istituzionale principale:

ETH di Zurigo (Svizzera): offre una delle politiche informatiche più favorevoli in Europa. Gli account utente e le caselle di posta del personale in pensione sono impostati con una validità fino al “31 dicembre 9999”, di fatto senza scadenza. L’account rimane attivo finché non ne viene richiesta la disattivazione o in caso di decesso. Il nominativo resta presente nell’elenco globale degli indirizzi (Global Address List) di Outlook (sebbene i dati relativi all’ufficio e al numero di telefono interno vengano rimossi).

Università di Galway (Irlanda): gli account di ateneo e gli indirizzi e-mail con estensione “.ie” non vengono disattivati al momento del pensionamento. Il personale in pensione viene inserito in una “lista di distribuzione dinamica per il personale in pensione” (Retired Staff Dynamic Distribution List), mantenendo così un legame con la comunità accademica.

University College Dublin (UCD) (Irlanda): i professori in pensione possono mantenere integralmente il proprio account “@ucd.ie”, conservando l’accesso al portale interno “UCD Connect” e alle licenze software.

Università di Padova (Italia): i professori in pensione dell’Università di Padova possono conservare il proprio account e-mail “@unipd.it” senza limiti di tempo, ottenendo il titolo ufficiale di “Studioso Senior dello Studium Patavinum”.

2. L’ “esenzione per i professori emeriti” (accesso vitalizio condizionato): nella maggior parte dei grandi atenei europei – come l’Università di Cambridge, l’University College London (UCL) e gran parte delle istituzioni pubbliche in Germania, Francia e Paesi Bassi – le norme distinguono rigorosamente il personale in pensione in base al rango:

• Professori emeriti (Emeritus/Emerita): a loro viene riconosciuto uno status onorario vitalizio, che comporta quasi sempre il mantenimento, invariato e perpetuo, dell’accesso alla e-mail istituzionale principale e al profilo informatico di ateneo.

• Personale docente in pensione (non emerito): in questo caso, gli account principali attivi vengono inseriti nelle procedure di disattivazione.

Tuttavia, molte università di alto livello offrono soluzioni specifiche per il personale che va in pensione:

• Università di Oxford (Regno Unito): per i pensionati, l’indirizzo e-mail principale viene solitamente disattivato, ma è possibile passare a un dominio alternativo dedicato: @retired.ox.ac.uk. Se il pensionato mantiene un legame formale con un college o un dipartimento, può conservare il proprio indirizzo e-mail standard.

• Università di Cambridge (Regno Unito): secondo le linee guida informatiche, l’accesso viene interrotto al momento del pensionamento. Tuttavia, se il responsabile dell’istituzione presenta una richiesta formale, confermando che il pensionato continua a supervisionare attivamente gli studenti o a collaborare a progetti di ricerca a titolo gratuito, l’account può essere mantenuto.

• Università di Scienze Applicate di Potsdam (Germania): i professori in pensione mantengono l’accesso al proprio account universitario per un anno intero; tale accesso può essere rinnovato annualmente previa conferma.

3. Università con politiche di “interruzione netta” (clean break): in sistemi pubblici fortemente centralizzati o in università in cui il rapporto di lavoro è strettamente regolato da contratti, l’accesso viene interrotto bruscamente al termine del rapporto lavorativo:

• TU Delft (Paesi Bassi): al momento del pensionamento, con la cessazione legale del contratto di lavoro, si perde completamente l’accesso a software, infrastrutture di rete, archiviazione dati e all’indirizzo e-mail universitario. I pensionati sono tenuti a impostare una risposta automatica che indirizzi i mittenti verso un indirizzo e-mail privato.

• Università pubbliche in Francia: le politiche di utilizzo (Acceptable Use Policies) prevedono che l’account istituzionale di un docente rimanga attivo per un anno dopo la cessazione del rapporto di lavoro (periodo di transizione); trascorso tale termine, l’account viene eliminato, a meno che non vi sia un ordine esplicito da parte del Rettore dell’università.

Sintesi delle condizioni comuni per il mantenimento dell’account e-mail: qualora un’università europea consenta a un professore in pensione di mantenere il proprio account e-mail, ciò comporta solitamente alcune limitazioni funzionali:

1. Verifica annuale: per garantire la sicurezza, i professori devono confermare la propria attività rispondendo a una notifica inviata annualmente (come avviene, ad esempio, alla KU Leuven, in Belgio), evitando così che il sistema classifichi l’account come “account fantasma”.

2. Riduzione delle funzionalità software: sebbene l’indirizzo e-mail rimanga attivo, i pacchetti software associati vengono spesso limitati alle versioni base accessibili solo via web (ad esempio, passando dalla suite Microsoft 365 completa, installabile su dispositivi, a una versione gratuita fruibile esclusivamente online).

3. Obblighi relativi al titolo: Istituzioni come l’ETH di Zurigo impongono ai professori in pensione di modificare la propria firma ufficiale, indicando chiaramente “Prof. em.”, al fine di evitare che, in questioni legali o istituzionali, venga data una rappresentazione non corretta del proprio legame con l’ateneo.

Mi sembrano dati significativi che potrebbero aiutare gli atenei nelle loro scelte politiche. E aiutare anche la SCI a prendere posizione su questo argomento.