Chimica estrema

Creato per la prima volta nel 1961, il laurenzio resta un elemento incompreso. Alcuni degli isotopi sintetizzati da allora, una decina, hanno un’emivita di qualche ora, altri più “leggeri” sopravvivono per pochi secondi, è difficile studiarne le proprietà tanto più che negli acceleratori si riesce a crearne un atomo per volta.

Nella tavola periodica è l’ultimo degli attinidi, ma un po’ métèque come tanti frontalieri. Con 103 protoni dovrebbe essere un transuranico (l’uranio ne ha 92) secondo me, invece i transuranici adesso si chiamano transattinidi e vengono dopo, tanto per confondermi le idee, e finiscono nell’Hic sunt leones.

Cosa distingue un attinide da un trans è un busillis, il che spiega la copertina di Nature dedicata al paper di un gruppo nippo-germano-israelo-elvetico-neozelandese.

Usando poche migliaia di atomi, sono riusciti a misurare il “primo potenziale di ionizzazione”, quanta energia ci vuole per togliere un elettrone promiscuo – in politically correct detto “di valenza” – a un atomo neutro di laurenzio-256 che ha un’emivita di 27 secondi dopo di che ciao:

electronvolts. […] The measured IP1 is in excellent agreement with the value of 4.963(15) electronvolts predicted here by state-of-the-art relativistic calculations. The present work provides a reliable benchmark for theoretical calculations and also opens the way for IP1 measurements of superheavy elements (that is, transactinides) on an atom-at-a-time scale.

E’ proprio l’ultimo degli attinidi, esattamente come previsto dai teorici. Commento entusiasta di Andreas Türler.

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Dovrebbe far discutere il paper di Alessandra Mastrobuono-Battisti et al. sul tasso di ossigeno-17 nella crosta terrestre e lunare, perché da decenni viene riscritta la genesi della Luna, senza raggiungere un consenso. Stando alla teoria prevalente, ma ha parecchie rivali, la Luna sarebbe nata da “impatto gigante” fra il “pianeta embrionale” Theia e una proto-Terra che 4 miliardi e rotti anni fa stava accumulando materia ed era ancora molliccia. L‘editoriale riassume la genesi in termini hollywoodiani:

The time: some 4.5 billion years ago, in the earliest days of the Solar System. The place: hostile. A long time ago, if you like, in a galaxy not very far away. Thousands of adolescent protoplanets whizz around the Sun, bashing into each other, some breaking into smaller pieces and forming others as they soak up the freed materials. One of these protoplanets, lying not too far from the Sun and not too close, is what we now call Earth.
Enter, stage left, protoplanet Theia. Smaller than proto-Earth, it was raised in a similar neighbourhood. A chance meeting set the two on a collision course. The meeting is violent, and — here it helps if you imagine the most gravelly cinematic voice-over you can manage — life for both will never be the same again.
Theia becomes a giant cloud of dust infused with bits spewed from the injured proto-Earth, which quickly comes together to form the Moon. Earth gains a dependant.
The script might sound familiar; the plot more of a remake than of anything original. But here is the difference. Previously, many planetary scientists considered that it was too much of a stretch to say that young Theia and Earth were so closely related. It is much more plausible, given the chaos of the time, to present Theia as a random stranger. But that creates a continuity error: the mineral composition of rocks retrieved from the Moon is eerily similar to those of Earth.
Either Theia and Earth are related, or our best models of how the Moon formed are wrong. But if they are related, then why is it that the other bodies in the Solar System that we have studied seem to be so different from each other? What are the chances, given the number of objects out there at the time, that proto-Earth would be hit by a near clone?

Risposta: una su cinque, altissima, ma non definitiva.

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Le comete avrebbero “inseminato” la Terra con l’acqua e le sostanze organiche all’origine della vita. Ci sono pianeti attorno ad altri soli e non si può escludere che siano stati inseminati anch’essi. Karin Öberg et al. hanno proprio identificato una serie di cianuri indispensabili a eucarioti e procarioti –  CH3CN, HC3N and HCN — nel disco di accrescimento, la culla dei pianeti, attorno alla stella MWC 480. Hanno anche trovato, guarda caso, che il rapporto tra i vari cianuri somiglia a quello nelle comete attorno a Sol1. Purtroppo, MWC 480 è una stella giovane, i pianeti devono ancora nascere e i cianobatteri alieni pure.

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Fra le incertezze sui cambiamenti climatici in corso, scrivono E. A. G. Schuur et al., c’è il tempo che ci metterà il permafrost delle zone circumpolari a sciogliersi, i batteri a colonizzarlo e a rilasciare metano e CO2, contribuendo così al riscaldamento globale. Dalla rassegna delle ricerche recenti

we find that current evidence suggests a gradual and prolonged release of greenhouse gas emissions in a warming climate and present a research strategy with which to target poorly understood aspects of permafrost carbon dynamics.

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Dopo la chimica nucleare, la geochimica, la biochimica e la biogeochimica, quella industriale. Mark Peplow è andato nei laboratori privati e pubblici dove si costruiscono nuovi materiali “a groviera” (MOF, per metal-organic frameworks) le cui prestazioni – se si riuscissero a produrre in quantità industriali – dovrebbero superare quelli degli zeoliti. Titolo “The hole story“.