Le nostre liste | 10 notizie con le scoperte scientifiche più incredibili secondo la rivista Science

Nella classifica dei dieci risultati scientifici più significativi del 2022 stilata dalla rivista Science, l’astronomia vince a mani basse vedendosi assegnare il primo posto come breakthrough of the year grazie al James Webb Space Telescope e venendo ancora menzionata nella top 10 per la missione DART, il primo esempio di difesa planetaria. Iniziamo con la copertina del fascicolo che propone una rielaborazione grafica della foto dello specchio segmentato di JWST al quale è stata sovrapposta l’immagine di una nube interstellare che sembra formare delle colonne. Si chiama Pillars of Creation. È una regione di formazione stellare nella costellazione dell’Aquila, diventata famosa grazie ad una iconica immagine dello Hubble Space Telescope del 1995, recentemente rifatta da JWST.

La rivincita di un telescopio

Essere selezionato come Breakthrough of the Year è la rivincita del telescopio che era stato bersaglio di molte critiche a causa dei continui ritardi accompagnati da aumenti dei costi. Dopo una gestazione lunga oltre 20 anni e una spesa di 10 miliardi di dollari, JWST è stato lanciato il giorno di Natale del 2021 e ha iniziato il lungo viaggio che lo ha portato a 1,5 milioni di km dalla Terra, nel punto lagrangiano L2, dove la sua orbita gode di eccezionali condizioni di stabilità. Ci sono volute 344 manovre per aprire il telescopio che era stato accuratamente impacchettato per entrare nell’ogiva di Ariane 5 e tutto si è svolto secondo i piani. Un grandissimo successo che ha regalato alla comunità astronomica mondiale uno strumento dalle capacità talmente eccezionali che il Presidente USA, Joe Biden, aveva voluto essere testimonial per la presentazione della sua prima immagine, avvenuta alla Casa Bianca l’11 luglio 2022. Quanti telescopi possono dire di avere fatto scomodare un Presidente americano?

Ora Science lo consacra definendolo Golden Eye, l’occhio d’oro. Potrebbe sembrare un titolo della serie James Bond ma si riferisce allo specchio primario formato da 18 esagoni di berillio ricoperti d’oro per ottimizzare la riflettività nell’infrarosso dove l’espansione dell’Universo ha fatto scivolare la radiazione emessa dalle prime galassie che si sono formate poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, ma anche dove emette la polvere che forma l’ossatura delle galassie come la nostra.  I dati raccolti nei primi sei mesi di attività del telescopio hanno già messo in dubbio idee che si pensavano consolidate. Le galassie lontane, per esempio, sembrano essere più numerose e più brillanti di quanto ci si potesse aspettare come se il giovane Universo avesse una gran fretta di formare le strutture. Ma anche l’osservazione dei pianeti in orbita intorno ad altre stelle è in grande fermento: la possibilità di misurare la composizione delle loro atmosfere apre la porta alla ricerca di mondi potenzialmente abitabili.

JWST è un osservatorio e può studiare ogni oggetto celeste, anche quelli che non ti aspetti. Significativo il fatto che sia stato puntato verso l’asteroide Dimorphos per studiare gli effetti dell’impatto dalla missione DART che è andata volutamente a schiantarsi contro il povero ed inoffensivo sasso celeste.  Si è trattato di un esperimento per mettere alla prova la nostra capacità di deviare l’orbita di un asteroide nel quadro di una ipotetica futura missione di difesa planetaria. Per il momento nessun asteroide è in rotta di collisione con la Terra, ma Science ha riconosciuto il grande successo della missione DART alla quale l’Agenzia Spaziale Italiana ha partecipato con LiciaCube, il piccolo satellite che ha ripreso da vicino tutta la sequenza dell’impatto.

PR23, o riso perenne

Dopo questa straordinaria doppietta della scienza spaziale, Science ha scelto di riconoscere il grande interesse dello sviluppo del riso perenne, cioè del riso che non deve essere piantato ogni anno. Il progetto dell’Università dello Yunnan, molto sponsorizzato dal governo cinese, promette di fare risparmiare una enorme quantità di lavoro. Noto come PR23, il riso perenne è produttivo per diversi anni, poi va ripiantato. Sarebbe una rivoluzione nella coltivazione di uno dei cereali che nutrono l’umanità.

AI artistica

Ma Science guarda anche alla creatività e riconosce i risultati ottenuti dall’applicazione dell’intelligenza artificiale in ambito artistico partendo dall’utilizzo della AI per accoppiare testi ed immagini disponibili online per trovare ricette che permettano di costruire nuove immagini basate su nuovi testi. Chi volesse cimentarsi, può scaricare il software open DALL-E che non si scompone davanti a richieste del tipo “disegna una poltrona a forma di avocado”.

Scoperte di virus e sviluppo di vaccini

La biologia può vantare molti risultati importanti nel corso del 2022, dalla scoperta del batterio Thiomargarita magnifica che è 5mila volte più grande dei tipici batteri e che ha caratteristiche assolutamente uniche, allo sviluppo di nuovi vaccini contro i virus respiratori, alla scoperta che un comune virus dell’herpes gioca un ruolo importante nella sclerosi multipla. Poi ci sono due risultati basati sull’analisi del DNA antico, una tecnica che è stata sviluppata da Svante Pääbo che è stato insignito del Nobel per la medicina 2022.

DNA antico ed eDNA

Si inizia andando indietro di 700 anni e confrontando i risultati dell’analisi del DNA estratto dalle ossa delle vittime della peste nera, una terribile epidemia che ha dimezzato la popolazione europea, con quelli ottenuti dalle sepolture precedenti e successive alle ondate di contagi. Il confronto ha dimostrato che la peste ha selezionato la frazione della popolazione che aveva il gene ERAP2, capace di istruire il sistema immunitario a combattere il batterio Yersinia pestis. È un chiarissimo esempio di selezione naturale sul genoma umano.

Andando molto più indietro nel tempo, gli esperti nell’analisi del DNA antico sono riusciti ad estrarre mozziconi di DNA vecchio di 2 milioni di anni dal suolo congelato di un deserto artico. Si chiama eDNA perché non permette di studiare un individuo ma piuttosto l’ambiente (da qui la e per environmental). I frammenti di DNA isolati permettono di ricostruire una antica foresta popolata da oche e mammiferi, compresi dei mastodonti, progenitori degli elefanti che non ci si sarebbe aspettato di trovare così a nord.  Nessuno era mai riuscito ad estrarre DNA da campioni di suolo così antichi, ma l’analisi del DNA ambientale potrebbe essere una svolta per ricostruire la storia della flora, della fauna e del clima sulla Terra.

Una legge importante

La classifica di Science riserva un posto alla legge per combattere il cambiamento climatico recentemente approvata dal Congresso americano. Non è un risultato scientifico ma si basa sul lavoro di centinaia di climatologi e di fisici dell’atmosfera oltre che di esperti di energie rinnovabili. Per una volta, la politica ha ascoltato la scienza e Science, che è la voce ufficiale della American Association for the Advancement of Science, giustamente celebra un passo legislativo importantissimo, che è stato in forse fino all’ultimo voto.