Timothée Chalamet come Paul Atreides e Rebecca Ferguson come Lady Jessica.
Immagine: Warner Bros.

Modificando un noto modello climatico e applicandolo al mondo fittizio di Arrakis, un gruppo di scienziati ha dimostrato che la rappresentazione del pianeta desertico di Frank Herbert nella serie di libri Dune era sorprendentemente adatto, anche se con alcune differenze sorprendenti.

Arrakis-Dune-Pianeta deserto.

Queste parole, come un mantra, rotolano nei pensieri di Paul Atreides nel capitolo iniziale del classico di Frank Herbert del 1965, Dune. Il nostro eroe aveva il diritto di essere preoccupato, perché la sua nuova dimora non sarebbe stata affatto come Caladan, il mondo natale ricco d’acqua che si sarebbe lasciato alle spalle. Arrakis, come Paul avrebbe presto sperimentato in prima persona, manca di acqua in superficie e non piove mai. La superficie del pianeta è coperta quasi interamente da deserti pieni di dune, che sono rappresentati splendidamente nel nuovo Dune film diretto da Denis Villeneuve. Questa arida monotonia è occasionalmente interrotta da catene montuose, affioramenti rocciosi e l’insolito verme della sabbia. E, naturalmente, c’è il caldo intenso.

Arrakis presenta un’ambientazione fantastica per un’avventura fantascientifica tentacolare, e la rappresentazione di Herbert di un pianeta desertico non era troppo lontano dal bersaglio, come un gruppo di scienziati ha recentemente dimostrato. Il team, esperto in modellazione climatica, ha voluto sapere come un pianeta come Arrakis potrebbe effettivamente funzionare e se gli esseri umani potrebbero davvero viverci, così hanno eseguito una simulazione per scoprirlo. Il modello risultante, per la maggior parte, ha soddisfatto le aspettative, come i ricercatori scrivono in The Conversation. Fedeli alla visione di Herbert, “Arrakis stesso sarebbe effettivamente abitabile, anche se inospitale”, hanno scritto gli scienziati.

In una e-mail, Alex Farnsworth, un meteorologo presso l’Università di Bristol e un collaboratore del progetto, ha detto che è stato più sorpreso da quanto sia stato accurato Herbert nel “immaginare un mondo desertico senza avere un background di fisica o un supercomputer su cui eseguire qualsiasi tipo di calcolo”, aggiungendo che Herbert “deve aver fatto una quantità enorme di ricerca nelle varie componenti del sistema Terra per capire come un tale mondo potrebbe funzionare”.

Javier Bardem come Stilgar.

Javier Bardem come Stilgar.
Immagine: Warner Bros.

Farnsworth, insieme a Michael Farnsworth dell’Università di Sheffield e Sebastian Steinig dell’Università di Bristol, hanno cercato di emulare Arrakis il più possibile, nonostante la sua natura fittizia. A tal fine, hanno fatto riferimento alle descrizioni di Arrakis dal Dune e anche la serie Enciclopedia di Dune, trovando, per esempio, che il pianeta è in un’orbita circolare come la Terra.

I ricercatori hanno poi modificato un noto modello climatico per simulare la loro versione di Arrakis, che hanno fatto prendendo in considerazione vari fattori, come la topologia del pianeta e la quantità prevista di esposizione stellare (il team ha usato una costante solare moderna perché “Herbert ha basato molto di ciò che sapeva sul pianeta Terra”, ha detto Farnsworth). Hanno anche presunto una composizione atmosferica di 350 parti per milione di anidride carbonica, invece delle 417 parti per milione della Terra, e hanno alzato la quantità di ozono, che è 65 volte più efficiente dell’anidride carbonica nel riscaldare l’atmosfera in un periodo di due decenni, secondo gli scienziati.

Per quanto riguarda l’ossigeno su Arrakis, questo doveva rimanere nel regno della fantascienza. Senza vegetazione, l’ossigeno su Dune è fornito dai giganteschi vermi della sabbia, come Herbert ha dichiarato nel suo libro.

Con i parametri impostati, i ricercatori hanno dato il via alla simulazione e hanno aspettato tre settimane che il computer eseguisse i suoi calcoli. Guardando i risultati, i ricercatori sono stati in grado di individuare alcune caratteristiche molto simili ad Arrakis, ma con alcune differenze chiave.

Calore estremo e freddo gelido

In Dune, le regioni polari di Arrakis sono descritte come più ospitali di altre aree, ma le simulazioni raccontavano una storia diversa. Secondo il modello di Arrakis, le zone tropicali raggiungono circa 113 gradi Fahrenheit (45 gradi Celsius) durante i mesi più caldi e non meno di 59 gradi F (15 gradi C) durante i mesi più freddi (che non è troppo lontano dalle condizioni sulla Terra). Ma le temperature più estreme sono state viste alle medie latitudini e nelle regioni polari, dove le temperature estive erano calde come 158 gradi F (70 gradi C) sulla sabbia e gli inverni diventavano molto, molto freddi, con temperature fino a -40 gradi C/F alle medie latitudini e -103 gradi F (-75 gradi C) ai poli.

“Questo è contro intuitivo in quanto la regione equatoriale riceve più energia dal Sole”, hanno scritto i ricercatori. “Tuttavia, nel modello le regioni polari di Arrakis hanno significativamente più umidità atmosferica e un’alta copertura nuvolosa che agisce per riscaldare il clima, poiché il vapore acqueo è un gas serra.”

Piove?

Non piove sull’Arrakis di Herbert, ma in il modello, c’erano alcune piccole quantità di pioggia alle alte latitudini durante l’estate e l’autunno, sulle montagne e gli altipiani. Il libro descrive anche le calotte polari, una caratteristica assente nell’Arrakis simulato; ciò è dovuto al fatto che le temperature estive sono così alte ai poli e non ci sono precipitazioni invernali per ricostituire le calotte.

“Sono stato anche sorpreso che queste grandi tempeste ‘corioliche’ che si dice circumnavighino il pianeta possano in un certo senso essere anche una realtà”, ha detto Farnsworth. “Anche se non così potenti come i libri o il film descrivono”.

Dove potrebbe vivere la gente?

Fedele alla visione di Herbert di Arrakis, il pianeta simulato è caldo, ma non così caldo da non poter sostenere gli esseri umani. Le regioni tropicali sembrano essere le più abitabili, in quanto non superano il pericoloso limite di temperatura di bulbo umido. Un articolo del 2019 del climatologo Tom Matthews della Loughborough University, pubblicato anche su The Conversation, spiega:

Quando la temperatura dell’aria supera i 35°C [95°F]il corpo si affida all’evaporazione dell’acqua – principalmente attraverso la sudorazione – per mantenere la temperatura interna a un livello sicuro. Questo sistema funziona fino a quando la temperatura “wetbulb” raggiunge i 35°C. La temperatura del bulbo umido include l’effetto di raffreddamento dell’acqua che evapora dal termometro, e quindi è normalmente molto più bassa della temperatura normale (“bulbo secco”) riportata nelle previsioni del tempo.

Una volta superata questa soglia di temperatura wetbulb, l’aria è così piena di vapore acqueo che il sudore non evapora più. Senza i mezzi per dissipare il calore, la nostra temperatura interna aumenta, indipendentemente da quanta acqua beviamo, da quanta ombra cerchiamo o da quanto riposo facciamo. Senza tregua, segue la morte – più presto per i molto giovani, gli anziani o quelli con condizioni mediche preesistenti.

Come sottolinea la simulazione, un’esistenza equatoriale potrebbe funzionare, ma guai all’esploratore impreparato che osa viaggiare verso le medie latitudini senza una tuta di recupero dell’umidità. Lì, nelle pianure, le temperature superano spesso i 50-60 gradi C, il che è “mortale per gli esseri umani”, secondo gli autori. Di nuovo, è qui che i modelli si allontanano dal libro, poiché le medie latitudini sono dove la maggior parte della gente vive su Arrakis (comprese le città Arrakeen e Carthag).

Questo esercizio è stato fatto durante il tempo libero dei ricercatori e soprattutto per divertimento, ma come Farnsworth ha sottolineato, c’è un lato serio in tutto questo, poiché queste simulazioni mettono alla prova la nostra comprensione della fisica del clima. Se fosse stato prodotto un mondo molto diverso, avrebbe potuto significare che la nostra comprensione è limitata a mondi simili alla Terra, ha detto. Gli scienziati possono anche utilizzare le simulazioni per “capire i modelli climatici, non solo per guardare il clima passato, presente e futuro, ma anche il clima potenziale di mondi al di fuori del nostro sistema solare”, ha spiegato Farnsworth.

Allo stesso tempo, questo esercizio sta anche comunicando un messaggio molto importante che ha a che fare con il cambiamento climatico indotto dall’uomo. “Dato che Frank Herbert era un ecologista appassionato, penso che il messaggio sarebbe: proteggete ciò che avete, perché un clima come quello di Arrakis non è qualcosa che vorremmo mai sperimentare”, ha detto Farnsworth.

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