Pagina generata come piccolo contributo all'eclisse di Sole del 21 agosto 2017.
Ci può essere qualche relazione tra il flusso dei raggi cosmici misurati a terra e un'eclisse di Sole?
Sembra una domanda banale, in quanto la Luna è solamente un granello di sabbia che si interpone tra il Sole e la Terra (e lo fa sempre anche senza eclissi) e per i raggi cosmici che provengono dal cosmo in maniera isotropica, la sua influenza è praticamente inesistente.
Bisogna però ricordare quali parametri modulano le misure degli strumenti che contano le particelle secondarie generate in atmosfera e prodotte dai raggi cosmici primari provenienti dallo spazio, queste variabili sono:
1. Un'eclisse di Sole ha una durata complessiva di qualche ora, ma la fase di totalità -durante la quale il disco solare si oscura completamente - dura solo qualche minuto. Durante questo tempo l'attività solare sarà costante e la Luna potrà agire come schermo verso il Sole o verso il vento solare per una frazione infinitesimale; per cui durante un'eclisse possiamo considerare l'attività solare che influenza la Terra come una costante.
2. La luna è priva di campo magnetico e quindi non può influenzare quello terrestre che rimarrà anch'esso pressoché costante, durante tutto il tempo di svolgimento dell'eclisse.
3. Rimangono i parametri atmosferici, infatti la cosa che si manifesta sensibilmente in particolare durante la totalità dell'eclisse è il notevole calo di radiazione solare, ovvero di temperatura.
Il calo di temperatura può produrre un calo di pressione atmosferica - la relazione non è così robusta e diretta - ma diciamo che ci sono probabilità che la pressione possa diminuire.
A fronte di un calo di pressione la colonna d'aria locale interessata si può ridurre, ne consegue che le prime interazioni tra i raggi cosmici primari con le molecole dell'aria potrebbe avvenire a un'altitudine minore. La conseguenza è che alcune particelle -come i muoni - devono percorrere meno atmosfera e hanno meno probabilità di decadere prima di raggiungere il suolo; perciò gli strumenti a terra ne misureranno un flusso maggiore.
Se la temperatura e la pressione diminuiscono, si può anche immaginare che la densità dell'aria aumenti e questo potrebbe portare a una maggiore probabilità di collisione dei protoni primari con le molecole di aria, con un conseguente aumento anche di neutroni in atmosfera. Si tratta di variazioni molto piccole e difficili da percepire. Per notare qualche variazione sono necessari strumenti altamente sensibili e anche sensibili a bassi livelli di energia delle particelle.
Come esercizio ludico possiamo vedere se nel rivelatore di neutroni di Newark (Colburn Laboratory, 150 Academy St, Newark, DE 19716 - New Jersey, USA) che fa parte della rete di NMDB, compare il comportamento appena descritto. Questo rivelatore è stato l'unico funzionante online che si trovasse vicino alla zona interessata dall'eclisse, ma sfortunatamente non rientrante nella fascia di totalità.
La fase dell'eclisse a Newark (cortesia timeanddate.com)
Il tempo è relativo a quello locale, per questa "analisi" dovrà essere trasformato in tempo universale (UTC):
Il tempo locale a Newark si discosta di -4 ore rispetto al UTC (cortesia timeanddate.com)
Vediamo il grafico ricavato dal Neutron monitor database, il quale fornisce i dati del conteggio di neutroni in relazione alla pressione atmosferica, il tempo è espresso in UTC:
Per semplificare la lettura riportiamo lo stesso grafico con sovrapposti i dati di inizio, fase massima e fine eclisse:
Come si può notare all'inizio dell'eclisse la pressione atmosferica diminuisce, come sarebbe prevedibile, ma in realtà era già in diminuzione, e al termine dell'eclisse non ritorna ai valori iniziali come ci si aspetterebbe, il comportamento dei neutroni invece è confermato, infatti al calare della pressione il loro conteggio aumenta sensibilmente.
Questa simulazione è ancora più esplicativa per il "probabile" comportamento atteso, tuttavia il problema fondamentale è che la stazione di rivelazione dei neutroni di Newark era fuori dalla fascia di totalità dell'eclisse. Si potrebbero fare esercizi simili recuperando i valori di temperatura atmosferica, chi vuole approfondire può scaricare i dati ascii relativi al grafico: filetxt.
Per finire alcune immagini recuperate dalla trasmissione streaming della NASA con alcune delle attività più interessanti.
L'anello di diamante (NASA)
Numerosissimi i lanci di palloni stratosferici per le misure ambientali durante l'eclisse.
Indagini sui disturbi radio durante la prima eclisse ripresa in volo, nel 1925.
Immagine ripresa dal dirigibile durante la prima eclisse ripresa in volo, nel 1925.
Immagini, video e spettrografia riprese dall'aereo per attività scientifiche (G-III Aircraft)
M.A.
A podcast on cosmic rays (by NotebookLM ) 23.10.2024
Il primo podcast su astroparticelle.it per arricchire un argomento sempre attuale. NotebookLM è l'ennesimo tool di intelligenza artificiale per ricerca scientifica, ma la sua funzione sconvolgente è che crea in pochi istanti podcast realistici basati su articoli caricati nel proprio account, per ora l'audio è solamente in lingua inglese. Non è ancora perfetto, ma rappresenta uno strumento che potrà arricchire siti web di tutte le risme e potrà essere utilizzato anche come complemento per la didattica...
International Cosmic Day 2024
L'International Cosmic (ray) Day (ICD) è un evento introdotto il 26 settembre 2012 dal DeutschesElektronen-Synchrotron (DESY) in collaborazione con NetzwerkTeilchenwelt in Germania e il centro di ricerca Fermilab con la sua rete di insegnanti QuarkNet negli Stati Uniti. La data non è stata scelta a caso, infatti nel 2012 ricorreva il centenario della scoperta dei raggi cosmici. Con la spedizione VHANESSA in mongolfiera - oltre a celebrare il centenario - siamo stati testimoni del primo Cosmic Rays Day. Da allora, ogni anno l'evento si ripete periodicamente verso i mesi invernali.
ICD 2024 si terrà il 26 Novembre
Raggi cosmici da microquasar di piccola massa 29.01.2025
I microquasar sono generalmente classificati in base alla massa della relativa stella nel sistema e i sistemi di piccola massa sono molto più comuni di quelli di massa elevata. Per molto tempo sono state osservate prove di accelerazione delle particelle solo dai microquasar di massa elevata. Un esempio è SS 433, un microquasar contenente una stella circa dieci volte la massa del nostro Sole, identificato come uno dei più potenti acceleratori di raggi cosmici della galassia. Ciò ha portato a supporre che i microquasar di piccola massa semplicemente non avessero la potenza necessaria per produrre raggi gamma. Una scoperta rivoluzionaria della Dott.ssa Laura Olivera-Nieto del Max-Planck-Institut fur Kernphysik (MPIK) in Germania e del Dott. Guillem Marti-Devesa dell’Università di Trieste, mette in discussione questa ipotesi. Analizzando 16 anni di dati provenienti dal Fermi Large Area Telescope della NASA, i ricercatori hanno identificato un debole segnale di raggi gamma associato a GRS 1915+105, un microquasar con una stella più piccola del Sole. I raggi gamma rilevati hanno energie superiori a 10 GeV, suggerendo che questo sistema potrebbe accelerare le particelle fino a energie ancora più elevate...
Fonte: SPACE DAILY
Nuova ipotesi sull'accelerazione dei raggi cosmici 20.01.2025
Secondo una nuova ricerca pubblicata su "The Astrophysical Journal Letters", i raggi cosmici ad altissima energia (UHECR) sarebbero energizzati dalla turbolenza magnetica, piuttosto che dall'accelerazione d'urto. I campi magnetici aggrovigliati in ambienti astrofisici estremi spingono le particelle a energie incredibili. Le osservazioni però indicano che la fonte dell'energia dei raggi cosmici è più probabilmente la turbolenza magnetica. Gli autori dell'articolo hanno scoperto che i campi magnetici in questi ambienti si aggrovigliano e ruotano accelerando rapidamente le particelle e aumentando bruscamente la loro energia fino a un taglio netto ...
Fonte: SciTechDaily
Il libro AstroParticelle 26.09.2013 - Un viaggio scientifico tra i raggi cosmici raccontato attraverso la storia, le invenzioni i rivelatori e gli osservatori; senza trascurare gli effetti che essi producono coinvolgendo numerose discipline scientifiche tra cui astrofisica, geofisica e paleontologia. |
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