Il primo simulatore di raggi cosmici della NASA - una nuova era nella ricerca radiobiologica spaziale. (21.05.2020)

Mentre c'è eccitazione per i nuovi piani della NASA per il ritorno dell'uomo sulla Luna, allo stesso tempo c’è preoccupazione, dato che  gli astronauti non essendo protetti dal campo magnetico della Terra saranno esposti alla potente radiazione cosmica e solare. I rischi primari includono: carcinogenesi, effetti sul sistema nervoso centrale, effetti sul sistema cardiaco, inibizione del sistema immunitario.La valutazione e mitigazione di questi rischi include la riduzione all'esposizione di ioni pesanti dei raggi cosmici e ad altra radiazione ionizzante nello spazio.
La NASA ha sviluppato un nuovo simulatore GCR (Raggi Cosmici Galattici) per generare uno spettro di particelle primarie e secondarie simile a quello a cui si è sottoposti nelle navicelle spaziali.
Il modello OLTARIS, (the On- Line Tool for the Assessment of Radiation in Space) utilizzabile online sarà utile ai ricercatori per trovare nuove strategie e sviluppare materiali efficaci di protezione per gli astronauti…

Fonte: PLOS Biology

Prevedere l'eruzione dei vulcani coi raggi cosmici adesso è possibile (22.04.2020)

La tomografia a muoni è simile a una radiografia a raggi X, coi muoni dei raggi cosmici si possono però "radiografare" perfino montagne e vulcani. L’esperimento che ha fatto storia e anche scuola sulla tecnica della MU-RAY, è sicuramente quello di Luis Alvarez  del 1970  avvenuto nella piramide di Chefren, con lo scopo di scovare eventuali camere nascoste, il rivelatore era posizionato nel centro della camera di Benzoni ed era stato messo in pratica usando il metodo comparativo. Se ci fosse stata una camera vuota, il confronto tra una simulazione teorica e la misura reale avrebbe dovuto evidenziare un eccesso di muoni (dove c’è un vuoto i muoni non sono assorbiti e se ne misurano di più) invece il risultato mostrava una distribuzione uniforme, l’esperimento  aveva così dimostrato che non ci dovevano essere camere nascoste.  Oggi Hiroyuki Tanaka è il ricercatore che ha saputo applicare e reinventare con successo gli eperimenti degli anni settanta condotti sulle piramidi egizie da Alvarez. Tanaka ha rilanciata la Mu Ray nel 2000 per indagare uno dei vulcani più pericolosi, il vulcano Asama in Giappone. Nel corso degli ultimi decenni i giapponesi sono diventati leader in questo campo di ricerca e oggi stanno associando l'intelligenza artificiale alla rivelazione dei muoni, non solo per studiare la morfologia geologica ma soprattutto per poter prevedere le eruzioni. Nelle immagini mediche a raggi X si applica con successo il deep learning, ad esempio per prevedere l'evoluzione e la crescita dei tumori. Con lo stesso principio è in corso un esperimento per prevedere le eruzioni del vulcano Sakurajima. Se l'esperimento avrà successo i geofisici potranno disporre di un valido strumento, anche se per ora non applicabile a tutti i vulcani...

Catturare i neutrini con il radar 10.03.2020

All'acceleratore SLAC in USA è stata sperimentato un nuovo metodo per rivelare le cascate di particelle prodotte dai neutrini quando attraversano la materia. Le onde radio vengono già utilizzate, anche se in pochi esperimenti per misurare gli sciami dei raggi cosmici in atmosfera. Questa nuova tecnica però adotta un impulso radar, utilizzando uno sciame di elettroni per simulare la cascata di particelle prodotta da un neutrino è stato possibile misurare l'eco del radar ad ogni formazione dello sciame. Il risultato positivo dell'esperimento fa immaginare che questo tipo di rivelatori potrà essere impiegato ad esempio sotto il ghiaccio o l'acqua per rivelare i neutrini cosmici in un range di energie attualmente inesplorato.

Fonte: APS

Semi di vita su Titano

Titano la luna maggiore di Saturno è studiata con molto interesse perchè si pensa che somigli molto a come doveva essere il nostro pianeta in un remoto passato. Si è già scoperta la presenza di diversi composti di carbonio con catene anche molto complesse che sono la base degli aminoacidi e quindi precursori di possibili formazioni di vita. Ora è stata osservata la presenza di sostanze azotate nell'atmosfera di Titano, in particolare i ricercatori hanno scoperto acetonitrile (CH3CN) e un suo isotopomero (CH3C15N), cioè una molecola simile ma con alcuni suoi elementi isotopici e combinati in modo differente. La scoperta è stata possibile grazie all'osservatorio ALMA in Cile, un gigantesco radiotelescopio e la formazione degli elementi è stata evidenziata da modellazioni computerizzate. La cosa interessante è che la presenza di questi composti è superiore rispetto ad altri elementi a base di azoto e sono prodotti dai raggi cosmici ad alta energia che impattano nell'atmosfera di Titano. Osservare in tempo reale la formazione di questi elementi è importante per scoprire come la vita sia apparsa sulla Terra. Che i "semi" della vita arrivino dallo spazio è quasi una certezza, la teoria della panspermia di Fred Hoyle ritrova spesso la sua conferma in composti presenti ad esempio nelle nebulose o nella polvere interstellare e i raggi cosmici sono uno di questi ingredienti "vitali". Hoyle andò anche oltre sostenendo che dallo spazio potrebbero arrivare intere catene di DNA e forme di vita elementari come i virus.

Fonte:Earthsky