APi Post

@-mail
print
Login
Astroparticelle - NewsAPi News
logo

Raggi cosmici ed eclissi di Sole

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. L'attività solare
  2. Il campo magnetico terrestre
  3. I parametri atmosferici come temperatura e pressione che determinano spessore e densità dell'atmosfera

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)

 

Il G-III Aircraft dal centro Armstrong della NASA ha fornito immagini televisive live in tutta l'America, durante l'eclisse di Sole.

 

Webcast completo

 

M.A.

 

 


To the top

Astroparticelle - schegge per lo sviluppo della conoscenza...


⚛ In primo piano

Centro di ricerca alla Jungfraujoch

Jungfraujoch è il nome di una specie di gola che separa i monti Jungfrau ed Eiger, qui su volontà dell'industriale svizzero Adolf Guyer Zeller è nata la stazione ferroviaria più alta d'Europa soprannominata anche "Top of Europe". Cento metri sopra alla stazione è stato costruito l'osservatorio astronomico Sphinx che ora è diventato un centro di ricerca per lo studio sull'inquinamento dell'aria (polveri sottili), gas serra e aerosol... ma noi conosciamo bene questo osservatorio poiché spesso utilizziamo i dati "JUNG" dei neutron monitor...


23.08.2019 La nuova app di AstroParticelle

Con questa applicazione si potranno avere più comodamente sott'occhio le principali novità sui raggi cosmici e le nostre iniziative, inoltre sarà anche di supporto al progetto ADA. Una parte dell'app è dedicata al "Calcolo" tramite dei semplici tool, con cui effettuare velocemente alcuni conti relativi ai rivelatori e alle misure sui raggi cosmici. Un'icona centrale è dedicata a ricordarci un imminente evento o iniziativa, infine vengono riportati alcuni dati sull'attività solare...




 



Muon Monitor in real time



News dal Mondo


18.08.2019 Nelle immagini di Fermi la Luna brilla più del Sole

Quando i raggi cosmici colpiscono l'atmosfera terrestre si producono sciami di particelle, molte delle quali arrivano al suolo, sulla Luna non c'è atmosfera, quindi i raggi cosmici colpiscono direttamente il suolo lunare e analogamente a quanto succede sui pianeti con atmosfera, si producono sciami di particelle, ma direttamente nella regolite (la sabbia lunare). Tra i vari tipi di particelle prodotte sono compresi i fotoni gamma che vengono riflessi anche nello spazio. Il satellite Fermi che è stato progettato per rivelare e misurare i raggi gamma può osservare la Luna in questa radiazione. Mario Nicola Mazziotta e Francesco Loparco, dell'INFN di Bari hanno analizzato la Luna in raggi gamma e hanno constatato come questa può essere utilizzata come rivelatore di raggi cosmici. La sequenza di immagini mostra la quantità di raggi gamma misurata in diversi mesi di esposizione. Nel corso di circa dieci anni, gli scienziati hanno notato che durante il ciclo solare di 11 anni la luminosità della luna in raggi gamma varia del 20%...

Fonte: NASA


18.07.2019 Scansioni con particelle di raggi cosmici svelano i dettagli di una misteriosa volta sotterranea in Russia

Nascosta sotto la fortezza di Naryn-Kala a Derbent, in Russia, vi è una misteriosa volta sotterranea - una struttura sepolta il cui scopo originale è rimasto sconosciuto per decenni. Ora, grazie all'uso della tecnologia di scansione a muoni (mu-ray), si potrà finalmente sapere qual è la natura dell'edificio. Fino ad ora, gli archeologi erano stati divisi sulla questione se questo fosse il sito di una chiesa, un antico serbatoio d'acqua, o forse un tempio del fuoco zoroastriano.  Grazie alle nuove misurazioni, ora sembra che la prima ipotesi sia la più probabile...


Fonte: Science Alert



☄ Il libro Astroparticelle

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.

Libro


Area riservata

Accedi | Registrati

x

Iscriviti

Per ricevere aggiornamenti periodici inviaci la tua email.

oppure registrati

Questo modulo serve solo come iscrizione alle newsletter, per accedere all'area riservata è necessario registrarsi.

INFN

CERN LHCF

supernova alert

EOS

supernova alert