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Appunti sui raggi cosmici

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Una mucca piovuta dal cielo

08/10/2019

M.A.

Per il 90 % i raggi cosmici sono protoni che colpiscono l’atmosfera a un ritmo costante, se osserviamo lo spettro di energia delle astroparticelle, vediamo che ogni secondo per ogni metro quadrato di superficie terrestre arriva almeno un protone di 1 TeV di energia.

Poichè la superficie totale della Terra è pari a circa 5 x 1014 m2, con minima approssimazione (stiamo trascurando l'angolo solido), nell'atmosfera terrestre piovono 5 x 1014 di quei protoni ogni secondo! Sembra un numero grande e lo è, ma moltiplicato per la massa di ogni singolo protone (1.6 x 10-27 Kg), in termini umani significa meno di 1 miliardesimo di grammo di materia al secondo, vuol dire che sarebbero necessari 32 anni per arricchire la terra di 1 grammo di massa in raggi cosmici, questo solo per protoni di 1 TeV (chi ha voglia può fare un’integrale su tutto lo spettro di energie).

Ora da quanto tempo esistono i raggi cosmici?

Nello spettro delle particelle cosmiche ci sono alcuni nuclei leggeri e radioattivi che si pensa siano prodotti all'origine, dalla frammentazione di nuclei più pesanti, in particolare il berillio. Questo nucleo decade in boro in un tempo abbastanza lungo (milione di anni), pertanto se nei pressi del nostro pianeta ci fosse molta presenza di boro significherebbe che le particelle iniziali (berillio) devono aver percorso molta strada e per lungo tempo, e quindi sono decadute in boro; viceversa se la presenza di berillio fosse elevata sarebbe vero il contrario. Ebbene, la stima di queste misure tra boro e berillio e altri isotopi radioattivi hanno dato come risultato che i raggi cosmici - intesi come flusso costante di particelle - dovrebbero esistere da qualche decina di milioni di anni. Questo non è in contrasto con alcuni studi paleontologici o paleoclimatologici che suggeriscono flussi di particelle cosmiche anche in epoche più remote.

Ma giusto per concludere i nostri conti folli, a questo punto possiamo calcolare che la massa prodotta dai raggi cosmici in - diciamo 20 milioni di anni - è pari a 625 Kg, circa equivalenti alla massa di un bovino, in sostanza ogni venti milioni di anni, una mucca in raggi cosmici ci piove dal cielo...


(Immagine:http://iruntheinternet.com)





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