Per verificare il buon funzionamento dei rivelatori di raggi cosmici, un esperimento sempre valido è quello di portarli ad alta quota e verificare l'andamento in funzione dell'altitudine. Tuttavia il rivelatore in questione è stato progettato per uno scopo preciso che è quello di verificare la formazione di eventuali sciami di particelle (gamma) sotto spessori di materia e presumibilmente anche sotto la superficie dell'acqua.
Il passo del Furka location per James Bond.
Furka pass
Il passo del Furka è una rinomata località della svizzera tedesca, location del film "Goldfinger" della serie James Bond 007 interpretato da Sean Connery (1964). Il passo si trova in una stupenda cornice alpina collegato col passo del Grimsel e del San Gottardo. La sua quota è di circa 2400 metri e poco più in basso c'è un altro pezzo di storia che è l'Hotel Belvedere. Di fronte all'hotel si trova il ghiacciaio del Rodano (Rhone in svizzero), il secondo per estensione durante l'ultima era glaciale, dopo l'Aletch, ora invece diventato uno dei minori. Il ghiacciaio del Rodano alimenta l'omonimo fiume e il fronte del ghiacciaio è caratterizzato da una grotta artificiale, l'Ice Grotto che dà la possibilità di immergersi letteralmente sotto alla superficie del ghiacciaio.
L'idea di base era di utilizzare il ghiaccio al posto dell'acqua come test per lo strumento, dato che il ghiaccio ha una densità di poco inferiore a quella dell'acqua. Le simulazioni matematiche suggerivano che fino a un metro di spessore di acqua (o ghiaccio), il rivelatore avrebbe potuto rivelare eventuali sciami di particelle gamma, per interazione tra i raggi cosmici e l'acqua stessa. La sorpresa è che lo spessore di ghiaccio sovrastante la grotta è in media superiore a una decina di metri, questo ha vanificato tale possibilità di misura, mentre è stato possibile misurare e con estrema chiarezza l'attenuazione dei muoni.
Il fronte del ghiacciaio del Rodano.
Un primo test sulle variazioni dei muoni rispetto all'altitudine è stato eseguito durante il trasferimento dal passo del Grimsel (2100 m) scendendo a Gletsch (1750 m) e risalendo al passo del Furka (2400 m). Il profilo della media mobile del rate di muoni misurato procede di pari passo al profilo di altitudine misurato dal data logger GPS.
Anche il rate dei segnali gamma assume un andamento in aumento con l'aumentare dell'altitudine. Questo è abbastanza normale se si considera che la radiazione cosmica aumenta con più si sale di quota. In realtà questi dati fanno parte di quello che si può considerare il rumore di fondo del rivelatore e saranno utili da confrontare quando il rivelatore sarà immerso sott'acqua.
Misure di raggi cosmici a confronto con l'altitudine.
In alto a sinistra il profilo di quota (l'altitudine varia da 2100 a 1700 e poi a 2400 metri), a destra il percorso effettuato; sotto a sinistra in blu i muoni e a destra in rosso i segnali dagli sciami di raggi gamma.
Misure nel Ice Grotto
Un secondo test - quello più interessante - è stato eseguito a partire dal parcheggio attinente all'entrata del "Ice Grotto" (rivelatore in spalla) fino alla parte più interna della grotta dove è rimasto in funzione per circa mezz'ora per poi tornare a cielo aperto, sempre in funzione.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Il risultato come preannunciato è sbalorditivo, l'intensità dei raggi gamma come previsto è assente, mentre l'attenuazione dei muoni (di bassa energia) è evidente; all'interno del grotto i muoni calano vistosamente, il rapporto di attenuazione è del 47% rispetto all'esterno, quindi il calo è quasi del -53%.
Misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Lo spessore di ghiaccio sovrastante varia da 10 fino a 20 metri.
Vista del ghiacciaio dal Klein Furkahorn e misure di raggi cosmici sotto al ghiacciaio.
Videoclip
Ora non rimane altro che organizzare l'esperimento target di questo rivelatore, ovvero le misure a immersione sotto la superficie di qualche lago, ma ancora data e luogo sono da pianificare...
M.A.
Un rivelatore di raggi cosmici a Reykjavic 15.09.2025
La storia di come il nostro rivelatore di raggi cosmici AMD11 sia finito in Islanda è piuttosto lunga, la collaborazione è nata nel 2024 a seguito di un invito da parte del progetto scolastico "Infinity": una collaborazione tra alcuni istituti scolastici, il Ministero dell'Istruzione (MIM) e l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Il rivelatore è stato installato nella scuola superiore Menntaskólinn við Hamrahlíð a Reykjavic e da agosto 2025 riceviamo quotidianamente i suoi dati. Oggi la rete del progetto ADA si estende fino all'Islanda...
Elettroni superveloci dal Sole svelati dal Solar Orbiter 3.09.2025
La missione Solar Orbiter dell’ESA continua a stupire, rivelando nuovi dettagli sul comportamento degli elettroni più veloci del Sistema Solare. Queste particelle energetiche, note come "Solar Energetic Electrons (SEE)", vengono accelerate dal Sole e possono avere effetti significativi sui sistemi spaziali e terrestri. Tra novembre 2020 e dicembre 2022, Solar Orbiter ha osservato oltre 300 eventi di SEE, grazie agli otto strumenti scientifici a bordo. Gli studi hanno collegato questi eventi a due fenomeni solari distinti: i brillamenti solari, che rilasciano elettroni in modo rapido e impulsivo, e le espulsioni di massa coronale (CME), che emettono una grande quantità di particelle su tempi più lunghi. Grazie a questi dati, gli scienziati possono ora tracciare con maggiore precisione il percorso degli elettroni fino alla loro origine solare, migliorando la comprensione dei meccanismi di accelerazione e trasporto delle particelle energetiche. I risultati sono stati pubblicati su "Astronomy & Astrophysics"...
Fonte: ESA
Una nuova ricerca svela i misteri sulle origini dei fulmini. 31.07.2025
Una recente ricerca del Los Alamos National Laboratory ha fatto luce su un mistero antico quanto i temporali: il ruolo dei raggi cosmici nell’innesco dei fulmini. Le particelle ad alta energia provenienti dallo spazio, sembrano scatenare le scariche elettriche nei temporali ionizzando l’aria e creando percorsi conduttivi per i fulmini. Grazie a una tecnologia avanzata chiamata BIMAP-3D, i ricercatori hanno potuto osservare in dettaglio la formazione delle scariche, scoprendo che dietro il tradizionale fulmine positivo si nasconde una scarica negativa più veloce, influenzata proprio dai raggi cosmici. Questo studio rivoluziona la nostra comprensione dei fenomeni elettrici atmosferici, mostrando come i raggi cosmici interagiscano con il campo magnetico terrestre e le nuvole temporalesche.
Oltre a migliorare le previsioni meteo, queste scoperte sono importanti anche per la sicurezza nazionale, aiutando a distinguere i segnali dei fulmini da quelli di esplosioni nucleari. Un passo avanti fondamentale nella conoscenza delle forze potenti che modellano il nostro pianeta...
Fonte: Tech Explorist
Accedi | Registrati