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Raggi cosmici e virus

La radiazione cosmica e gli esseri viventi "Pandemia" Marzo 2020

In questo periodo surreale è gioco forza per gli scienziati cercare una causa che possa spiegare la comparsa del virus SARS-COV2 (COVID19) e di dare risposta alle numerose domande che spontaneamente possono sorgere su questa vicenda: da dove arriva il nuovo coronavirus? Perché proprio ora? Come mai i virus pandemici arrivano quasi sempre dalla Cina? Esiste una relazione tra eventi astronomici e pandemie?
In questa sede discutiamo solo di astro particelle, quindi cercheremo di dare una risposta a una domanda che sarà del tipo: esiste una relazione tra le forme di vita elementari come i virus e la radiazione cosmica?

Possiamo iniziare a ricordare che esiste una teoria molto controversa rivisitata principalmente dal Fisico Fred Hoyle che è l’ipotesi della panspermia. Secondo questa teoria i semi della vita nascono nello spazio e sono trasportati da corpi celesti come comete e asteroidi che possono precipitare sulla terra così come succede per le più piccole meteoriti. Sebbene non sono mai state finora osservate forme di vita nelle meteoriti, sono state invece trovate lunghe catene di carbonio che sono precursori di aminoacidi indispensabili per la formazione di proteine e DNA. Elementi altrettanto complessi vengono trovati grazie a diversi strumenti - tramite sonde spaziali o direttamente dalla Terra - nelle polveri interplanetarie, nelle nebulose e nelle atmosfere di altri pianeti del sistema solare. Si sta scomprendo recentemente che questi composti a catena lunga a base di carbonio sono "inseminati" proprio dai raggi cosmici.

 


Cometa Borisov scoperta in agosto 2019

 

Testimonianze da astronomi cinesi già nel 300 avanti Cristo indicano che alcune pandemie siano sorte proprio dopo la comparsa di comete e forse su queste basi storiche la tradizione popolare associa l’arrivo delle "stelle comete" come un simbolo di cattivo presagio, morte e malattie. L’estinzione dei dinosauri avvenuta 65 milioni di anni fa potrebbe essere stata causata da una serie di cause concomitanti in seguito alla caduta dell’asteroide, otre al raffreddamento del pianeta dovuto alle polveri sparate in atmosfera, non sono da escludere forme virali o batteriche trasportate dal corpo celeste stesso.

Questa storia è affascinante ma rischia di portarci fuori tema, per chi vuole approfondire questi argomenti indichiamo il seguente PDF. Alcune grandi estinzioni di massa comunque possono essere state veramente causate da radiazione cosmica dovuta a esplosioni stellari limitrofe, sufficienti per provocare l’estinzione di alcune specie e a catena di molte altre, questo un argomento trattato a lungo sul mio libro a cui rimanderei per un approfondimento.

Una cosa è certa, i raggi cosmici sono particelle energetiche, penetranti e ionizzanti, caratteristiche che le rendono in grado di modificare gli atomi, la materia e il DNA degli esseri viventi.

Sulla terra l'intensità della pioggia di raggi cosmici dipende fortemente dalla forza del campo magnetico terrestre e solare. Da qualche anno il Sole è passato dalla sua fase attiva a quella tranquilla, un ciclo che si ripete ogni undici anni che perdura sicuramente da secoli e molto probabilmente da sempre. Dal 2015 la fase attiva del Sole è diminuita progressivamente e attualmente viviamo in un periodo detto di "minimo solare". Il campo magnetico del Sole, insieme a quello della Terra funzionano come un ombrello che ci ripara dai raggi cosmici, ma quello del Sole attualmente non è completamente aperto. Malgrado in termini numerici la differenza di radiazione assorbita in un anno tra il periodo di “massimo” e quello di “minimo” solare non sia (apparentemente) significativa, quando il campo magnetico solare è al minimo il numero di particelle cosmiche aumenta considerevolmente lungo tutta l’amosfera. Gli effetti dei raggi cosmici sul nostro pianeta sono sicuramente molti, ma solo pochi sono noti, ad esempio è ben conosciuta la variazione della produzione di alcuni isotopi come il carbonio-14 proprio perché il 14C è un isotopo cosmogenico, ovvero in atmosfera questo è prodotto esclusivamente dai raggi cosmici.


L'ultimo ciclo del Sole espresso come numero di macchie solari

 

I problemi che sorgono per l’esposizione alla radiazione cosmica, nello spazio, in atmosfera (voli aerei) e a terra sono diversi. Per gli equipaggi aerei le possibili minacce a lungo termine sembrano essere melanomi e cataratte precoci; per gli astronauti delle future missioni interplanetarie sono possibili neoplasie di vari tipo, disturbi neurologici e cardiaci. Attualmente la NASA ha dichiarato che più del 50% degli astronauti della ISS, mostra la riattivazione del virus herpes (entrambi i ceppi HSV-1 e HSV-2) che si protrae per diverso tempo dopo il ritorno sulla Terra. La riattivazione non sembra dovuta alla mutazione del virus stesso, ma piuttosto alla diminuzione delle difese immunitarie degli astronauti provocata dallo stress generale dell’ambiente extraterrestre, compresa l’esposizione ai raggi cosmici.

A terra essendo protetti dall'atmosfera, non abbiamo gravi problemi, ma non siamo nemmeno completamente al sicuro, per questo sono in corso diversi studi di “clinica cosmobiologica”; osservando i dati tra il 2003 e il 2005, una ricerca ha messo in relazione i parametri meteo spaziali (spaceweather) con la morte per attacchi di cuore improvvisi (morte entro un ora, asintomatica) nella città di Baku (Azerbaijan). I ricercatori hanno trovato una forte correlazione tra i decessi e gli alti flussi di neutroni cosmici in corrispondenza di bassi disturbi geomagnetici (indice kp) e di basso numero di macchie solari, quindi Sole quieto, ovvero molti raggi cosmici. Questo effetto è stato osservato anche in studi applicati in altre città nel mondo, non solo per i decessi ma anche per i disturbi comuni come aritmia e asistolia.

 


Correlazione tra malattie e raggi cosmici

 

Nel 2017 uno studio ha analizzato decessi, frequenza e intensità di varie malattie in relazione all’intensità dei raggi cosmici (dal 1951 al 2012) nella città di San Paolo in Brasile. La ricerca è stata spinta dalla violenta ricomparsa nel 2008 della scarlattina nella città, seguita l’anno dopo della comparsa dell’influenza suina (passata all’uomo) a livello globale, il virus incriminato è l’ H1N1 lo stesso dell’influenza spagnola del 1918. In questo studio è emersa una significativa correlazione statistica tra radiazione cosmica e diversi casi di decesso, compresi quelli causati dalle malattie infettive, la cosa incredibile è che questa relazione segue il ciclo di undici anni dei raggi cosmici dovuto all’attività del Sole.

 


San Paolo si trova sotto l'anomalia Sud-Atlantica
che si estende per buona parte del Sud-America

 

San Paolo non è una città qualsiasi, essendo a 23 ° a sud dell’equatore, si trova all’interno di un’area definita “anomalia Sud-Atlantica”, qui per una malformazione congenita del campo magnetico terrestre c’è una specie di "buco" in cui le particelle dei raggi cosmici possono penetrare più facilmente rispetto ad altre località del pianeta. La città si trova anche a 800 m di altitudine e come è risaputo la radiazione aumenta più ci avviciniamo ai confini dello spazio. Pertanto la ricerca di una correlazione tra radiazione cosmica e malattie proprio in questa zona è decisamente significativa.

Altri autori sospettano che i raggi cosmici possano modificare geneticamente alcuni virus e in qualche modo essere riattivati ciclicamente, nel 2005 in Messico è comparso il Zika Virus, un virus tipicamente africano e trasportato dalle zanzare, un pericolo non lontano nemmeno da noi, visto l’attuale cambiamento climatico. Nel 2005 però il Sole era al suo massimo livello di attività, l’opinione di alcuni ricercatori è che il campo magnetico della Terra sia più significativo di quello del Sole. Il campo geomagnetico non è statico ma varia la sua intensità in continuazione ed è differente per ogni località del pianeta, in Messico la diminuzione locale del campo magnetico può aver permesso un maggiore flusso di raggi cosmici in concomitanza con una diminuzione dell’attività del Sole per un periodo sufficiente.

Pandemic viruses and cosmic rays
Punti in cui sono comparse le ultime pandemie a confronto col ciclo solare

 

In effetti se mettiamo in relazione solamente l’attività solare con la comparsa delle maggiori pandemie, non si ha una chiara correlazione, come si può vedere da una semplice esposizione grafica, fino al 2000 i virus sembrano seguire il massimo del ciclo solare, tuttavia H1N1 e COVID-19 sono comparsi durante il massimo di raggi cosmici (minomo solare), evidentemente molti indizi ci sono ma servono altri studi per trovare una robusta relazione che probabilmente è da cercare nelle variazioni magnetiche del Sole e della Terra nel loro insieme; in pratica un modello che possa permettere di fare una previsione per la comparsa del prossimo virus pandemico.

 


La forza "dell'ombrello" magnetico terrestre, le località in rosso sono più protette

 

Per concludere mentre fino al 2018 i raggi cosmici erano in chiaro aumento, ora le nostre stazioni ADA mostrano una lenta ma progressiva diminuzione durante l’ultimo anno e mezzo, recentemente la comparsa di alcune piccole macchie solari del nuovo ciclo solare fa sperare che la nostra stella stia riprendendo le sue forze e magari potrà darci un aiuto per combattere l’attuale minaccia in corso.

 


La regione attiva del Sole segna un timido inizio del prossimo ciclo solare

Marco Arcani

Altre fonti bibliografiche:
-C L Z Vieira et al 2018 Environ. Res. Lett.13 024009
-Weakened magnetic field, cosmic rays and Zika virus outbreak - Jiangwen Qu and N. Chandra Wickramasin -OPINION CURRENT SCIENCE, VOL. 115, NO. 3, 10 AUGUST 201838
-Joseph, Rhawn. (2010). Comets and Contagion: Evolution, Plague, and Diseases From Space.

 


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Conferenza streaming online 25.05.2020 ore 21.00

Il ruolo dei raggi cosmici nello studio di pianeti e meteoriti
Rel. Marco Arcani

Particelle subatomiche generate dalle stelle si diffondono nello spazio, sono chiamate astro-particelle o raggi cosmici. La fisica dei raggi cosmici è una scienza multidisciplinare che negli ultimi decenni ha visto una rapida evoluzione in molti dei suoi settori, come quello della datazione degli elementi. Le raffinate analisi di laboratorio abbinate ai modelli di intelligenza artificiale permettono oggi di ottenere risultati molto più precisi rispetto a qualche decina di anni fa. I raggi cosmici come proiettili bombardano perennemente l’atmosfera e modificano gli elementi chimici che incontrano in aria e al suolo. Il carbonio radioattivo o C-14 è l’isotopo più noto creato dalle particelle cosmiche, con questo elemento si possono datare i reperti organici, cioè quelli “viventi” come tessuti naturali, opere in  legno ed esseri del regno animale. Esistono tanti altri elementi prodotti dai raggi cosmici che permettono oggi di datare le rocce e gli eventi geologici e climatici nel passato. Ma c’è molto di più, coi neutroni cosmici possiamo sapere se il suolo dei pianeti che studiamo contiene l’essenza della vita, ovvero l’acqua. Le meteoriti invece ci raccontano la storia del sistema solare attraverso la scrittura delle particelle cosmiche incise nella loro intima natura. La radiazione cosmica che può essere letale per le forme di vita, mostra anche la sua faccia opposta andando a seminare elementi utili alla creazione di un’atmosfera e un ambiente adatto per la formazione di vita primordiale a base di carbonio. Questo è quello che si osserva nelle atmosfere di pianetini del sistema solare come Titano (il satellite maggiore di Saturno) e nei pianeti extrasolari simili alla Terra.




Raggi cosmici e virus


In questo periodo surreale è gioco forza per gli scienziati cercare una causa che possa spiegare la comparsa del virus SARS-COV2 (COVID19) e di dare risposta alle numerose domande che spontaneamente possono sorgere su questa vicenda... In questa sede discutiamo solo di astro particelle, quindi cercheremo di dare una risposta a una domanda che sarà del tipo: esiste una relazione tra le forme di vita elementari come i virus e la radiazione cosmica?



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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



☄ 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.

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