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Le STELLE aiutano a misurare i campi elettrici all'interno di un TEMPORALE

Come si forma un fulmine all'interno di una nube temporalesca? Come si fa a misurare i campi elettrici all'interno di grandi nuvole pericolosamente cariche?

A queste domanda è molto difficile rispondere. Tuttavia è stato scoperto, più o meno per caso, che i raggi cosmici forniscono sonde adatte per misurare i campi elettrici all'interno di un temporale. Questo sorprendente risultato è stato pubblicato su Physical Reviwe Letters e le misurazioni sono state effettuate tramite l'ausilio di un radiotelescopio LOFAR che si trova nei Paesi Bassi. "Abbiamo gettato via le immagini giunteci dal LOFAR perchè erano molto disordinate" afferma l'astronomo Pim Schellart, che poi però sottolinea: "Bhè, non le abbiamo proprio gettate mai, semplicemente non le abbiamo analizzate".

Schellert, che ha completato il proprio dottorato presso l'Università di Nijimegen nel mese di Marzo, è nutre un certo interesse per i raggi cosmici. Queste particelle ad alta energia provengono dalle esplosioni stellari e da altre sorgenti astrofisiche che, a loro volta, "bombardano" continuamente il nostro Pianeta. Nell'alta atmosfera queste particelle colpiscono le molecole atmosferiche e creano delle "docce" delle particelle elementari.

Questi docce possono essere misurate dall'emissione radio che viene generata quando le loro particelle costituenti vengono deviate dal campo magnetico terrestre. L'emissione radio fornisce anche informazioni sulle particelle originali. Queste misure sono regolarmente condotte con LOFAR a ASTRON in Dwingeloo ma non durante i temporali.

Le cose sono cambiate da quando i dati sono stati esaminati in uno sforzo di collaborazione con l'astrofisico Gia Trinh, Prof. Olaf Scholten presso l'Università di Groningen ed esperto fulmini all'Ute Ebert dal Centrum Wiskunde & Informatica di Amsterdam.

 "Abbiamo modellato come il campo elettrico nei temporali può spiegare le diverse misure. Questo ha funzionato molto bene. I cambiamenti delle emissione radiofoniche ci danno un sacco di informazioni sui campi elettrici nei temporali. Si potrebbe anche determinare l'intensità del campo elettrico ad una certa altezza nella nube , " dice Schellart.

 Questo campo può essere forte come 50 kV / m. Questo si traduce in una tensione di centinaia di milioni di volt su una distanza di diversi chilometri: un temporale contiene enormi quantità di energia. Il fulmine è un fenomeno naturale altamente imprevedibile che infligge danni alle infrastrutture e causa  vittime in tutto il mondo. Questo nuovo metodo per misurare i campi elettrici nelle nubi temporalesche contribuiranno a una migliore comprensione e, in definitiva a migliori previsioni di attività di fulmini. Metodi di misurazione attuali di aerei, palloni o piccoli razzi sono pericolosi e troppo localizzati. Soprattutto la presenza del dispositivo di misurazione influenza le misurazioni. I raggi cosmici sondano le nubi temporalesche da cima a fondo. Muovendosi a quasi la velocità della luce forniscono "un'immagine" quasi istantanea dei campi elettrici nella nube.  Inoltre, sono creati dalla natura e sono liberamente disponibili. "Questa ricerca è una forma esemplare di collaborazione interdisciplinare tra gli astronomi, i fisici delle particelle e geofisici", dice Heino Falcke. 

Rinaldo Cilli

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