Secondo nuove ricerche condotte dagli scienziati dell’Università del Colorado Boulder, i fulmini che colpiscono la Terra potrebbero provocare la caduta di “elettroni killer” supercaldi attorno al nostro pianeta. Questo risultato ha portato il team a suggerire che il clima spaziale e la Terra possano collaborare in un “pinball cosmico”. La scoperta è stata fatta quasi per caso mentre il team studiava i dati satellitari, che mostrano che elettroni “caldi” ad alta energia e alta velocità potrebbero staccarsi dalla cintura interna di radiazione, una regione di particelle cariche avvolte attorno al nostro pianeta, mantenute in posizione dalla bolla magnetica protettiva della Terra, nota come magnetosfera. Questa ricerca potrebbe aiutare gli scienziati a proteggere i satelliti e altri strumenti in orbita dai danni, e a tutelare gli astronauti dalla radiottazione potenzialmente letale nelle future missioni spaziali. Suggerisce inoltre che il clima spaziale e quello terrestre siano più interconnessi di quanto si sospettasse in precedenza. “Queste particelle sono quelle spaventose, o ciò che alcune persone chiamano ‘elettroni killer’. Possono penetrare il metallo dei satelliti, colpire i circuiti e possono essere carcinogeni se colpiscono una persona nello spazio,” ha dichiarato in una nota il ricercatore Max Feinland dell’Università del Colorado Boulder. Related: Gli astronauti di Polaris Dawn di SpaceX intraprenderanno un audace viaggio nella cintura di radiazione di Van Allen della Terra Elettroni killer in carica! Attorno alla Terra ci sono due cinture di particelle ad alta energia intrappolate, mantenute in posizione dalla magnetosfera. Queste sono note come le cinture di radiazione di Van Allen. Gli elettroni killer sfrecciano attraverso queste cinture quasi alla velocità della luce, portando con sé una notevole quantità di energia. Non solo queste particelle possono penetrare le schermature dei satelliti, ma possono anche causare scariche di fulmini microscopiche in grado di danneggiare — o persino distruggere — componenti vitali e delicati delle navette spaziali. Ultime notizie dallo spazio, gli aggiornamenti più recenti sui lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e altro ancora! La regione interna delle cinture è ritenuta iniziare a un’altitudine di circa 600 miglia (966 chilometri) sopra la Terra, mentre il livello esterno è pensato iniziare a circa 12.000 miglia (19.312 km) sopra la superficie del nostro pianeta. Le cinture di Van Allen fungono da barriera approssimativa tra l’atmosfera terrestre e il suo ambiente spaziale. Sono anche dinamiche, capaci di muoversi e cambiare. Gli scienziati già da tempo sanno che le particelle cariche possono cadere dalla cintura di radiazione esterna verso la Terra. Sono state anche rilevate particelle a bassa energia, o “fredde”, cadere dalla più stabile cintura di radiazione interna. Questo è il primo segno che le particelle cariche ad alta energia possono anche “piovere” dalla cintura interna, che era ritenuta più stabile. È anche il primo indizio che questa “pioggia di elettroni” può essere innescata dai fulmini. “Il clima spaziale è realmente influenzato sia dall’alto che dal basso,” ha affermato la membro del team Lauren Blum del Laboratorio per la Fisica Atmosferica e Spaziale (LASP) presso il CU Boulder nella dichiarazione. “Tipicamente, la cintura interna è considerata piuttosto noiosa. È stabile. È sempre lì.” Elettroni accelerati, energizzati da una tempesta geomagnetica, si muovevano all’interno delle cinture di radiazione di Van Allen della Terra e raggiungevano quasi la velocità della luce. (Immagine credit: NASA’s Goddard Space Flight Center; Tom Bridgman, animatore) Il team ipotizza che quando i fulmini lampeggiano nel cielo sopra la Terra, onde radio vengano lanciate verso lo spazio. Se queste onde radio colpiscono gli elettroni nelle cinture di radiazione attorno al nostro pianeta, possono scuotere gli elettroni, causando una “precipitazione elettronica indotta dai fulmini” o “pioggia di elettroni”. Durante l’analisi dei dati del satellite Solar, Anomalous, and Magnetospheric Particle Explorer (SAMPEX) di NASA, ora dismesso, Feinland ha notato “grumi” di elettroni ad alta energia muoversi attraverso la cintura interna di radiazione della Terra. Ha condiviso queste osservazioni con Blum, la quale ha risposto: “Non è qui che dovrebbero trovarsi.” Pinball cosmico Approfondendo questa questione, i due hanno identificato 45 picchi di elettroni ad alta energia nelle cinture di radiazione interne che si sono verificati nel decennio tra il 1996 e il 2006. Feinland ha successivamente confrontato questi dati con i registri dei fulmini negli Stati Uniti. È emersa una correlazione tra i fulmini e i picchi di elettroni, che si verificavano circa un secondo dopo che il fulmine colpiva il suolo. Il team crede che quando i fulmini colpiscono, inizia una frenetica partita di pinball che coinvolge l’intera Terra. Le onde radio innescate si propagano verso l’alto nello spazio, colpendo gli elettroni nella cintura di radiazione interna. Questo agisce come una funzione “add ball” in questo figurativo gioco del pinball, facendo sì che gli elettroni cadano e rimbalzino in modo caotico tra gli emisferi settentrionale e meridionale della Terra. Questa fase del processo dura solo 0,2 secondi. Alcuni degli elettroni che si spostano freneticamente tra gli emisferi settentrionali e meridionali del nostro pianeta poi cadono nella nostra atmosfera. “Hai un grosso gruppo di elettroni che rimbalza e poi torna per rimbalzare di nuovo,” ha detto Blum. “Vedrai questo segnale iniziale, e poi svanirà.” Blum, Feinland e i loro colleghi non sanno attualmente quanto spesso si verifichino questi episodi di “pioggia di elettroni killer”. Una teoria è che siano più comuni durante i periodi in cui il sole è particolarmente attivo e spara più elettroni ad alta energia verso la Terra, affinché vengano catturati dalla magnetosfera e riempiano le cinture di Van Allen. La ricerca del team è stata pubblicata l’8 ottobre nella rivista Nature Communications.