Scienza

Le esplosioni dei raggi gamma terrestri

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E’ il 1994 quando la NASA grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Compton Gamma Ray Observatory (lo strumento utilizzato fu chiamato Burst and Transient Source Experiment, o BATSE) scopre che in determinate condizioni nell’atmosfera terrestre avvengono delle esplosioni di raggi gamma (TGF) ad un’altezza compresa tra i 20 ed i 50 km.
Queste esplosioni di raggi gamma sono abbastanza comuni nello spazio soprattutto in prossimità di un buco nero. Si presume che i TGF possano verificarsi quando, nei cieli sopra un temporale, i potenti campi elettrici generati dalla tempesta si spingono per molti chilometri su nell’atmosfera. Questi campi elettrici accelerano poi elettroni liberi, che, viaggiando a velocità molto vicina a quella della luce, si scontrano con i nuclei degli atomi dell’aria, liberando energia sotto forma di raggi gamma. Gli scienziati hanno anche riscontrato la produzione di antimateria, nella forma di positroni energetici, conseguenza del TGF.
Nel 2010 l’Istituto Nazionale di Fisica, grazie ad un satellite tutto italiano, AGILE, scopre che questi violentissime emissioni di energia in condizioni estreme, come durante super tempeste tropicali possono verificarsi anche intorno ai 10 km di altezza, interessando potenzialmente i voli in alta quota dell’aviazione.
La violenza di queste esplosioni energetiche è tale da rendere insufficiente la gabbia di Faraday che protegge gli aerei dai lampi di un normale temporale.
Si stima che almeno una volta l’anno un aereo passeggeri sia colpito da un fulmine. Nonostante il campo elettrico prodotto da un fulmine sia molto intenso ai passeggeri non succede niente.
Perchè?
L’aereo è protetto dai fulmini perché l’involucro metallico, costituito dalle ali e dalla fusoliera, fa da schermo ai campi elettrici esterni. La struttura degli aerei si comporta come una gabbia di Faraday, ragion per cui la corrente “corre” lungo la superficie della fusoliera e non raggiunge l’interno, proseguendo la sua corsa nel vuoto.
Con gabbia di Faraday s’intende qualunque sistema costituito da un contenitore in materiale elettricamente conduttore (o cavo conduttore) in grado di isolare l’ambiente interno da un qualunque campo elettrostatico presente al suo esterno, per quanto intenso questo possa essere.
Purtroppo il fortissimo contenuto energetico dei raggi gamma terrestri non possono essere contenute dalla gabbia di Faraday ed è per questo che sia in Italia che in altri paesi sono in corso studi per comprendere effettivamente i potenziali rischi per l’aviazione civile dei TGF.

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