Acceleratori con la testa fra le nuvole

Potenti scariche di fulmini durante un temporale e raggi cosmici provenienti dall’universo. Questi gli ingredienti. Quando i due fenomeni si sovrappongono, abbiamo le condizioni ideali per l’innesco di un super-acceleratore di particelle naturale al di sopra delle nubi, a 40 chilometri dalla superficie terrestre. È quanto ha appena scoperto un esperto di fulmini, Martin Fullekrug, ricercatore all’Università di Bath. Il suo studio è stato presentati ieri a Glasgow, durante il National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society. 

Ma come funzionano, questi super-acceleratori naturali? I raggi cosmici, particelle altamente energetiche, strappano via gli elettroni dalle molecole presenti in atmosfera. Elettroni che vengono poi accelerati dal campo elettrico generato dai fulmini. Accelerati al punto da formare un fascio di particelle molto collimato, in grado di propagarsi dalla troposfera (la parte più bassa dell’atmosfera) verso lo spazio esterno, attraverso la stratosfera, fino alle cosiddette «fasce di van Allen». Dove possono causare seri danni ai satelliti in orbita attorno alla Terra.

Analogo ai super-lampi gamma osservati nei mesi scorsi dal satellite italiano AGILE (i TGF, o Terrestrial Gamma-Ray Flashes), quello ora descritto da Fullekrug è un fenomeno rapidissimo ma altamente energetico: nel tempo d’un battito di palpebre, la potenza del fascio d’elettroni può eguagliare quello di una piccola centrale nucleare. E ben cinque missioni spaziali sono già in programma, nei prossimi anni, per misurarne direttamente il fascio energetico. «È sorprendente vedere come la natura sia in grado di creare acceleratori di particelle a poche miglia sopra le nostre teste», ha commentato Fullekrug. «Le future missioni ci consentiranno di studiarli in modo dettagliato dallo spazio, e di farci un’idea più precisa del loro esatto funzionamento: un esempio affascinante dell’interazione fra la Terra e il resto dell’Universo».

Fonte: INAF