Raggi cosmici: differenze tra le versioni

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| anno = 1949
| titolo = On the Origin of the Cosmic Radiation
| url = https://archive.org/details/sim_physical-review_1949-04-15_75_8/page/n55
| rivista = Physical Review
| volume = Volume 75
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[[File:Crshower2 nasa.jpg|thumb|upright=1.4|Simulazione degli sciami generati nell'interazione dei raggi cosmici con l'[[atmosfera terrestre]]]]
La maggior parte dei raggi cosmici che arrivano sulla Terra è un prodotto secondario di [[Sciame di particelle|sciami particellari]] formati nell'[[atmosfera]] dai raggi cosmici primari, con interazioni che tipicamente producono una cascata di particelle secondarie a partire da una singola particella energetica. Tali particelle possono essere osservate con speciali apparecchiature: per evitare interferenze con l'ambiente, molti laboratori di fisica si trovano nel sottopalla sottosuolo, come il [[Laboratori nazionali del Gran Sasso|laboratorio del Gran Sasso]].
 
I raggi cosmici hanno aiutato lo sviluppo della [[fisica delle particelle]]: dallo studio di tale radiazione spaziale, sono state scoperte particelle come il [[positrone]] (la prima particella di antimateria mai scoperta),<ref>{{cita pubblicazione
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| anno = 1933
| titolo = The positive electron
| url = https://archive.org/details/sim_physical-review_1933-03-15_43_6/page/n105
| rivista = Physical Review
| volume = Volume 43
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Le particelle che compongono la radiazione sono molto energetiche. Si stima che il flusso medio a livello del mare abbia un'energia media di {{M|3|ul=GeV}}.
 
Il leptone ''μ'' ([[muone]]) è una [[particella elementare]] a [[spin]] 1/2, [[Massa (fisica)|massa]] {{M|105,7|u=MeV/c2}} (circa duecento volte la massa dell'elettrone), e [[vita media]] {{M|2,20|u=μs}}. Esiste in due stati di carica (positiva e negativa) e sperimenta due tipi di interazione, oltre quella [[gravità|gravitazionale]]: l'[[interazione elettromagnetica]] e quella [[interazione debole|debole]]. Come detto in premessa, i ''μ'' sono prodotti nell'[[alta atmosfera]] principalmente dal decadimento di ''π'' carichi:
 
:<math>\pi^+ \rightarrow \mu^+ + \nu_\mu</math>
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=== Raggi cosmici galattici - nuove scoperte ===
A seguito di osservazioni da parte dell'Osservatorio Australe Europeo, utilizzando il sistema [[Very Large Telescope]] coordinato con l'osservatorio spaziale [[Chandra X-ray Observatory|Chandra]] per la rilevazione dei [[raggi X]], e con i rivelatori di raggi gamma [[MAGIC]], [[HESS]], [[VERITAS (osservatorio)|VERITAS]] e [[Fermi Gamma-ray Space Telescope|Fermi-GLAST]], si è recentemente scoperto il meccanismo che sta alla base dell'accelerazione delle particelle che costituiscono i raggi cosmici galattici (fino all'energia del ginocchio).
 
Si è dimostrato che i raggi cosmici di energia intermedia (fino a 10000 TeV) che permeano lo spazio interstellare e bombardano costantemente il nostro pianeta, provenienti dalla Via Lattea, vengono accelerati nei resti delle esplosioni delle supernove (oggetti di massa pari a qualche massa solare). Si è quindi visto che l'energia termica totale causata dall'esplosione delle stelle viene spesa in gran parte per accelerare alcune particelle a velocità prossime a quelle della luce.
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A sua volta il flusso di particelle cosmiche che giungono sulla Terra varia con il variare dell'attività solare.
Quando l'attività solare aumenta, aumenta anche il [[vento solare]], un flusso di particelle cariche che si propaga nello spazio insieme al suo forte campo magnetico.
Ma tale campo magnetico posto tra il Sole e la Terra deflette i raggi cosmici, velocissime particelle cariche provenienti dal sole e dallo spazio intergalattico, i quali, stante la loro elevata energia di urto, hanno la proprietà di ionizzare l'atmosfera, specie là dove questa è più densa (e quindi gli urti sono più numerosi) ovvero nella parte più prossima al suolo. Le molecole d'aria elettrizzate dai raggi cosmici possono andare a costituire centri di nucleazione,<ref>[http://cloud.web.cern.ch/cloud/documents_cloud/cloud_concept.pdf Beam Measurements of a CLOUD] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070710185847/http://cloud.web.cern.ch/cloud/documents_cloud/cloud_concept.pdf |data=10 luglio 2007 }}</ref> insieme al pulviscolo atmosferico, ottenendo di coagulare su di sé il [[vapore acqueo]] circostante, favorendo in tal modo la formazione di nubi nella bassa atmosfera.
A sua volta, le nubi basse hanno la proprietà di raffreddare la Terra <ref>[https://cf.regione.vda.it/download.php?fileID=82&lang=fra Teleconnection - A strong statistical relationship between weather in different parts of the globe. For example, there appears to be a teleconnection between the tropics and North America during El Niño.]</ref>
Quindi quando l'attività solare è più intensa l'atmosfera ha meno copertura nuvolosa perché i raggi cosmici saranno maggiormente deviati dal vento solare così che maggiore energia giunge fino alla superficie terrestre (contribuendo così al riscaldamento climatico).
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Nell'ultimo decennio invece l'attività solare sembra aver subito un lento declino: il sole, nel suo ciclo undecennale, dopo avere raggiunto il minimo di attività nelle macchie solari nel 2007, in seguito ha dato solo timidi segnali di risveglio. Dal 2004 al 2011 sono stati 821 i giorni senza macchie, contro una media di 486.<ref>[http://www.spaceweather.com/archive.isp?view=1&day=31&month=12&year=2012 Spotless Days.] {{collegamento interrotto}}</ref>
Negli ultimi 100 anni soltanto tra il 1911 e il 1914 il sole era stato così eccezionalmente pigro.
Questa circostanza giustificherebbe l'improvviso aumento della nuvolosità bassa negli ultimi anni; uno studio del 2000 sembra aver mostrato che il riscaldamento globale dall'inizio dell'ultimo secolo possa essere stato causato dall'attività solare: gli autori dello studio però non escludono altre cause nel riscaldamento degli ultimi decenni.<ref>[http://www.solarstorms.org/CloudCover.html The influence of cosmic rays on terrestrial clouds and global warming]</ref> Sono stati attribuiti gli episodi di caldo e freddo negli ultimi 550 milioni di anni ai quattro incontri che ha avuto il Sistema Solare con i bracci della Galassia durante il suo moto di rotazione attorno ad essa. I raggi cosmici infatti sono per lo più generati dai resti delle supernovae che, osservando le galassie simili alla nostra, sappiamo si trovano principalmente nei bracci, dove risiedono le stelle più massive. Quindi quando il Sole attraversa un braccio ci aspettiamo di trovare un flusso maggiore di raggi cosmici. I dati da satellite ci confermano che le variazioni di irradianza sono troppo piccole (circa 1% in un ciclo solare) per spiegare le variazioni climatiche correlate all'attività solare: deve essere invocato un altro meccanismo. Nel 1959 E.P. Ney ipotizzò che il fusso di raggi cosmici, modulato dal campo magnetico solare, potesse in qualche modo agire sulla formazione delle nuvole. Per verifcareverificare che i raggi cosmici influenzino la formazione delle nuvole in modo rilevante N. Marsh e H. Svensmark hanno messo a confronto le variazioni di copertura nuvolosa con il flusso di raggi cosmici che raggiunge la troposfera. <ref>[https://www.roma1.infn.it/exp/ams/LezioniAP/2011/%20Raggi%20cosmici%20e%20clima.pdf INFN Roma1]</ref> Frolich smentisce i dati e il suo lavoro di Frolich favorisce la verisone IPCC della esclusiva forzante radiativa antropica da gas serra, tuttavia Frolichanche lui viene immediatamente smentito da Nicola Scafetta e Richard C. Willson <ref>{{cita pubblicazione|autore= Nicola Scafetta; Richard C. Willson|titolo=ACRIM-gap and TSI trend issue resolved using a surface magnetic flux TSI proxy model” pubblicato in |rivista=Geophysical research letters|volume= 36|numero= L05701| doi=10.1029/2008GL036307|data= 2009|url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2009GeoRL..36.5701S/abstract}}</ref>.
 
== Note ==