Nonostante i progressi della scienza atmosferica, il meccanismo preciso che innesca un fulmine all’interno di un temporale rimane ancora poco chiaro. Tuttavia, un recente studio condotto dai fisici del Los Alamos National Laboratory ha fornito nuove e sorprendenti evidenze: i raggi cosmici, particelle ad altissima energia provenienti dallo Spazio, potrebbero giocare un ruolo cruciale nella nascita dei fulmini.
Scoperta grazie a una tecnologia innovativa
Il team di ricerca, guidato dal fisico Xuan-Min Shao, ha utilizzato un sistema avanzato di mappatura tridimensionale e polarizzazione chiamato BIMAP-3D, sviluppato proprio a Los Alamos. Questo strumento ha permesso di osservare che i fulmini non si innescano semplicemente con una scarica elettrica positiva veloce, come si pensava finora, ma che subito dopo avviene un’ulteriore scarica negativa, ancora più rapida ed estesa.
Un altro elemento sorprendente è stato il comportamento della polarizzazione del segnale, che risultava inclinata rispetto alla direzione della scarica elettrica. Inoltre, la polarizzazione ruotava in modo diverso tra le scariche positive e negative. Questo dettaglio suggeriva che il semplice campo elettrico della tempesta non fosse l’unico responsabile dell’innesco del fulmine.
Il ruolo dei raggi cosmici
Gli scienziati hanno analizzato questi dati alla luce della fisica dei raggi cosmici e hanno scoperto un fenomeno intrigante. Quando un raggio cosmico colpisce l’atmosfera terrestre, genera una cascata di particelle secondarie, tra cui elettroni e positroni ad alta energia. Queste particelle possono ionizzare l’aria nelle nubi temporalesche, creando percorsi attraverso i quali la scarica elettrica può propagarsi più rapidamente.
Inoltre, gli elettroni e i positroni vengono deviati in direzioni diverse dal campo magnetico terrestre e dal campo elettrico della tempesta, causando una corrente di scarica inclinata. Questo spiega il motivo della polarizzazione slantata e la rotazione osservata tra le due scariche.
Una nuova spiegazione per l’origine dei fulmini
Questa scoperta suggerisce che le “piogge” di raggi cosmici possano non solo facilitare l’innesco dei fulmini, ma anche spiegare i casi in cui si osservano solo scariche positive veloci, un fenomeno molto comune nelle tempeste.
La ricerca, pubblicata sul Journal of Geophysical Research: Atmospheres, rappresenta un passo avanti fondamentale nella comprensione della fisica dei fulmini. Non solo migliora la nostra conoscenza dei temporali, ma potrebbe anche avere implicazioni per la sicurezza aerea e lo sviluppo di nuove tecnologie di previsione meteorologica.
Grazie a questi risultati, la scienza atmosferica potrebbe essere a un passo dal risolvere uno dei misteri più affascinanti della natura: come nasce un fulmine?
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