RAGGI COSMICI E CLIMA

Cielo nuvoloso? Colpa anche delle supernove

Uno studio pubblicato su Nature Communications torna sulla dibattuta possibile relazione tra raggi cosmici e clima e lo fa analizzando sia in via teorica che sperimentale le interazioni tra ioni prodotti in alta atmosfera da particelle di origine cosmica, come le supernove, con gli aerosol, i mattoni dai quali si formano quei nuclei di condensazione del vapor d’acqua all’origine delle nubi

Rappresentazione artistica di raggi cosmici che stanno impattando sull’atmosfera terrestre. Crediti: Pierre Auger Observatory Team

Il meteo per il prossimo fine settimana annuncia nuvole sopra la vostra città? Ebbene, sappiate che una piccola parte di responsabilità potrebbe essere imputata ai raggi cosmici prodotti anche da qualche lontana supernova. Esagerazione? Provocazione di qualche scienziato in cerca di notorietà? Ai posteri l’ardua sentenza. Per ora, di concreto, c’è il fatto che questi, in estrema sintesi, sono i risultati di un rispettabile articolo pubblicato oggi su una altrettanto rispettabile rivista scientifica, ovvero Nature Communications.

Lo studio guidato da Henrik Svensmark della Technical University, in Danimarca, mette in evidenza come gli ioni atmosferici, prodotti dall’interazione degli atomi presenti nell’atmosfera terrestre con i raggi cosmici che investono continuamente il nostro pianeta, stimolino la crescita e la formazione dei nuclei di condensazione, che potremmo definire i “semi” da cui si sviluppano le nubi. Quando la ionizzazione nell’atmosfera cambia, varia anche il numero di nuclei di condensazione, e quindi alcune caratteristiche delle nubi. Tradotto in modo decisamente spicciolo, più cresce il numero di nuclei di condensazione, più aumenta il numero di nubi. Una maggiore copertura nuvolosa diminuisce il flusso di radiazione che arriva a terra e quindi tende ad abbassare la temperatura media del pianeta.

I nuclei di condensazione possono formarsi dalla crescita di piccoli ammassi molecolari chiamati aerosol. La nuova idea che sta alla base dello studio è quella di considerare il contributo alla crescita degli aerosol fornito dagli ioni presenti in atmosfera. Sebbene gli ioni non siano i costituenti più numerosi nell’atmosfera, le interazioni elettromagnetiche tra essi e gli aerosol facilitano il loro processo di aggregazione con gli stessi aerosol. Anche in un ambiente con bassi livelli di ionizzazione, circa il 5 per cento del tasso di crescita degli aerosol è dovuto agli ioni. Il contributo dei raggi cosmici prodotti da una supernova vicina potrebbe però innalzare questa percentuale addirittura oltre il 50 per cento. Un incremento così importante può avere un impatto significativo sulla copertura nuvolosa e quindi sul bilancio energetico dell’atmosfera terrestre. Ma i ricercatori sono voluti andare oltre le teorie e hanno riprodotto in laboratorio una porzione di atmosfera terrestre in una camera a nebbia investita da flussi di particelle per simulare le interazioni e gli effetti dei raggi cosmici con gli atomi atmosferici.  Le simulazioni sono state ripetute fino a 100 volte per avere una buona affidabilità statistica, raccogliendo in due anni dati su un totale di 3100 ore di campionamento: i risultati sono in buon accordo con le previsioni teoriche.

«Finalmente abbiamo l’ultimo pezzo del puzzle che spiega come le particelle provenienti dallo spazio influenzano il clima sulla Terra e fornisce una interpretazione di come le modulazioni dell’attività solare o di eventi di supernova possano incidere sul clima» commenta Svensmark.

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