Al Cern un test senza precedenti decifra le metamorfosi del riscaldamento globale e il ruolo del Sole.

Va beh, rilassiamoci con un articolo apparso sul quotidiano “La stampa” qualche giorno fa che spiega le potenzialità di un profondo minimo solare secondo la nota teoria di Svensmark. ringrazio Michele (rn) per avermelo proposto.

La data si avvicina: il 7 dicembre si aprirà a Copenaghen la conferenza sul clima dell’Onu e i delegati di 194 Paesi dovranno decidere quali contromisure prendere per contrastare il riscaldamento del Pianeta. L’accordo resta lontano, soprattutto tra i paesi più ricchi – per anni i grandi inquinatori – e la economie emergenti, Cina e India in testa, poco inclini ad accettare vincoli a una crescita sempre impetuosa.

Intanto, anche gli scienziati si preparano a questa scadenza che molti giudicano decisiva e intervengono nel dibattito con l’unico strumento a loro disposizione: il rigore del metodo galileiano. Intanto nel più grande laboratorio di fisica del mondo, il Cern di Ginevra, gli studiosi si apprestano a dare il via, quasi in contemporanea all’accensione dell’acceleratore di particelle Lhc, all’esperimento “Cloud” (l’acronimo, che sta per “Comics leaving outdoor droplets”, è il termine inglese di nuvola): per la prima volta utilizzerà proprio un acceleratore di particelle per ricreare in laboratorio una delle realtà più evanescenti in natura, le nuvole. È un tentativo senza precedenti, che, in realtà, ha un’origine antica: l’idea di coinvolgere il laboratorio di Ginevra in questo tipo di studio nasce alcuni anni fa, in seguito alla partecipazione dell’ex direttore del Cern stesso, Robert Aymar, a una sessione dei seminari di Erice dedicata ai mutamenti climatici.

Scopo del progetto, a cui prendono parte una ventina d’istituti di Russia, USA e Unione Europea, è studiare l’influenza della formazione delle nuvole, e di conseguenza sul clima terrestre, dei raggi cosmici, il cui flusso è correlato all’attività del Sole. Il momento sembra particolarmente azzeccato. La nostra stella, anche se non ce ne accorgiamo, sembra essersi un po’ addormentata. Da quasi 700 giorni, ormai, la sua superfice non presenta macchie, come rilevano le immagini della sonda europea “Soho”. Un record assoluto da qundo (era la prima metà dell’Ottocento) si raccoglie questo tipo di dati. Una condizione che sta mettendo in allerta gli studiosi come dimostra “Sky&Telescope”, la rivista di astronomia più diffusa al mondo, che ha dedicato al fenomeno la copertina con un titolo eloquente: “Che cosa non funziona nel nostro Sole?”.

Le macchie solari, regioni della fotosfera caratterizzate da una temperatura più bassa rispetto al resto della superficie, furono osservate per la prima volta da Galileo Galilei 400 anni fa. Caratterizzate da una periodicità di circa 11 anni, la loro assenza è spesso associata a un irrigidimento delle temperature sulla Terra. Sarebbe bastato che il genio pisano fosse vissuto alcuni decenni dopo, tra il 1645 e il 1715, e non avrebbe visto nulla. In quel periodo, infatti, la nostra stella attraversò una fase di letargo, battezzata ”Minimo di Maunder”. Una lunga quiete, accompagnata sul nostro pianeta da un calo della temperatura globale, noto come piccola era glaciale. “Le prove di un collegamento tra la storia climatica della Terra e l’attività solare sono talmente marcate che non è più impossibile ignorarle”, dice adesso Jasper Kirkby portavoce del progetto “Cloud”. E aggiunge: “Se le variazione nel Sole sembrano condizionare il clima terrestre, il meccanismo con cui ciò avviene, però, non è noto. Scopo di “Cloud” , quindi, è capire attraverso lo studio delle interazioni dei raggi cosmici – le “ceneri” del Big Bang formate perlopiù da protoni, con aerosol e particelle di vapore acqueo in sospensione – se questi fasci energetici possono o meno avere un ruolo nella formazione delle nuvole.

Nell’ultimo secolo, infatti, il vento solare, una pioggia di particelle che si staccano dalla fotosfera e come tanti minuscoli proiettili investono la Terra, ha prodotto un aumento della schermatura contro i raggi cosmici del 15%, con la conseguente diminuzione della copertura nuvolosa”. Ma come si formano le nuvole? Secondo gli scienziati del Cern, quando i raggi cosmici entrano nell’atmosfera, sottraggono elettroni ai gas circostanti, lasciando una scia di molecole cariche, gli ioni. È attorno a questi ioni che si aggregano poi alcune particelle di aerosol, fino a formare dei nuclei di condensazione, che, legando in successione molecole d’acqua, generano le nuvole. Un processo che ora, a Ginevra, gli studiosi cercheranno di replicare in una camera di tre metri di diametro, utilizzando al posto dei raggi cosmici un fascio di particelle generato da un sincrotrone. “Il vantaggio di questo esperimento rispetto alle tradizionali osservazioni atmosferiche – precisa Kirkby – è che potremo per la prima volta controllare il flusso dei raggi cosmici e ciò che succede nella camera, osservando in dettaglio le tappe del processo. Si tratta di un progetto ambizioso ed eccitante, perché la sua natura interdisciplinare unisce specialisti di diverse materie, tra cui fisici dell’atmosfera, chimici, fisici solari e delle particelle. Studieranno il fenomeno da prospettive differenti e quindi le probabilità di successo saranno maggiori”

Articolo tratto da “LA STAMPA”, scritto da Davide Patitucci.

Attività Solare – Conoscenze di Base (parte 2)

Nella prima parte abbiamo parlato dell’attività solare studiata mediante le variazioni della presenza di macchie sulla superficie del sole: https://daltonsminima.wordpress.com/2009/05/15/attivita-solare-%e2%80%93-conoscenze-di-base-parte-1/

Abbiamo detto che venne scoperto poi che tali variazioni seguivano cicli di circa 11 anni e che le osservazioni iniziarono con l’invenzione del telescopio da parte di Galileo.

Ecco quindi un grafico che riassume questi concetti.

(NB: sull’asse delle Y c’è scritto numero delle macchie solari, ovviamente è un errore, in realtà l’asse rappresenta il Numero di Wolf )

Fonte grafico: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/it/e/ed/Sunspot_Number-it.png

L’attività solare però è riscontrabile anche in altri fattori, quali per esempio il campo magnetico e l’annesso vento solare.

Il campo magnetico solare è generato dal movimento del plasma nella zone più esterna della stella, e cambia segno in corrispondenza di ogni massimo solare, quindi ogni 11 anni.

Il campo magnetico si può dire che sia il motore del sole, esso è responsabile di tutti i fenomeni che avvengono sulla nostra stella, compreso il vento solare che è per lo più una corrente di particelle altamente ionizzate e quindi cariche di energia di Idrogeno ed Elio, che sono i maggiori componenti delle stelle.

Le variazioni del vento solare seguono in parte il ciclo un decennale delle sunspot, dico in parte perché la relazione non è strettissima, il vento infatti dipende anche da altri fattori che lo influenzano maggiormente rispetto alle macchie.

Dalla sua composizione si può dedurre che il vento solare abbia una energia notevole, esso infatti si “porta dietro” parte del campo magnetico solare e tutto questo incide fortemente sulla ionosfera terrestre dove i gas vengono appunto ionizzati dall’elevata energia in gioco.

Bisogna ricordare poi che il vento solare provoca sulla terra uno dei fenomeni più affascinanti, quelle delle aurore polari, proprio perché gli atomi ionizzati una volta rilasciata l’energia accumulata emettono radiazioni che a volte sono nel campo del visibile e quindi percettibili dall’occhio umano.

Un altro indicatore è il Flusso Solare, esso rappresenta il riscaldamento ed il successivo rilassamento non radiativo del plasma intrappolato sopra le regioni attive della superficie solare.

( il rilassamento non radiativo è un determinato processo che invece di liberare energia elettromagnetica libera energia vibro-rotazionale, infatti non avvengono salti tra stati elettronici, ma all’interno dello stesso livello elettronico )

Per concludere parliamo del flusso di Raggi Cosmici che nonostante non ha interazioni dirette con il sole fa parte di quelle variabili che possono indicarci l’attività della nostra stella.

Essi sono un insieme di radiazioni energetiche prodotte da qualsiasi tipo di particella presente nello spazio, e maggiore sarà il campo magnetico del sole minore sarà la quantità di raggi cosmici che colpirà la ionosfera.

FABIO

I raggi cosmici hanno raggiunto un picco record, minimo solare ancora lontano!

Prendendo spunto da questo mio articolo passato, https://daltonsminima.wordpress.com/2009/03/17/unaltra-prova-che-il-minimo-non-e-stato-superato-la-misurazione-dei-neutroni-terrestri/, sono andato a ricontrollare la situazione dei raggi cosmici attuale!

 Fonte: http://cosmicrays.oulu.fi/webform/query.cgi?startdate=1965/04/04&starttime=00:00&enddate=2009

Come potete vedere da una delle stazioni di rilevamento più importanti del pianeta, ossia quella di Oulu, la concentrazione dei raggi cosmici sta continuando ad aumentare costantemente, ed oramai è ad un livello record da quando si misurano tali particelle (1966 circa) sia per quantità che per durata della crescita, testimoniando ancora una volta la forza di tale minimo solare.

Secondo molti studiosi, oltre al numero medio di sunspots ed al solar flux, anche i raggi cosmici che investono l’atmosfera terrestre sono buoni predittori dell’attività solare, e secondo alcuni in particolare fintanto che essi continuano ad aumentare, il minimo è destinato a perdurare ancora, solo quindi quando questi inziano il loro calo, ci si può aspettare dopo un relativo lasso di tempo, il raggiungimento del minimo e quindi la ripartenza dell’attività solare.

Sembrerebbe quindi che questo Minimo bebba durare ancora, vi ricordo a tal proposito che il Dr. Timo Niroma è già da tanto tempo che ipotizza un minimo solare attorno all’estate 2009, questo significherebbe che ancora per tutto l’anno avremo tantissimi giorni spotless!

Simon

PS: Spero tanto che il signor Adriano Cutrufo (che saluto) non se la prenda tanto se questo minimo sembra destinato proprio a continuare a lungo…

Relazione tra i raggi cosmici, l’ozono e la temperatura della stratosfera

La stratosfera è il secondo strato, dopo la troposfera, in cui è stata suddivisa l’atmosfera terrestre. Si estende da un’altezza di 12 km, 8 ai poli e 20 all’equatore, fino a 50 km. Nel seguente articolo vi riporto due importanti studi: uno sui raggi cosmici e la misura della temperatura della stratosfera e un altro sull’influenza di essi sull’ozono stratosferico.
 
Una nuova tecnica per misurare la temperatura della stratosfera
In un recente articolo, alcuni scienziati inglesi hanno analizzato i dati degli ultimi quattro anni di misurazioni dei raggi cosmici (CR) registrati da un rilevatore sotterraneo di particelle situato in una ex-miniera di ferro nello stato del Minnesota. Costoro hanno dimostrato che esiste una stretta correlazione tra il numero dei raggi conteggiati e la temperatura della stratosfera e l’hanno utilizzata per identificare eventi meteorologici durante la stagione invernale. Il rilevatore conteggia i muoni, particelle prodotte in seguito all’interazioni dei raggi cosmici con l’alta atmosfera (vedi immagine, in giallo i muoni conteggiati). In particolare, quanto la temperatura della stratosfera aumenta, l’aria si espande, lasciando più spazio alle particelle prodotte dai raggi cosmici di raggiungere la superficie della Terra (aumenta il numero dei muoni). Quando la temperatura diminuisce avviene il contrario (diminuisce il numero dei muoni).

fonte: http://www.symmetrymagazine.org/images/200903/article07_image04.jpg

La parte che ha sorpreso di più gli scienziati è stata l’osservazione di improvvisi e repentini cambiamenti nei livelli di raggi cosmici durante i mesi invernali, che sono coincisi con i fenomeni di stratwarming. Agli appassionati di meteorologia non è passato inosservato questo fenomeno, ovvero un improvviso e intenso riscaldamento (fino a 40 gradi in alcuni luoghi) della stratosfera, nella regione artica del globo, avvenuto nel mese di gennaio (vedi immagine sotto).

fonte:http://www.cpc.noaa.gov/products/stratosphere/strat-trop/gif_files/time_pres_HGT_ANOM_ALL_NH_2009.gif

Il passo successivo sarà quello di analizzare le registrazioni sui raggi cosmici degli ultimi 50 anni effettuate in varie parti del globo per comprendere meglio la variazioni di temperatura della stratosfera. La tecnica è utile e più immediata rispetto all’uso di satelliti o peggio ancora rispetto ai palloni sonda.

I raggi cosmici e l’ozono stratosferico
Tutti voi ricordate il problema del buco dell’ozono in Antartide, bene, sembra che le cose stiano messe diversamente, almeno secondo lo scienziato Q. L. Lu del dipartimento di fisica e astronomia all’Università canadese di Waterloo. Per due decenni è stata accettata la teoria secondo la quale sono i cloro-fluoro-carburi (CFC) i principali distruttori della fascia di ozono nella stratosfera.

fonte: http://icecap.us/images/uploads/O3CR.JPG

L’analisi dei dati satellitari nel periodo compreso tra il 1980 e il 2007, che copre due cicli di 11 anni dei raggi cosmici (CR), mostra chiaramente la correlazione tra i CR e la riduzione della fascia di ozono (vedi immagine sopra). Questo risultato, combinato con le misurazioni fatte già in laboratorio, prova il ruolo fondamentale dei CR nelle reazioni di distruzione dell’ozono e risolve la discrepanza tra i modelli fotochimici utilizzati e la riduzione osservata. Le più recenti valutazioni scientifiche che utilizzano tali modelli prevedono un incremento di ozono del 2,5% tra il 2000 e il 2020 sul totale e un aumento dal 5 al 10% sull’Antartide. Secondo Lu ci dobbiamo aspettare, invece, una pesante perdita della concentrazione dell’ozono stratosferico nel 2008-2009, specialmente – aggiungo io – se questo minimo solare continuerà in questo modo. Il buco di ozono si trova, come sapete, in corrispondenza della stratosfera antartica ma guarda caso la ionizzazione dei CR è massi ma proprio nelle regioni polari.
Possiamo trovare una connessione tra l’attività solare, i raggi cosmici, la concentrazione di ozono e la variazione di temperatura nella stratosfera. Tutti sappiamo che l’ozono assorbe la radiazione ultravioletta e ciò determina un aumento della temperatura della stratosfera. Secondo Lu questo non è l’unico meccanismo di distruzione di ozono, ma al processo si aggiungerebbero anche i CR, portando ad un ulteriore incremento della temperatura della stratosfera. Ecco il possibile legame
Maggiore attività solare → meno CR → più ozono → incremento temperatura stratosferica
Minore attività solare → più CR → meno ozono → diminuzione temperatura stratosferica
Rimarrebbe da spiegare la diminuzione di temperatura della stratosfera avvenuta negli ultimi decenni in presenza di una forte attività solare (CFC, forse?). Il discorso che ho fatto è puramente qualitativo e non tiene conto né della dinamica della stratosfera, nè degli scambi termici con la troposfera. Sarà interessante vedere nei prossimi anni se Lu  avrà ragione oppure no.

Fonti:
http://wattsupwiththat.com/2009/01/22/correlation-demonstrated-bewteen-cosmic-rays-and-temperature-of-the-stratosphere/
http://wattsupwiththat.com/2009/03/26/galactic-cosmic-rays-may-be-responsible-for-the-antarctic-ozone-hole/#more-6560
http://www.exchangemagazine.com/morningpost/2008/week38/Thursday/091811.html

http://www.symmetrymagazine.org/cms/?pid=1000688

ANGELO

Relazioni tra il Berillio 10 ed il clima

Il Berillio-10 è un isotopo che funge da proxy per l’attività del sole. Questo è prodotto in atmosfera dalla collisione dei raggi cosmici  con gli atomi di ossigeno e azoto. La concentrazione del Berillio è legata alla intensità dei raggi cosmici che sono un segnale della forza del sole. Un modo per contare gli atomi di Be10 sulla terra è l’analisi delle carote profonde di ghiaccio. E la Groenlandia, proprio perchè ha un ghiaccio esteso, profondo e stabile, rappresenta il sito ideale per la perforazione di queste carote. Le analisi delle bolle d’aria contenute nel ghiaccio sono in grado di rivelare la paleo-composizione dell’ atmosfera, in particolare le variazioni delle emissioni di CO2, ma anche la presenza dell ceneri in seguito alle eruzioni vulcaniche ed altri gas ed isotopi, quali appunto il BE10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dice il dr. Archibald: “I dati del Be10 nel sito di carotaggio Dye 3 in Groelandia (vedi figura sopra) dimostrano la forte relazione tra attività solare e clima. Invece di guardare le centinaia di documenti per la prova che il sole influenzi il clima terrestre, tutto ciò che dovete fare è guardare il grafico qui sotto!”

“Il grafico mostra la relazione tra concentrazone del Be10 ed i principali minimi solari. Tutti i principali record di concentrazione di Be10 corrispondono ai più importanti minimi solari ed anche al  periodo freddo alla fine del 19° secolo.Questo grafico da solo dimostra quindi che il riscaldamento del 20° secolo è stato provocato dal sole. Quando il sole ha forte attività gli isotopi di Be10 diminuiscono perchè aumenta il campo magnetico del sole, mentre al contrario durante i periodi in cui il sole ha attraversato dei minimi importanti l’isotopo cresce, ed il mondo era sotto gli effetti della Piccola Era Glaciale! La fine della Piccola Era Glaciale infatti corrispondeva ad un drastico calo del tasso di produzione di Be ^10, a causa di un minor numero di raggi cosmici galattici che raggungevano il nostro pianeta a causa dell’aumento dell’attività solare e quindi del vento solare.”

Si tratta quindi di un altra prova a fondamento della teoria: Diminuzione attività solare-aumento raggi cosmici-diminuzione della temperatura terrestre.

SIMON

Fonte grafici: www.wattsupwiththat.com

Un’altra prova che il minimo non è stato superato: la misurazione dei Neutroni terrestri

I raggi cosmici provenienti dallo spazio profondo e dal sole, una volta venuti a contatto con la nostra atmosfera collidono con delle particelle ivi presenti trasformandosi in pioni, muoni e simili, che possono essere poi misurati sulla superficie della Terra mediante dei “neutron monitors”.

La rete mondiale di neutron monitors che  raccolgono i dati di queste particelle elettricamente cariche derivate dalla collisione dei ragg cosmici, hanno dimostrato che esiste una stretta correlazione tra attività solare e conteggio di questi neutroni terrestri. Ad esempio:

Fonte grafico: http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/COSMIC_RAYS/image/cr_ssn.gif

come si può vedere dal grafico sopra, che mostra i dati dalla Climax, (Colorado neutron monitors gestito dall’Università di Chicago), i raggi cosmici mostrano una correlazione inversa ai ciclo di macchie solari, in quanto durante i massimi solari il campo magnetico è più forte facendo da scudo alla Terra per i raggi cosmici.

Al momento siamo in fase di Minimo solare, ma la conta dei neutroni sta ancora salendo! Le conoscenze scientifiche suggeriscono che se avessimo superato il minimo solare, la conta dei neutroni dovrebbe diminuire! E ciò appunto non sta accadendo come afferma oggi  Michael Roynane del Bartol Research Institute della Università of Delaware, che gestisce in tempo reale la conta dei neutroni in varie località mondiali:

“Negli ultimi 6 mesi i raggi cosmici sono in aumento. Ciò non sostiene l’ipotesi che abbiamo sorpassato il minimo solare ma che anzi questo non è ancora stato raggiunto in tutta la sua profondità.”

SIMON

La teoria di Svensmark…

 

Molti di noi avranno sentito parlare dello studioso danese e delle sue ricerche riguardo l’interazione dei raggi cosmici nell’atmosfera terrestre. Ad oggi questa interessantissima teoria non ha il consenso unanime della comunità scientifica mondiale, anzi sono più i dissensi che i consensi. Tuttavia, resta al momento una delle teorie più plausibili che mettono in evidenza la correlazione tra attività solare ed andamento delle temperature terrestri. Qui sopra un interessantissimo grafico prodotto dallo stesso Svensmark e CO. che esplicita tale relazione. Nella prima parte del grafico, sono considerati i rapporti tra temperatura troposferica e raggi cosmici annettendo anche altre variabili che possono interferire con l’andamento climatico del nostro pianeta (eruzioni vulcaniche, fasi di Nino e Nina, ect), mentre nella seconda parte tali variabili sono omesse. C’è da dire che questo grafico che riassume lo Svensmark pensiero è stato messo sotto critica perchè secondo alcuni non mostrerebbe alcuna correlazione tra raggi cosmici ed anomalie di temperature, al contrario secondo me, la correlazione si vede e come, se il grafico lo si legge come dovrebbe essere letto, cioè ammettendo un lasso temporale tra gli aumenti ed i cali dei raggi cosmici e le anomalie di temperature registrate.

Cosa ne pensate?