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Confronto fra forza magnetica solare e SSN (smoothed sunspot number)

16 ottobre 2009

In un recente lavoro il dr Leif Svalgaard ricostruiva la forza magnetica solare (Heliopheric Magnetic field strength=HMF) utilizzando  l’IDV (Interdiurnal magnetic field) per supplire alla mancanza dei dati nei primi del 1900.  In tal modo è riuscito a costruire un grafico della forza magnetica solare fino al 1835.

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Usando i dati grezzi presenti nel lavoro del dr Svalgaard ( http://www.leif.org/research/IDV09.pdf) ho ricostruito il grafico e li ho confrontati con gli SSN (smoothed sunspot number) dal 1835 al 2009. Tratto da wattsupwiththat QUI

HMF SSN

La forza magnetica dell’eliosfera dipende dal vento solare generato dalle macchie solari.

Interessante è il confronto far HMF e SSN durante  il ciclo 20(1964-1976 circa). Durante il massimo del ciclo la forza magnetica dell’eliosfera è rimasta molto bassa rispetto ai cicli passati.

Quando l’eliosfera è molto debole magneticamente penetrano  nel sistema solare una maggior quantità di raggi cosmici. Questi entrando in atmosfera provocano delle reazioni a piramide che producono anche le particelle responsabili della condensa del vapor acqueo (formazione di nubi). Di conseguenza più raggi cosmici penetrano in atmosfera maggiore sarà la copertura nuvolosa nella bassa troposfera (teroria di Svensmark articolo QUI).  Con una maggiore copertura nuvolosa avremo un minor riscaldamento

I raggi cosmici possono essere presenti a diverse concentrazioni nella zona extra-sistema solare oppure essere prodotti dal sole.  Per analizzare la concentrazione di raggi cosmici nei secoli passati viene utilizzata una misurazione indiretta. Viene misurata la concentrazione di un isotopo del Berilio (Berilio 10  Be 10) nelle carote di ghiaccio dei poli (più be10 = più raggi cosmici).

Nel lavoro del dr Svalgaard viene proposta una interessante comparazione proprio con il Berilio 10.

be 10 trade 1835_2009_rid

La freccia di grandi dimensioni segna l’inizio  del  monitor di neutroni con sistemi moderni. Si potrebbe ipotizzare che il valori estremamente bassi durante il 1883-1895 siano causati dall’esplosione vulcanica del Krakatoa. L’espulsione di aerosol di zolfo nella stratosfera avrebbero  influenzato la deposizione di  Be 10. (immagine estrapolata da Qui)

La concentrazione dell’isotopo del berilio non segue sempre l’andamento della curva della forza magnetica della eliosfera. Quindi anche la concentrazione dei raggi cosmici non dipende solo dalla forza magnetica dell’eliosfera ma anche dalla loro concentrazione presente in un dato punto dello spazio interstellare e dalla produzione da parte  del sole. Da notare infatti che durante il ciclo 19 ,21,22,23 la concentrazione del Be 10 segue la curva della forza magnetica dell’eliosfera. L’eliosfera non  lascia passare maggiori raggi cosmici ma è  il sole maggiormente attivo che produce i raggi cosmici che arrivano sulla terra.

Inoltre vorrei fare una considerazione personale sui raggi cosmici che entrano in atmosfera (i raggi cosmici primari);  la natura dei raggi cosmici è molto varia essi sono formati soppratutto da protoni ma anche da neutroni, elettroni, particelle alfa, neutrini, ecc (inoltre l’energia cinetica delle particelle dei raggi cosmici è distribuita su quattordici ordini di grandezza). Quindi essendo così varia la loro natura ritengo che non tutti i raggi cosmici producono il Be 10 e/o siano responsabili della produzione di particelle di condensazione delle nubi (teroria di Svensmark).

Bibliografia

IDV09 and Heliospheric Magnetic field 1835-2009
Leif Svalgaard1 and Edward W. Cliver2
Stanford University, HEPL, Cedar Hall, Via Ortega, Stanford, CA 94305-4085
Space Vehicles Directorate, Air Force Research Laboratory, Hanscom AFB, MA 01731-3010

Andrea B.

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  1. Luigi Lucato
    16 ottobre 2009 alle 12:19

    in tema di raggi cosmici

    http://translate.google.it/translate?hl=it&sl=en&u=http://www.spaceweather.com/&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result&prev=/search%3Fq%3DSpace%2BWeather%26hl%3Dit%26sa%3DG

    GIANT RIBBON SCOPERTO IN RIVA DEL SISTEMA SOLARE: Per anni, i ricercatori hanno conosciuto che il sistema solare è circondato da una grande bolla di magnetismo. Chiamata eliosfera “,” scaturisce dal sole e si estende ben oltre l’orbita di Plutone, che fornisce una prima linea di difesa contro i raggi cosmici e nubi interstellari che cercano di entrare nel nostro spazio locale. Sebbene l’eliosfera è enorme e riempie letteralmente il cielo , non emette luce e nessuno ha visto. Until now. Fino ad ora.

  2. nitopi
    16 ottobre 2009 alle 12:22

    Ciao!
    Aggiungo i miei due cent..
    Primo cent…
    Da quanto ho finora capito sono le nubi “basse” che schermano maggiormente.
    I raggi cosmici interagiscono con l’atmosfera e, in modo dipendente dalla loro energia, producono sciami di particelle ionizzanti secondarie che possono essere in grado di formare nuclei di condensazione.
    Piu’ e’ alta l’energia dei raggi “primari”, maggiore l’entità dello sciame, e piu’ profondamente penetra nell’atmosfera (e quindi origina nubi “basse”).

    I raggi cosmici emessi dal sole sono normalmente classificati come “deboli”.
    Quelli che arrivano “da fuori” sono piu’ energetici….

    Secondo cent…
    Hai perfettamente ragione. Per produrre un dato isotopo a partire da un altro atomo occorre che le particelle incidenti abbiano un ben determinato tipo di energia ( e siano di un ben determinato tipo) . Se no … ciccia….
    il processo e’ noto come “spallazione nucleare” http://it.wikipedia.org/wiki/Spallazione_nucleare
    E funziona ad alte energie …. Ma produce un po’ di tutto , non solo Be…
    Forse una conta anche di altri isotopi potrebbe essere utile…
    Ciao
    Luca

  3. nitopi
    16 ottobre 2009 alle 12:23

    P.S.
    Bell’articolo
    Ciao
    Luca

  4. andrea b
    16 ottobre 2009 alle 13:22

    perfettamente d’accordo

  5. ice2020
    16 ottobre 2009 alle 14:29

    E cio spiega il perchè i grafici con solo Be10 nn collimano alla perfezione con l’HMF solare!

    Ottimo articolo.

  6. nitopi
    16 ottobre 2009 alle 15:11

    Secondo Wiky si producono anche Litio e Boro.
    Da un po’ di reminiscenze ….per la produzione di ogni elemento conta quella che si dice “sezione d’urto” (prendetela per qualcosa di correlato alla probabilita’ che l’interazione abbia successo) e, per ragioni quantistiche, la sezione d’urto ha un massimo ad una determinata energia del protone incidente . Prima e dopo l’energia “magica” e’ praticamente a zero.

    Ciao

    Luca

    P.S.
    Spero di non aver fatto confusione con altri fenomeni…
    Ciao
    Luca

  7. ALE
    16 ottobre 2009 alle 15:38

    Ottimo lavoro Andrea!!!
    Articolo chiaro e ben scritto!
    C’è un’altra teoria xò che lega la copertura nuvolosa dei bassi strati con l’attività solare!
    Durante i Flare prolungati di classe alta (Da Classe M in su) si nota una diminuzione della copertura nuvlosa dei bassi strati del 3-5%, dunque i Raggi-X sarebbero gli altri attori da tenere ben sempre sotto controllo!!!
    ALE

  8. battista77a
    16 ottobre 2009 alle 17:24

    come i processi del corpo umano anabolici (creazione di nubi concentrazione raggi cosmici) processi catabolici (distruzione delle nubi concentrazione dei raggi X)

  9. ALE
    16 ottobre 2009 alle 18:02

    Bel paragone!
    Infatti ci sono molte teorie che vedono la Terra come un organismo vivente e secondo me sono fondate!
    ALE

  10. nitopi
    16 ottobre 2009 alle 18:23

    Come direbbe un chimico.. un sistema ben tamponato…
    Ciao
    Luca

  11. nitopi
    16 ottobre 2009 alle 18:39

    Guardate un po’ anche questo articolo sul sito di Soho…
    Una gran quantita’ di dati!
    Da notare : il CM solare ( a grande distanza) e’ sceso da 8 nT (condizioni di massimo) a 4 nT (DIMEZZATO!) .
    Unito alla diminuzione del vento solare cio’ ha gia’ portato all’aumento dei raggi cosmici extrasistema del 19.4%… e che’ chi prevede che raggiungano il 30% , se il minimo continua di questo passo….

    http://science.nasa.gov/headlines/y2009/29sep_cosmicrays.htm?list53494
    Ciao
    Luca

  12. Andrea b
    16 ottobre 2009 alle 18:52

    Interessante la seconda immagini in cui si fa riferimento a isotopi di Nichel e di Neon a confronto con la forza magnetica.

    L’andamento è molto diverso da quello del Be 10 che ho proposto nell’articolo probabilmente per produrre quegli isotopi servono raggi cosmici più energetici di quelli prodotti dal sole come quelli extra solari.

  13. 16 ottobre 2009 alle 22:55

    Hi Simon, it may have been a translation issue but I must point out that cosmic rays are not produced by the Sun but are the remnants of supernova. An active Sun shields us from cosmic rays and also creates more ozone in the upper atmosphere which heats the Stratosphere which can also add to more lower level cloud cover according to new theories. Carbon 14 is another isotope measured from this process and matches extremely close with 10Be. I did a reconstruction recently by overlaying the 2 records over the Holocene which can be seen here: http://www.landscheidt.info/?q=node/51

    Cheers
    Geoff

  14. Andrea b
    17 ottobre 2009 alle 03:49

    Hi Geoff

    The sun also emits low energy cosmic rays associated with solar flares.

    The origins of these particles range from energetic processes on the Sun all the way to as yet unknown events in the farthest reaches of the visible universe.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray

  15. battista77a
  16. Andrea b
    17 ottobre 2009 alle 06:21

    The type of cosmic ray energy level is important for spallation

    http://en.wikipedia.org/wiki/Spallation
    http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_ray_spallation

    High energy cosmic ray is product by supernova.

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