esplosione supernova clima

Anche se spesso neanche ce ne rendiamo conto la nostra vita sulla Terra è influenzata molto dalle stelle e dagli altri "abitanti" dell'universo. Addirittura il nostro clima dipende in parte da ciò che accade al di fuori del nostro pianeta. Un nuovo studio ha scoperto che i raggi cosmici delle supernove possono influenzare la copertura nuvolosa della Terra e quindi le temperature.

La ricerca ha rivelato che gli ioni atmosferici, prodotti dai raggi cosmici che raggiungono la Terra, aiutano la crescita e la formazione dei nuclei di condensazione delle nuvole. Questi ultimi sono letteralmente le culle da cui nascono le nubi nell'atmosfera. I raggi cosmici, le particelle ad alta energia che arrivano fino a noi dalle esplosioni stellari, colpiscono gli elettroni dell'atmosfera. Da ciò nascono gli ioni, cioè molecole positive e negative.

I nuclei di condensazione di una nuvola possono formarsi dalla crescita di piccoli ammassi molecolari chiamati aerosol. Finora non si conosceva a fondo il meccanismo che portava dall'aerosol alla formazione delle nuvole. I nuovi risultati rivelano invece, sia a livello teorico che sperimentale, il modo in cui le interazioni tra ioni e aerosol ne favoriscono la crescita.

Come?

Gli ioni aiutano gli aerosol - grappoli di acido solforico e molecole d'acqua - a formarsi e diventare stabili contro l'evaporazione. Questo processo è chiamato nucleazione. I piccoli aerosol devono crescere quasi un milione di volte in massa per avere un effetto sulle nuvole. Più sono gli ioni più gli aerosol diventano nuclei di condensazione. Ed è proprio questa proprietà a essere stata dimostrata dalla ricerca.

Dato che le nuvole sono essenziali per la quantità di energia solare che raggiunge la superficie della Terra, le implicazioni possono essere significative per capire come il clima sia cambiato nel passato e anche come cambierà in futuro anche alla luce del riscaldamento globale causato dall'uomo.

"Finalmente abbiamo l'ultimo pezzo del puzzle che spiega come le particelle provenienti dallo spazio influenzano il clima sulla Terra e fornisce una comprensione di come i cambiamenti causati dall'attività solare o dall'attività delle supernove possano cambiare il clima" ha detto Henrik Svensmark, dell'Università Tecnica della Danimarca, autore principale dello studio.

L'idea di base dello studio era trovare i fattori che influenzano la crescita degli aerosol dalla massa degli ioni. Sebbene gli ioni non siano i costituenti più numerosi dell'atmosfera, le interazioni elettromagnetiche con le particelle di aerosol compensano questa scarsità e ne rendono molto più probabile la fusione. Anche a bassi livelli di ionizzazione, circa il 5% del tasso di crescita degli aerosol è dovuto agli ioni. Nel caso di una supernova, questo tasso di crescita può essere superiore al 50% e ciò avrà un impatto sulle nuvole e sulla temperatura della Terra.

Per dimostrarlo è stata formulata una descrizione teorica delle interazioni tra ioni e aerosol e del tasso di crescita degli aerosol. Le ipotesisono state poi testate sperimentalmente. Gli esperimenti sono stati ripetuti fino a 100 volte in un periodo di 2 anni con un totale di 3100 ore di campionamento dei dati. I risultati degli esperimenti concordano con le previsioni teoriche.

Quali conseguenze?

Secondo gli scienziati, questa scoperta dimpostra anche che le variazioni dell'attività magnetica del Sole abbiano influenza sull'afflusso di raggi cosmici sulla Terra: quando il Sole è in una fase di minimo, magneticamente parlando, ci sono più raggi cosmici e più nuvole basse, e il clima sulla Terra è più fresco; quando il Sole è più attivo, meno raggi cosmici raggiungono la Terra e, con meno nuvole basse, il nostro pianeta sperimenta temperature più alte.

Secondo gli scienziati, questo meccanismo può aver influito anche sui cambiamenti climatici osservati durante il 20° secolo:

"I raffrescamenti e i surriscaldamenti di circa 2° C si sono verificati ripetutamente negli ultimi 10.000 anni poiché l'attività del Sole e l'afflusso di raggi cosmici sono cambiati. Le variazioni molto più grandi fino a 10° C si verificano mentre il Sole e la Terra viaggiano attraverso le regioni della Galassia che hanno un numero variabile di stelle che esplodono".

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Lo studio è stato pubblicato su Nature.

Francesca Mancuso

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