La pioggia di elettroni killer, le tempeste che circondano la Terra e che mettono a rischio le missioni spaziali
Un’ indagine recente dell’ Università del Colorado Boulder ha rivelato come i fulmini sulla Terra possano generare elettroni ad alta energia , conosciuti come “elettroni killer” , che si accumulano attorno al nostro pianeta. Questa scoperta è stata effettuata quasi per caso, mentre gli studiosi esaminavano dati satellitari relativi alla cintura di radiazioni interna , una regione della magnetosfera terrestre popolata da particelle cariche.
Questi elettroni killer sono particolarmente pericolosi poiché hanno la capacità di attraversare i metalli dei satelliti e danneggiare componenti cruciali, compromettendone il funzionamento. Inoltre, la loro alta energia rappresenta un rischio per la salute degli astronauti , dato il loro potenziale effetto cancerogeno . La scoperta suggerisce una connessione più complessa tra il meteo spaziale e le dinamiche meteorologiche terrestri di quanto non fosse stato ipotizzato fino a ora.
Le cinture di Van Allen , due fasce di particelle ad alta energia sostenute dalla magnetosfera, svolgono un ruolo fondamentale in questo fenomeno. Gli elettroni killer si spostano all’interno di queste fasce quasi alla velocità della luce con una notevole quantità di energia, riuscendo a penetrare anche gli scudi protettivi dei satelliti. Possono, inoltre, provocare microscariche simili a fulmini che causano gravi danni alla componentistica delicata delle navicelle spaziali .
La cintura di radiazioni interna comincia a circa 966 chilometri sopra la Terra, mentre quella esterna si estende fino a 19.312 chilometri dalla superficie. Queste fasce fungono da barriera tra l’atmosfera terrestre e lo spazio, ma possono muoversi e cambiare forma , variando in funzione delle condizioni ambientali.
Il team ha ipotizzato che un fulmine, al momento del suo impatto sulla superficie terrestre, rilasci onde radio dirette verso lo spazio che, se incontrano gli elettroni presenti nelle fasce radiative intorno alla Terra, possono scuoterli liberandoli. Questo fenomeno, noto come “precipitazione indotta da fulmini” o “pioggia di elettroni” , è un processo attraverso il quale le onde radio generate dai fulmini agiscono sugli elettroni nelle fasce radiative, facendoli precipitare.
I dati analizzati dal satellite SAMPEX della NASA , ora in disuso, hanno permesso al ricercatore Feinland di osservare la presenza di densi gruppi di elettroni ad alta energia che attraversavano la cintura interna delle radiazioni. Questa osservazione ha condotto alla scoperta che le scariche atmosferiche possono innescare una sorta di flipper cosmico: le onde radio prodotte dai fulmini colpiscono gli elettroni nella cintura interna, facendoli muovere caoticamente tra l’emisfero nord e l’emisfero sud della Terra in un tempo brevissimo di appena 0,2 secondi .
Questa ricerca non solo offre nuove informazioni sulle interazioni tra fenomeni terrestri e spaziali e sul loro potenziale impatto sulle tecnologie orbitanti, ma apre anche prospettive innovative per la protezione di astronauti e satelliti da radiazioni pericolose, indispensabili per il successo delle future missioni spaziali.