Scoperta dei Fulmini e dei Raggi Gamma
Recentemente, un evento straordinario ha catturato l’attenzione della comunità scientifica: il momento in cui due correnti elettriche si scontrano, dando origine a un fulmine. Questa osservazione ha rivelato per la prima volta il ruolo cruciale di questo processo nella generazione di potenti raggi gamma sulla Terra. I risultati confermano l’ipotesi secondo cui i lampi gamma terrestri, noti come TGF (Terrestrial Gamma-ray Flashes), sono il prodotto di un intenso campo elettrico capace di accelerare gli elettroni a velocità prossime a quella della luce. Comprendere questi fenomeni è fondamentale per approfondire le nostre conoscenze sui processi ad alta energia che si verificano nell’atmosfera terrestre.
La Ricerca Condotta a Kanazawa
La ricerca, condotta a Kanazawa, nella prefettura di Ishikawa in Giappone, è stata guidata dal fisico Yuuki Wada dell’Università di Osaka. Il team ha utilizzato un sofisticato sistema multi-sensore per catturare i fulmini in collisione in slow motion, analizzando diverse lunghezze d’onda. Questa opportunità di studiare fenomeni estremi come i TGF, generati dai fulmini, ci offre una comprensione più profonda dei processi ad alta energia che si verificano nell’atmosfera terrestre. La ricerca ha aperto nuove strade per esplorare l’interazione tra elettricità atmosferica e radiazione gamma.
Meccanismi di Formazione dei TGF
Si ritiene che i TGF siano il risultato dell’accelerazione di elettroni a velocità relativistiche all’interno di forti campi elettrici generati dai temporali. Queste accelerazioni danno origine a ciò che viene definito valanghe di elettroni in fuga relativistiche, un meccanismo ampiamente accettato per spiegare la formazione dei TGF. Quando gli elettroni subiscono una decelerazione improvvisa, deviati da collisioni con nuclei atomici presenti nell’atmosfera, la loro perdita di energia si manifesta sotto forma di raggi gamma. Questa radiazione di decelerazione è nota come radiazione di bremsstrahlung, un fenomeno che merita ulteriori studi.
Implicazioni della Scoperta
Questa scoperta rappresenta un traguardo significativo nella comprensione dei meccanismi che permettono alle tempeste di fulmini di generare energia sufficiente a produrre radiazioni gamma, la forma di luce più energetica dello spettro elettromagnetico. Le osservazioni multi-sensore effettuate in questo studio sono un primato mondiale, come sottolinea il fisico Harufumi Tsuchiya dell’Agenzia Giapponese per l’Energia Atomica. Sebbene permangano alcuni misteri, questa innovativa tecnica ci ha avvicinato a una comprensione più chiara di questi affascinanti fenomeni di radiazione. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances, contribuendo così al progresso della scienza atmosferica.
