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domenica 28 agosto 2011 23
Focus volta vedrà un acceleratore di particelle al servizio degli studi sul cambiamento climatico
Vento solare e atmosfera
Nello spazio i segreti del cielo
Alessio Nannini
I
n che modo l’atmosfera
terrestre subisce l’influenza
dell’universo? E anzitutto,
è possibile una correlazione
fra il clima e ciò che investe
il nostro pianeta nel suo peregrinare
nel cosmo e intorno
al Sole? A queste due domande
sta cercando una risposta il
progetto Cloud, acronimo molto
indovinato (in inglese sta infatti
per “nuvola”) per Cosmic
Leaving Outdoor Droplets, che
gli scienziati del Cern di Ginevra
stanno portando avanti ormai
dal 2006. A sei anni di distanza,
è possibile tirare un
primo bilancio, sebbene i lavori
siano destinati a proseguire,
e lo facciamo con Teodoro
Georgatis, biometeorologo del
Cnr con il quale andiamo ad affrontare
la questione degli effetti
sull’ambiente delle radia-
zioni provenienti
dallo spazio.
Partiamo proprio
dal principio, e
cioè dall’ipotesi
che ci sia un rapporto
fra ciò che
accade nei nostri
cieli e le particelleextraterrestri
che investono
il nostro pianeta.
Come nasce questa idea?
Nasce perché fondamentalmente
il clima non è altro che
la partizione dell’energia solare
sulla superficie terrestre
mediante determinati processi
di tipo energetico: per esempio
l’aumento della temperatura
oppure l’evaporazione delle acque.
Tutti questi sono processi
di trasformazione dell’energia
solare. Le nubi, in particolare,
svolgono una funzione modulatrice
della quantità di ingresso
della radiazione solare sulla
superficie. Ovvero agisce come
un filtro: le nubi basse, ossia i
grandi cumuli, quando sono
presenti tendono a raffreddare
perché bloccano l’ingresso
della radiazione solare; quando
ci troviamo invece in presenza
di nubi alte, come i cirri
e gli stratocirri, che sono molto
più sottili, la quota di radiazione
passa quasi interamente.
La conseguenza in questo caso
è di effetto serra, in quanto poi
retro-riflettono la radiazione.
Dunque, a seconda del tipo di
nuvola, si hanno effetti climatici
diversi, e quante più nuvole
si formano, tanto più incidono
sulla quota totale di radia-
Incontro con
il bioclimatologo
Georgatis: “Sarà
un primo passo
importante per
capire come il
cosmo influisce
nella formazione
delle nubi”
Focus I ricercatori del Cern di Ginevra stanno lavorando al progetto Cloud, che per la prima
zione entrata o
retroriflessa.
Dunque un
aspetto importante
è quella
alla base della
formazione delle nuvole. Come
avviene?
Affinché si formi una nube si
ha bisogno di tre elementi: ovviamente
occorre il vapore, poi
è necessario un abbassamento
di temperatura che permetta
la condensazione di questo
vapore. Infine ce n’è un terzo,
molto importante, senza del
quale la condensazione non
sarebbe possibile: è il nucleo
di condensazione, che può essere
una qualunque cosa: una
particella, uno ione carico, e
soprattutto ciò che abbiamo
molto presente in atmosfera,
gli aerosol.
E come incide, se incide, lo
spazio nella formazione delle
nuvole?
Per via dei raggi cosmici, che
sono particelle cariche che arrivano
sulla Terra anche a livello
galattico, dunque da altri
sistemi solari, che impattano
con ciò che è presente in atmosfera
dando luogo a delle ionizzazioni
che possono contribuire
a formare aerosol, e quindi
a dare vita alle nubi. Diciamo
che in presenza di flussi di
raggi cosmici dovremmo avere
>>Scienza>>
un aumento di condensazione.
Sotto l’espressione “raggi cosmici”
si intende tutto, dalle
radiazioni solari alle particelle
provenienti da galassie
remote?
Sì, si intende ogni cosa: le particelle
in questione sono generate
da molti fenomeni,
dall’esplosione di una supernova
alle galassie più remote... tutto
ciò che permea lo spazio può
arrivare a noi. Ma è fondamentale
sottolineare l’importanza
dell’attività solare che, avendo
al suo interno reazioni termonucleari
come ogni stella,
emette flussi di particelle conosciuti
come vento solare. O anche
le macchie solari, anch’esse
legate all’attività magnetica del
Sole e che hanno una variabilità
circa undecennale e modulano
il campo magnetico solare e
l’intensità del vento solare.
Come agisce il vento solare
sulla Terra?
Attualmente è in studio un’ipotesi
secondo la quale durante
i periodi di forte vento solare,
questo proteggerebbe la Terra
dai raggi cosmici, andando
di fatto a formare un guscio
protettivo per deviare le particelle
di provenienza galattica.
Quindi, in presenza di un’attività
solare di questo tipo, si
potrebbero registrare temperature
più elevate a causa del-
la minore formazione di nubi.
E c’è una corrispondenza?
Per poter parlare di corrispondenza
dovremmo avere un
meccanismo di tipo statistico.
Possiamo dire che una teoria
di questo tipo potrebbe trovare
qualche consonanza. Ma sono
processi di conoscenza in
divenire.
Questo è anche uno dei risultati
che il progetto Cloud
si prefigge di raggiungere. In
che modo?
Il progetto Cloud è tecnicamente
la creazione di una camera
dove sia possibile avere dei fasci
di alta energia. Per questo si
sta svolgendo al Cern, che è il
posto ideale in virtù delle tecnologie
presenti: lì, usando un
acceleratore di particelle, si
vuole riscontrare la formazione
di nuclei che in qualche modo
diano poi origine alle nubi.
A circa cinque anni dall’avvio
dei lavori, si è avuto qualche
riscontro?
Sì, il progetto sta dando risultati
che sembrano confermare
questa possibilità. Ma, aldilà
della speculazione scientifica,
se vogliamo trasferire il discorso
a livello climatologico,
è necessario ancora altro tempo,
perché anche se stabiliamo
che i raggi possano effettivamente
dare un significati-
vo contributo alla formazione
delle nuvole, abbiamo ancora
una conoscenza lacunosa
per quanto riguarda le stesse
nubi. C’è ancora tantissimo
da studiare. Basti ricordare
che fino a non molto tempo fa
le osservazioni sulla formazione
e sulle caratteristiche delle
nubi erano offerte da un osservatore
diretto, cioè un aviere
che usciva e registrava su
un brogliaccio ciò che vedeva
ed esprimendo così un’analisi
delle coperture. E prima ancora
erano stati gli abati nei conventi
a misurare tali fenomeni.
Oggi abbiamo certamente più
strumenti, ma la rete di osservazioni
è diversa da continente
a continente. Le nostre osservazioni
sul clima sono buone
in Europa e negli Stati Uniti,
ma non altrove, per esempio in
Africa. Da noi la distanza media
delle stazioni meteorologiche
è di dieci chilometri, in altre
parti del mondo questa distanza
varia anche per migliaia
di chilometri. C’è omogeneità
di protocolli, ma non di rete
e, occorre dirlo, di soldi.
Quindi il risultato del progetto
Cloud sarà una base teorica
per futuri spunti.
Sarà di grande importanza fenomenologica,
ovvero potrà
dirci come funzionano le nubi.
Ma da qui a darci una statistica,
il passo sarà più lungo.