Proprio ieri leggevo un articolo su Focus, sul sito ho trovato solo un riassunto però, in cui non si parla dei danni riportati dal satellite per l'incontro-scontro con l'antimateria...
Nuvole atomiche
immaginate un pianeta sul quale i temporali producono fasci di antimateria, la sostanza speculare, con cariche opposte, della materia. L’antimateria è una sostanza straordinaria, capace di trasformarsi al 100% in energia e propellere le astronavi del futuro, come già si immaginava nei telefilm della serie Star Trek.
Se gli astronomi trovassero un pianeta del genere, sarebbe già una scoperta straordinaria. Ma se poi venisse fuori che quel pianeta è la Terra... ci sarebbe da non crederci! Eppure è così. Lo ha dimostrato un satellite artificiale, che il 14 dicembre 2009 è stato investito da un fascio di antimateria generato da un temporale a 5 mila km di distanza (vedi disegno sotto). Com’è stato possibile? Per capirlo bene, è necessaria una lunga premessa.
Già da diversi anni, gli scienziati sanno che alcuni temporali, soprattutto nelle regioni tropicali, possono produrre lampi di radiazioni energetiche come quelle generate dalle bombe atomiche: i raggi gamma. Queste radiazioni sono le più penetranti in assoluto, ben più dei raggi X che si usano per le radiografie. E sono emesse dai corpi celesti più estremi, come i buchi neri.
Infatti, i lampi gamma terrestri generati dai temporali sono stati scoperti per caso, negli anni ’90, proprio dai satelliti artificiali che scrutavano la volta celeste a caccia di buchi neri divoratori di materia e altri fenomeni cosmici altrettanto violenti.
All’inizio nessuno si aspettava che nella nostra atmosfera si verificassero fenomeni così estremi, e da allora molti scienziati e vari satelliti - tra cui l’italiano Agile - si sono dedicati alla ricerca.
Alcuni sì, altri no
Pare che questo affascinante fenomeno fisico, che per molti aspetti resta ancora misterioso, cominci con un flusso di elettroni accelerati verso l’alto dai campi elettrici del temporale, fino a raggiungere velocità prossime a quella della luce nel vuoto. Questi elettroni iperveloci, scontrandosi con gli atomi dell’atmosfera, liberano energia e producono raggi gamma.
Restano, comunque, ancora molti aspetti da chiarire: «I lampi gamma terrestri sono prodotti da temporali di tutte le forme e dimensioni» spiega Joseph Dwyer docente di fisica negli Usa «ma ancora non sappiamo perché alcuni temporali producono lampi gamma e altri no».
Uguali e opposti
Qualunque sia la loro origine, pare che tutti i lampi gamma terrestri producano antimateria. I raggi gamma, infatti, sono pacchetti molto concentrati di energia. E, quando urtano un atomo, possono materializzarsi in due particelle uguali e opposte: un elettrone e un positrone (o antielettrone). Un positrone è come un elettrone allo specchio: stessa massa e carica elettrica di segno opposto (l’elettrone ha carica negativa, il positrone positiva). Elettroni e positroni, se fossero sempre separati, vivrebbero ciascuno di vita propria, all’infinito... ma, se si incontrano, si disintegrano all’istante, liberando energia: in pratica, svaniscono e al posto loro restano i raggi gamma. Un “miracolo” reso possibile dalla celebre formula di Einstein E=mc2, in base alla quale l’energia (i raggi gamma) si può trasformare in materia (particelle e antiparticelle) e viceversa.
Particelle con la bussola
Anche i raggi gamma che si formano durante i temporali, scontrandosi con gli atomi dell’atmosfera, producono coppie di elettroni e antielettroni. Così creano una nuvoletta di materia, e una uguale e opposta di antimateria. Queste particelle e antiparticelle, però, non stanno ferme dove sono, ma - come se dovessero seguire una bussola - sono indirizzate dal campo magnetico terrestre verso il Polo Sud o il Polo Nord, a seconda della loro carica elettrica e della loro velocità.
Fatte queste premesse, possiamo finalmente ricostruire fase per fase quanto è successo il 14 dicembre 2009, quando è stato registrato il primo flusso di antimateria generato da un temporale.
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