Scienza

1. UNO SCUDO PER LA TERRA
Al contrario di quello che si crede generalmente, non è il
campo magnetico della Terra a schermarci dalla potenza dei
raggi cosmici, quanto l'atmosfera, con la sua massa.
Sopra ogni centimetro quadrato della
superficie terrestre c'è un chilogrammo d'aria.
È necessaria una colonna verticale
di circa 70 grammi - circa 1/14 dello
spessore dell'atmosfera, corrispondente
a un'altitudine di 20-25 chilometri –
affinché un protone in arrivo si scontri con
il nucleo di un atomo di ossigeno e/o azoto
presente nell'aria.

2. • La parte rimanente dell'atmosfera
serve ad assorbire i frammenti
prodotti da questa collisione iniziale.
• Nell'impatto sono infatti espulsi dal
nucleo un protone o un neutrone (o
due), e vengono liberate grandi
quantità di raggi gamma ad alta
energia e di particelle dette mesoni pi,
o pioni nell'atmosfera.

3. Ogni raggio gamma si propaga ulteriormente nell'atmosfera, producendo un elettrone e
la sua corrispondente antiparticella, un positrone.
Queste due particelle si annichiliscono a vicenda, emettendo raggi gamma di energia
inferiore, e il ciclo prosegue finché i raggi gamma sono troppo deboli per dare origine a
nuove particelle.
Nel frattempo, i pioni decadono rapidamente in muoni, che penetrano nel terreno.
Ogni ione lascia dietro di sé una scia di legami chimici spezzati e produce un effetto a
cascata nell'atmosfera.

4. I muoni μ sono particelle fondamentali
con carica elettrica negativa o positiva e
spin pari a ½.
La loro vita media dura circa 2,2 microsecondi,
tempo dopo il quale decadono in un elettrone e
in una coppia neutrino – antineutrino.
Muovendosi però alla velocità prossima a quella
della luce riescono comunque, in questo breve
intervallo di tempo, a raggiungere il livello del
mare ed essere rilevati anche al di sotto di esso.
Nel loro cammino nell’atmosfera perdono
energia per cui quelli di bassa energia ne
vengono assorbiti.

5. • Secondo le nostre ipotesi i muoni
dovrebbero perdere più energia nel
raggiungere la superficie terrestre durante
le giornate piovose e/o nuvolose, poiché in
queste condizioni quel tratto di atmosfera
risulta essere più denso. Ci aspettiamo
quindi nelle giornate piovose un flusso di
mu rivelato a Toledo inferiore a quello
registrato nelle giornate serene
• Secondo alcune teorie inoltre la
ionizzazione delle molecole di aria
nell’atmosfera, causa essa stessa
maltempo e temporali perché le molecole
così ionizzate fungono da nuclei di
aggregazione dell’umidità presente
nell’atmosfera.

6. A questo punto il nostro lavoro è stato capire se le ipotesi fatte erano giuste.
Per raggiungere il nostro obiettivo abbiamo operato come veri ricercatori:
Abbiamo conteggiato il numero di muoni caduti sulla città di Napoli giorno per giorno, da
gennaio ad aprile.
Abbiamo ricercato nell’archivio meteo le condizioni atmosferiche rilevate dalla stazione
metereologica di Napoli nello stesso periodo.
Abbiamo incrociato i dati e creato un grafico riassuntivo
ANALISI EVENTI TELESCOPIO

8. Il grafico così ottenuto non evidenzia alcuna correlazione tra flusso di muoni e
condizioni di piovosità.
Esso invece evidenzia una sistematica deriva negativa nel conteggio
totale giornaliero che segnaliamo ai fisici responsabili dell’installazione
affinché indaghino sulle cause di tale probabile anomalia.
CONCLUSIONE