Scritto: Giovedì, 18 Novembre 2021 05:04 Ultima modifica: Venerdì, 19 Novembre 2021 18:22

Studiare i vulcani a colpi di muoni


Gli scienziati usano queste particelle subatomiche, create dai raggi cosmici che entrano nell'atmosfera terrestre, per mappare la struttura interna dei vulcani.

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La mappa dei vulcani più pericolosi al mondo. I punti blu e rossi indicano rispettivamente i vulcani osservati e non osservati con la muografia. La mappa dei vulcani più pericolosi al mondo. I punti blu e rossi indicano rispettivamente i vulcani osservati e non osservati con la muografia.

Sono innocue e decadono rapidamente in ammassi di particelle più leggere. Ma penetrano negli oggetti come fanno i raggi X, il che li rende particolarmente utili per fare delle vere e proprie radiografie al terreno. Qualche anno fa, vennero usati anche per scoprire una camera nascosta nella Grande Piramide egiziana.

Nei vulcani, gli scienziati misurano l'efficienza con cui le particelle passano attraverso il magma che scorre attraverso caverne, camere e passaggi rocciosi, secondo una tecnica chiamata muografia. Questo un giorno potrebbe diventare il "sistema di rilevamento definitivo del magma" ha detto Giovanni Leone, geofisico presso l'Università di Atacama in Cile e autore principale dello studio pubblicato dalla Royal Society. Tracciare i movimenti del magma potrà aiutare a prevedere le eruzioni.


Dentro un vulcano

I muoni sono particelle elementari con carica elettrica negativa, simili agli elettroni ma 207 volte più pesanti. Si muovono quasi alla velocità della luce.
Queste caratteristiche consentono loro di penetrare in materiali densi come la roccia vulcanica. Più l'oggetto è denso, più rapidamente i muoni perdono velocità e decadono.

Gli scienziati hanno installato rilevatori di muoni sui fianchi dei vulcani: in alcuni punti, le particelle attraversano le pareti ed escono dall'altra parte ma, dove il magma è più denso, la corsa si ferma. Quindi, i rilevatori creano un'immagine delle viscere vulcaniche catturando gli intrepidi muoni sopravvissuti e le lacune lasciate da quelli decaduti. Il rilevamento può essere anche aereo, ad esempio volando con elicotteri vicino ai fianchi del vulcano.

Come avviene in una radiografia medica, i muoni che attraversano la struttura creano aree scure nell'immagine, mentre quelli che vengono bloccati dalle zone più dense, lasciano sagome chiare.

Più rilevatori di muoni circondano un vulcano, alcuni possono essere grandi quasi quanto un campo da tennis, migliore è l'immagine. E da queste informazioni si possono anche ricavare viste 3D.

Dai muoni alla prevenzione

I ricercatori hanno utilizzato la muografia per dare un'occhiata all'interno dei vulcani giapponesi Sakurajima e del Monte Asama, nonché di tre vulcani in Italia, incluso il Vesuvio, e di un vulcano dei Caraibi in Guadalupa.

Oltre ad aiutare gli scienziati a mappare le interiora vulcaniche, il nuovo articolo suggerisce che la muografia potrebbe essere utilizzata per individuare i serbatoi di magma all'interno dei vulcani che sono pronti a eruttare e per tracciare il movimento del magma in tempo reale.

Le eruzioni sono spesso precedute dal magma che sale verso la sommità del vulcano e l'uso di muoni può indicare il flusso di magma in quell'area sommitale e aiutare gli scienziati a prevedere le eruzioni imminenti, consentendo alle persone un'evacuazione sicura.

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Letto: 138 volta/e Ultima modifica Venerdì, 19 Novembre 2021 18:22

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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