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Archivio dei raggi cosmici RICERCHE A TORINO Archivio dei raggi cosmici Registrano l'attività del Sole LE meteoriti sono le meteore (comunemente «stelle cadenti») che raggiungono la superficie terrestre. La caduta di meteoriti di qualche consistenza, dell'ordine del chilogrammo, non è poi così rara; si stima in qualche migliaio il numero di essi che annualmente raggiunge la Terra, anche se la maggior parte va perduta negli oceani o nelle zone desertiche. Prima della conquista della Luna le meteoriti erano il solo diretto legame materiale con il cosmo, e tuttora la loro composizione ha un notevole interesse scientifico. Tra l'altro, le meteoriti sono divenute da qualche decennio fonte di preziose informazioni sull'attività solare. Il Sole, infatti, origina un campo magnetico che si estende ben oltre la Terra e che, variando con l'attività solare, modula il flusso della radiazione cosmica proveniente dagli spazi galattici, composta principalmente da protoni ad altissima energia che generano reazioni nucleari primarie e secondarie nella materia che colpiscono. E' a queste reazioni che si deve la presenza di alcuni radioisotopi cosmogenici come il C-14 e il trizio, che ricadono sulla Terra dopo esser stati generati nell'alta atmosfera, così come è ad essi che si deve la bassa radioattività che si riscontra nelle meteoriti in seguito alla formazione di vari radioisotopi fra i quali sodio-22, alluminio-26, cobalto-60 e titanio-44. E' chiara a questo punto la correlazione tra l'attività solare e la produzione di radioisotopi cosmogenici indotta dai raggi cosmici sia sulla Terra che nelle meteoriti. Ma la concentrazione dei radioisotopi cosmogenici nei «reservoirs» terrestri come gli anelli degli alberi, i ghiacci polari, i sedimenti marini, ha subito anche l'influenza di eventi climatici e biologici, e non è quindi, come quella delle meteoriti, testimone credibile del passato del Sole. Negli ultimi trent'anni è stata misurata l'attività del sodio22 sia in meteoriti sia in campioni lunari determinando con precisione gli effetti del ciclo solare di 11 anni, ma più in là non si può andare poiché la radioattività di questo radioisotopo si estingue in pochi anni. Il titanio-44 invece ha una ra¬ dioattività che dura più a lungo (vita media di circa cent'anni) ed è quindi adatto per valutare l'attività solare su scala secolare. Tuttavia questo radioisotopo ha l'inconveniente di avere nelle meteoriti una bassa radioattività, molto inferiore alla radiazione di fondo naturale, costituito tra l'altro dal radio, la cui radiazione gamma è facilmente confondibile con quella del titanio-44. La rivelazione quantitativa è perciò estremamente difficile. Recentemente presso l'Istituto di Cosmogeofisica del Cnr e il Dipartimento di fisica generale dell'Università di Torino, il gruppo che fa capo a Castagnoli, Cini e Bonino ha messo a punto un sistema molto selettivo, unico al mondo, adatto alla misura del titanio-44 in materiali extraterrestri come le meteoriti e le rocce lunari. Questo gruppo da molti anni è specializzato in misure di radiazioni di bassissima intensità nei laboratori sotterranei del Monte Bianco e del Monte dei Cappuccini a Torino. Il rivelatore è costituito da un cristallo di germanio purissimo che, per individuare il titanio-44, lavora in coincidenza con un blocco di cristalli di ioduro di sodio. La meteorite è posta nel rivelatore. Quando un suo atomo di titanio-44 decade, ne genera uno di scandio-44 il quale emette contemporaneamente una particella beta positiva ed un raggio gamma caratteristico; la particella beta si.annichila con un elettrone dando due fotoni, cosicché in definitiva l'evento «decadimento» del titanio-44 viene letto come coincidenza di tre radiazioni gamma ben definite, rivelate separatamente dai due rivelatori. Il fondo ambientale invece, provenendo dall'esterno del sistema e pur dando un segnale di energia prossima e quella dello scandio-44, dà un segnale isolato, che quindi viene distinto e può esser eliminato. Con questa complessa apparecchiatura il gruppo di Torino ha esaminato 11 meteoriti di peso tra i 200 e i 700 grammi, cadute in varie parti del mondo tra il 1840 ed il 1992. Alcune sono conservate in musei, come quelli di Bereba e di Bouvante nel museo di storia naturale di Parigi, o quello del Rio Negro, conservato con altri nella Specola vaticana a Castel Gandolfo. Quella caduta a Torino nel 1988 nei pressi dell'Alenia (gruppo Sistemi Spaziali: che coincidenza), che ha avuto notevole importanza nelle misu¬ re, è conservata dall'Alenia stessa. Poiché la radioattività in ciascuna meteorite è provocata dal flusso di radiazione cosmica galattica che la colpisce, è logico aspettarsi una maggior presenza di titanio-44 nelle meteoriti che sono cadute in periodi di minor attività solare. Stranamente, invece, proprio quelle meteoriti la cui caduta coincide con un minimo di Gleissberg di attività solare (i periodi di Gleissberg sono secolari) e precisamente le meteoriti Cereseto (1840), Olivenza (1924), Rio Negro (1934) e Monze (1950) mostrano una radioattività più alta di quanto atteso, fatto spiegabile solo se si ipotizza che per lunghi periodi, durante i minimi dell'attività solare agli inizi del 1800 e del 1900, il campo magnetico dell'eliosfera sia stato più tenue e regolare, permettendo al flusso della radiazione galattica di penetrare più facilmente nell'eliosfera. Secondo i risultati e secondo queste ipotesi, agli inizi del 1800 e del 1900 durante i minimi di Gleissberg, la radiazione cosmica galattica è sensibilmente aumentata, per ritornare poi a valori minori. L'interesse di questo risultato è che esso può avere notevoli implicazioni anche sull'ambiente terrestre. Stanno infatti divenendo sempre più evidenti le influenze delle variazioni dell'attività solare sull'ambiente e sul clima. Paolo Volpe Università di Torino Sezione di una meteorite, un materiale risalente alla nascita del sistema solare