EGU 2008: PROPOSTE SUI FENOMENI LUMINOSI E NON, ASSOCIATI AI TERREMOTI E LUNAMOTI

Lo studioso Cristiano Fidani, dell'Istituto Nazionale Fisica Nucleare di Perugia, ha presentato al meeting di Vienna dell'European Geosciences Union, del 13 – 18 aprile 2008, tre proposte legate ai fenomeni dei terremoti e dei lunamoti.

Nella prima proposta "Tlp versus moonquakes to understand earthquake associated phenomena", Fidani parte dall'ipotesi che i Transient Lunar Phenomena sulla Luna siano simili a certi fenomeni pre-sismici della Terra.

Fidani suppone che l'osservazione dei TLP possa aiutare una migliore comprensione di quanto accade sulla Terra a seguito di osservazioni di ciò che succede sul nostro satellite: flashes, sfere di luce bluastra o rossastra, e oscuramenti locali della superficie lunare.

Certe particolari fuoriuscite di gas possono essere paragonabili a particolari tipi di nuvole terrestri osservate, prima dei terremoti, sopra gli epicentri. L'osservazione delle fuoriuscite di gas radon negli stessi luoghi TLP possono per analogia essere utili nel confronto con quelle osservate sulla Terra (vedi missioni Apollo).

D'altra parte anomalie radon sono state osservate anche sopra faglie attive in California.

Tuttavia sul nostro pianeta, a causa della presenza di acqua e di atmosfera è difficile provare una stretta relazione causa-effetto tra queste emissioni ed i terremoti.

Purtroppo lo stress mareale sulla Luna non è ben conosciuto, ma è stato calcolato essere assai maggiore di quello che si sviluppa sulla Terra.

Sulla Terra è stato osservato un legame statistico tra terremoti e marea oceanica che produce uno stress 10 volte più grande della marea sulla crosta solida, ma sulla Luna è stato calcolato uno stress di marea solida almeno 10 volte più grande di quello della crosta terrestre.

Mentre sulla Luna tale stress varia, in prima approssimazione, solo in ampiezza, sulla Terra varia anche in direzione a causa della sua rotazione e dello spostamento degli oceani.

Non avendo sulla Terra una direzione costante (a differenza dello stress mareale del nostro satellite) questo può aiutarci a considerare la Luna come un luogo di test "stabile" dove studiare le conseguenze delle deformazioni e la loro influenza sui terremoti: ovvero la Luna come un laborario naturale per l'analisi strumentale dei processi che legano scosse e diversi fenomeni di emissione.

La seconda proposta di C. Fidani, "A lunar spectrometer for Radon emanations linked to seismic activity" (con coautore R. Battiston), presenta il progetto di uno strumento di rilevamento di particelle alfa.

Questo scintillatore, fibre e SiPM (1), è stato studiato per il rilevamento di emissioni radon su corpi celesti dove è presente una atmosfera molto debole, sempre in funzione dello studio dei precursori sismici.

Sappiamo infatti che nelle precedenti missioni lunari, le particelle alfa del decadimento del radon sono state rilevate a centinaia di chilometri dal luogo di emissione.

La terza proposta, "Searching for correlation between NOAA particle data and seismic activity" (Fidani & Battiston), parte dal fatto che il National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ed il National Aeronautics and Space Administration (NASA) hanno già dal 1978, satelliti in orbita che dispongono di strumenti per il monitoraggio delle particelle energetiche cariche elettricamente, sulla Terra (l'afflusso di ioni ed elettroni).

Da circa 10 anni questi rilevamenti del NOAA sono disponibili, ed offrono l'interessante opportunità di verificare la validità delle osservazioni degli effetti di eventi sismici sulla ionosfera e sulle fasce di Van Allen.

Da diversi anni sono stati fatti esperimenti spaziali che hanno rilevato un flusso anomalo di particelle che è stato correlato con il verificarsi di terremoti. Questi flussi anomali di particelle sono stati caratterizzati da un improvviso e brusco aumento del tasso di particelle ad alta energia, riferito come scoppio di particelle (PBs).

In questo articolo viene mostrata una corrispondenza tra i bursts registrati dai satelliti NOAA negli ultimi anni ed i più grandi terremoti verificatisi nella regione di Sumatra.

L'ipotesi fatta fatta per interpretare la correlazione tra scoppio di particelle (PBs) e terremoti (EQs), consiste di emissioni elettromagnetiche nel campo delle ULF/VLF e iterazione con le particelle intrappolate a questa frequenza (2), che potrebbero causare la precipitazione di elettroni e protoni delle fasce di Van Allen; l'altitudine a cui questa situazione avverrebbe sarebbe da valutare entro i 300 ed i 500 km, anche se per il momento l'evidenza di tale nuovo fenomeno non è dimostrata.

NOTE

1) Il rivelatore di gas radon è stato pensato essere costituito da fibre ottiche che convertono parte dell'energia delle particelle alfa, dell'emissione del gas, in luce.
Esse vengono chiamate fibre scintillanti. La debole luce prodotta dal passaggio delle particelle alfa nelle fibre viene convertita in corrente attraverso un nuovo tipo di fotodiodi
chiamati Silicon Photo Multipliers (SiPM).

2) Per quanto riguarda l'ipotesi essa consiste nel seguente processo:
a) prima di un forte terremoto vengono emesse radiazioni nella banda ULF dalla regione dell'ipocentro;
b) tali emissioni hanno la capacità di raggiungere la superficie, la ionosfera e le fascie di Van Allen;
c) le particelle cariche delle fasce di Van Allen vengono perturbate da tali radiazioni e assumono traiettorie che le porteranno nella ionosfera;
d) i satelliti NOAA sono in grado di rivelare tali particelle e di misurarne i parametri per capire se entreranno nell'atmosfera (cioè se stanno precipitando).
Quando una particella carica attraversa un campo elettrico o magnetico la traiettoria viene modificata perché sulla particella agisce la forza di Lorentz.
Se la particella è investita da un campo elettromagnetico variabile, l'entità della perturbazione della traiettoria dipenderà dalla frequenza dei campi elettrico e magnetico. La perturbazione è grande quando la frequenza è vicina a quella che caratterizza il movimento della particella. E' questo il caso delle ULF-ELF-VLF le cui frequenze coprono quella di rotazione delle particelle attorno alle linee di campo e di riflessione fra le regioni polari del nostro pianeta.