Quei misteriosi raggi cosmici

I RAGGI cosmici suscitano riverente meraviglia negli scienziati. Essi sono di gran lunga le più potenti particelle note all’uomo. Contengono milioni di volte più energia di quella prodotta dai più grandi acceleratori atomici dell’uomo.

Questi raggi, detti raggi cosmici “primari”, bombardano notte e giorno l’atmosfera terrestre. Essi collidono con gli atomi che formano i vari elementi dell’atmosfera. Questa collisione produce un’esplosiva pioggia di raggi cosmici “secondari”. Questi raggi cosmici “secondari” raggiungono quindi a grande velocità la superficie terrestre.

I raggi cosmici secondari penetrano ogni cosa, compresi chilometri di roccia, perfino il piombo. Infatti, proprio ora, mentre leggete questa pagina, i raggi cosmici secondari attraversano ogni centimetro quadrato di voi alla velocità di circa dieci al minuto!

Che cosa sono i misteriosi raggi cosmici primari? Da dove vengono? Che cosa li rende così potenti? Che effetto hanno sull’uomo?

Che cosa sono i raggi cosmici

Nel 1925 il fisico americano Robert A. Millikan definì la radiazione “raggi cosmici” perché avevano origine nel “cosmo”, o universo. Nei decenni trascorsi da allora, la natura dei raggi cosmici è stata determinata abbastanza bene.

Si scoprì che la maggioranza dei raggi cosmici primari sono nuclei di atomi. Questi sono atomi privati degli orbitanti elettroni. Quelli di gran lunga più numerosi sono di idrogeno, il più leggero elemento che l’uomo conosca. Il suo nucleo contiene solo un protone. La grande maggioranza di raggi cosmici primari, circa il 90 per cento, sono protoni di idrogeno.

Circa il 9 per cento dei raggi cosmici primari sono nuclei di elio, l’elemento che è al secondo posto per leggerezza. Il rimanente 1 per cento sono i nuclei di atomi più pesanti. Più i nuclei sono pesanti, più è raro trovarli come raggi cosmici’

Comunque, gran parte dello spazio dell’universo contiene enormi nubi di gas idrogeno, costituite dai nuclei degli atomi di idrogeno. Tutte queste particelle sono raggi cosmici?

No, poiché per essere classificata come raggio cosmico primario, la particella dev’essere accelerata ad altissima velocità ed energia. Le nubi di gas idrogeno nell’universo non hanno tale velocità ed energia. Possiamo illustrarlo pensando a una sbarra di ferro posata per terra. Essa ha forza potenziale, ma si deve mettere in moto. Se raccogliete la sbarra di ferro e colpite qualche cosa, essa ha quindi grande forza, frantumando perfino l’oggetto che colpisce. I nuclei di idrogeno nelle nubi di gas si possono paragonare a ciò. Hanno il potenziale per essere raggi cosmici primari, ma non lo sono a meno che non vengano accelerati ad altissima velocità, che sarebbe quasi la velocità della luce, 300.000 chilometri al secondo!

Si calcola che il raggio cosmico medio abbia un’energia di circa 10 bilioni di voltelettroni (10 Bev). Alcuni colpiscono con un’energia molto superiore, fino a un bilione di bilioni di volt-elettroni (1.000.000.000 di Bev). E ne sono stati registrati alcuni da venti a quaranta volte più potenti di ciò! Quanto è potente tutto questo? Tenete presente che un comune apparecchio elettrodomestico funziona con soli 120 volt!

Da dove vengono?

L’origine dei raggi cosmici primari fu per anni oggetto di disputa. Lo è ancora.

Alcuni pensavano che venissero dal sole. Altri credevano che venissero da esplosioni di stelle (supernovae) nella nostra galassia, la Via Lattea. Altri ancora dicevano che alcuni avessero origine in altre galassie. Fu pure suggerito che la radiazione cosmica fosse la conseguenza dell’esplosione di un’originale palla di fuoco che diede origine all’universo.

All’inizio degli anni quaranta si osservò che il nostro sole produceva raggi cosmici relativamente “leggeri” durante brillamenti solari. I brillamenti solari sono causati dalle macchie solari, che si possono paragonare a “tempeste” magnetiche ed elettriche sulla superficie del sole. Durante questi brillamenti solari, enormi quantità di particelle, soprattutto nuclei di idrogeno, sono eruttate nello spazio. Alcune di queste particelle ottengono la velocità e l’energia che le mettono nella categoria dei raggi cosmici primari.

Comunque, questo non risolveva il problema. Perché no? Perché anche quando non c’erano brillamenti solari un’intensa radiazione cosmica raggiungeva ancora la terra.

Quindi, si pervenne alle seguenti conclusioni: (1) I brillamenti solari sono troppo infrequenti per essere la sorgente di tale costante bombardamento di raggi cosmici; (2) molti brillamenti solari producono raggi cosmici ad energia molto inferiore a quella normale; (3) la composizione chimica di un bombardamento solare di raggi cosmici è diversa, giacché manca essenzialmente l’elio, mentre il 9 per cento circa di altri raggi cosmici sono composti di elio. E infine, (4) i raggi cosmici ad altissima energia colpiscono l’atmosfera terrestre da ogni direzione, non solo dalla direzione del sole.

Per queste ragioni si pensò che il sole contribuisca solo in piccola parte alla totale radiazione cosmica che bombarda l’atmosfera terrestre. Ma da dove vengono dunque questi altri più potenti raggi cosmici? Mentre non si sa con precisione, alcuni pensano che la maggioranza d’essi abbiano origine nella nostra galassia, la Via Lattea. Molti scienziati pensano che le sorgenti siano stelle che “esplodono”, chiamate supernovae. Si pensa che queste lancino a grande distanza nello spazio nuclei di elementi, principalmente di idrogeno.

Comunque, alcuni scienziati ritengono che i nuclei più pesanti di alcuni raggi cosmici siano così potenti che avrebbero potuto fuggire da altre galassie e venire nella nostra, così che la sorgente sarebbe fuori della Via Lattea. Quindi, come si è notato in precedenza, alcuni asseriscono che la nostra galassia può essere satura di raggi cosmici come risultato dell’esplosione dell’originale palla di fuoco che si espanse per divenire l’intero universo.

Qualunque sia la loro origine, si pensa che queste particelle percorrano una linea retta nello spazio interstellare finché sono deviate da vari campi magnetici, come quelli delle nubi di gas. Mentre viaggiano nella galassia, possono essere deviate molte volte, fino ad avere un percorso e una velocità del tutto diversi da quando cominciarono. Si dice che questa sia la ragione per cui i raggi cosmici provenienti dallo spazio extraterrestre colpiscono la terra da ogni direzione.

Che cosa li rende così potenti?

Una cosa però è certa. I raggi cosmici primari che hanno origine fuori del nostro sistema solare sono estremamente potenti. Colpiscono l’atmosfera terrestre con forza quasi incredibile. Come hanno acquistato tale potenza?

Alcuni scienziati ritengono che ottengano la loro potenza quando vengono inizialmente espulsi come raffiche di particelle dalle supernovae, le stelle che esplodono. Ma altri ritengono che i raggi cosmici acquistino la loro velocità e potenza in un altro modo.

In tutto lo spazio interstellare esistono campi magnetici e immense nubi magnetiche di gas. Alcune particelle cadono in questi campi magnetici e in queste nubi magnetiche di gas o vicino ad essi proprio al giusto angolo. Se rimangono abbastanza a lungo nella giusta direzione, sono spinte a velocità ed energia più elevata. Nei loro viaggi attraverso la galassia, queste particelle vengono a contatto con altri campi e nubi magnetici e ricevono un’ulteriore spinta.

Potremmo paragonarlo a una persona che dà un calcio a una palla. Mentre essa comincia lentamente a girare, immaginate che passi vicino a un’altra persona che pure le dia un calcio così che la palla giri anche più velocemente. Ripetete ciò finché la palla giunga alla massima velocità. In modo alquanto simile, mentre i nuclei degli atomi viaggiano nello spazio, alcuni passano proprio vicino ai vari campi magnetici nello spazio e sono spinti a una velocità sempre maggiore finché si avvicina a quella della luce. Ora contengono una straordinaria energia. Sono divenuti raggi cosmici. Questo è almeno il processo che alcuni scienziati suppongono avvenga.

Raggi cosmici secondari

Come si è notato prima, i raggi cosmici che hanno origine fuori del sistema solare, e anche quelli provenienti dal sole, si chiamano raggi cosmici primari. Nessuno di questi in effetti colpisce direttamente la terra. Infatti, molti che vanno in direzione della terra non la raggiungono mai, poiché sono deviati dal campo magnetico terrestre.

Le particelle primarie che non sono deviate, e che viaggiano quasi alla velocità della luce, arrivano solo fino all’atmosfera superiore della terra. Lì urtano con atomi di aria, come ossigeno e azoto.

Quando ha luogo questa collisione, comincia una reazione a catena. Il raggio cosmico primario, di solito un protone d’idrogeno, scompone l’atomo d’aria che colpisce. Questo produce una pioggia di particelle atomiche. Esse, a loro volta, continuano a urtare in altri atomi e particelle. Un raggio cosmico primario che urta un atomo d’aria può così produrre una pioggia di milioni o anche miliardi di altre particelle ad elevata energia, potenti raggi cosmici secondari.

Una simile pioggia di raggi cosmici secondari registrata dall’Istituto di Tecnologia del Massachusetts produsse circa dieci miliardi di particelle di raggi cosmici secondari! Il raggio primario che diede inizio alla pioggia si dice avesse avuto un’energia da venti a quaranta bilioni di bilioni di volt-elettroni (da 20.000.000.000 a 40.000.000.000 di Bev), una straordinaria dimostrazione di potenza! A quel tempo, questo era più di 500 milioni di volte l’energia prodotta dal più potente smasher atomico del mondo. Secondo gli scienziati, questa gigantesca pioggia di raggi cosmici secondari, si verificò in un diecimilionesimo di secondo!

La continua pioggia di raggi cosmici che raggiungono la terra è dunque costituita di queste particelle secondarie, prodotte dai raggi cosmici primari che arrivano. Sono queste particelle secondarie a penetrare in chilometri di solida roccia. E mentre la pesante materia condensata chiamata piombo può fermare la maggioranza degli altri tipi di radiazione, non può fermare la penetrazione di questi raggi cosmici secondari.

Tuttavia, l’energia totale della radiazione che effettivamente raggiunge la terra è solo una frazione di quella che arriva, poiché anche gran parte della radiazione secondaria è assorbita dall’atmosfera inferiore.

Quale effetto ha sull’uomo?

Ciò nondimeno, ogni minuto di ogni ora, ventiquattro ore al giorno, una pioggia di raggi cosmici secondari attraversa voi e ogni altra cosa sulla terra. Quale effetto ha ciò sull’uomo?

Gli scienziati non hanno una precisa risposta a questa domanda. Comunque, giacché i raggi cosmici sono una forma di radiazione, è stato suggerito che possano provocare cambiamenti nell’ereditarietà. In effetti, una sufficiente quantità di tale radiazione può, non solo danneggiare le cellule vive, ma uccidere una persona. Comunque, ora non c’è una tale radiazione cosmica che raggiunga la terra.

Mentre non si sa con certezza quale sia stato l’effetto di lunga portata della radiazione cosmica, vale la pena notare che subito dopo il diluvio del giorno di Noè nel 2370 a.E.V., la durata di vita dell’uomo diminuì in maniera drastica. Prima del Diluvio alcuni vissero oltre 900 anni. (Gen. 5:5, 8, 11, 14, 20, 27) Tuttavia circa 800 anni dopo il Diluvio, la durata della vita era stata ridotta a circa settant’anni, come ora. — Sal. 90:10.

Che relazione c’è fra questo e i raggi cosmici? Giacché i raggi cosmici primari non possono raggiungere direttamente la terra grazie all’atmosfera relativamente sottile della terra, può darsi che fossero assorbiti anche più efficacemente prima del Diluvio. Perché? Perché la Bibbia mostra che un’alta volta acquea era sospesa in alto sopra la terra. Fu quest’acqua che scendendo causò il Diluvio. (Gen. 7:11, 12; 8:2) Questa volta acquea antidiluviana avrebbe probabilmente fermato i raggi cosmici primari in modo assai più efficace che ora. Pertanto è possibile che la durata di vita dell’uomo abbreviata in modo drastico dopo il Diluvio fosse dovuta, in parte, al più inostacolato bombardamento di raggi cosmici sulla nostra atmosfera.

L’esposizione eccessiva alla radiazione cosmica danneggia i tessuti viventi. Pertanto gli scienziati sono preoccupati quando gli astronauti nei voli lunari abbandonano la protettiva atmosfera della terra. Essi vengono ad essere direttamente esposti non solo ai raggi cosmici secondari, ma ai più potenti raggi cosmici primari. Un volo di pochi giorni può non produrre notevoli effetti nocivi. Ma un volo di settimane può essere diverso. Qualsiasi riparo nella nave spaziale non sarebbe del tutto efficace. I forti raggi cosmici primari che colpissero gli atomi del riparo darebbero origine a piogge di raggi cosmici secondari che penetrerebbero facilmente negli astronauti.

Per giunta, nei viaggi spaziali un grande pericolo è rappresentato dalle piogge di raggi cosmici che hanno origine dai brillamenti solari. Gli scienziati sono nell’impossibilità di predirli. Se gli astronauti fossero dunque fuori dell’atmosfera e del campo magnetico terrestre quando si verificasse un improvviso, gigantesco brillamento solare, potrebbero rimanere per giorni circondati da un’enorme pioggia di raggi cosmici.

Spaventevole

Il campo magnetico terrestre fa deviare molti raggi cosmici primari così che essi non raggiungono neppure l’atmosfera terrestre. Ma gli scienziati esprimono grande preoccupazione pensando a ciò che accadrebbe alla vita sulla terra se non ci fosse il campo magnetico.

C’è alcun pericolo che il campo magnetico terrestre non agisca da cuscinetto, da protezione? Si. Gli scienziati riconoscono in genere che il campo magnetico terrestre si è modificato molte volte, rimanendo temporaneamente indebolito nel processo. Si dice che il campo magnetico in passato si sia anche completamente annullato! E molti scienziati pensano che ora si stia verificando un cambiamento nel campo magnetico.

Che cosa accadrebbe se il campo magnetico terrestre nel corso di un cambiamento si indebolisse notevolmente, o se si annullasse completamente, sia pure per breve tempo? I raggi cosmici primari deviati ora dal campo magnetico terrestre colpirebbero direttamente la nostra atmosfera. Ci sarebbe un enorme aumento di radiazione cosmica che raggiungerebbe la terra.

Maggiore è la quantità di raggi cosmici, più nocivi sono gli effetti. In caso di notevole esposizione ci sarebbero effetti molto notevoli sul sistema nervoso centrale e sugli occhi. Ne risulterebbero prima ipereccitabilità, somigliante negli ultimi stadi ad attacchi epilettici, periodi di incoscienza e incoerenza. Ne seguirebbe la morte in pochi giorni.

Con radiazione inferiore, ma ancora letale, gli effetti varierebbero. In genere vi sarebbe perdita dell’appetito, nausea, vomito, seguìti da prostrazione, diarrea acquosa e sanguinolenta. Verrebbe la febbre alta. I tessuti che formano il sangue ne risentirebbero e nel giro di alcuni giorni il conto dei globuli bianchi diminuirebbe in maniera drastica. Come risultato, il corpo perderebbe le sue naturali difese contro l’infezione. Ci sarebbe infiammazione del rivestimento intestinale, insieme a infiammazione di altre membrane mucose del corpo. Il sangue perderebbe la sua capacità di coagularsi, e ne risulterebbero spontanee emorragie esterne e interne. Il corpo comincerebbe a perdere i peli. Infine verrebbe il delirio e il coma, poi la morte.

Non ci sarebbe nessun luogo in cui sfuggire da queste piogge di raggi cosmici grandemente accresciute e penetranti se ci fosse tale indebolimento del campo magnetico terrestre. Nemmeno la terra stessa provvederebbe un nascondiglio, poiché queste particelle penetrerebbero alla profondità di chilometri nel sottosuolo.

Se, quando porrà presto fine a questo malvagio sistema di cose, come predice la Bibbia, il Creatore, Geova Dio, sceglierà di impiegare i raggi cosmici come parte delle forze di distruzione, che accadrà? In quel caso solo il Creatore potrebbe proteggere le cose viventi che egli sceglierà di preservare. Egli potrebbe far questo facilmente, poiché mentre i raggi cosmici possono essere essenzialmente un mistero per l’uomo, non sono un mistero per il loro Creatore, che può controllarli perché servano ai suoi propositi. — Isa. 26:20; Sof. 2:3; Zacc. 14:12.