raggi_cosmici

In una foresta di cedri rossi, in Giappone, si cela un mistero che viene dallo spazio. Gli anelli di accrescimento di due alberi, attraverso i quali è possibile ricostruire la loro età e le vicissitudini dell’ambiente circostante, mostrano infatti un anomalo eccesso di radioisotopi, per la precisione di carbonio-14, negli anelli risalenti a circa 1200 anni fa, VIII secolo dopo Cristo. Una quantità ben superiore al previsto, considerando che la quantità di radioisotopi del carbonio immagazzinati in resti organici può variare in un anno di appena lo 0,05%, mentre nel caso in questione la percentuale è venti volte maggiore. E l’origine di quest’anomalia non può che essere il cielo.

L'origine cosmica del carbonio-14

La scoperta è stata effettuata da un team di ricerca guidato da Fusa Myake, fisico delle alte energie e raggi cosmici della Nagoya University del Giappone. Non è un caso che proprio Myake abbia reso noto i risultati di queste analisi: perché la strana scoperta può essere compresa solo immaginando che 1200 anni fa la Terra venne investita da una violenta doccia di raggi cosmici, di origine sconosciuta. Il carbonio-14 è infatti un isotopo radioattivo del carbonio, cioè una versione instabile del comune carbonio: una fonte di questo isotopo sono le esplosioni nucleari, ma si può ragionevolmente escludere che nell’VIII secolo fossero in corso test atomici.

supernova

La fonte naturale principale è costituita piuttosto dalle particelle altamente energetiche dei raggi cosmici, che quando colpiscono gli strati più alti dell’atmosfera cedono un neutrone, il quale si unisce agli atomi di azoto, trasformandoli in carbonio-14. Quando si lega all’ossigeno, anche questo isotopo del carbonio produce anidride carbonica, che viene quindi assorbita dalle piante nei loro processi di fotosintesi. Avviene così che fossili o piante secolari ne posseggano delle tracce. Poiché sappiamo che il carbonio-14 impiega circa 5700 anni per decadere, cioè per ritornare alla sua forma stabile non radioattiva, l’isotopo è un ottimo strumento naturale per risalire all’età del fossile.

Supernova o brillamento solare?

In questo modo gli scienziati hanno scoperto che la sua quantità anomala all’interno dei due cedri rossi risale a circa 1200 anni fa. Un valore venti volte superiore alla norma si può spiegare ipotizzando che a quell’epoca la Terra fosse stata colpita dall’onda d’urto dell’esplosione di una vicina supernova. Relativamente vicina, certo, ma secondo i calcoli abbastanza da essere non solo visibile a occhio nudo, ma addirittura di giorno! E anche in tempi “bui” come quelli del medioevo europeo, un simile evento sarebbe stato registrato dalle cronache del tempo, come avvenne per le supernove del 1006 e del 1054. Invece, non ce n’è traccia. Una spiegazione potrebbe essere data dal fatto che la supernova fosse apparsa solo nell’emisfero australe, e visibile solo in aree poco popolate, o dove non c'erano persone capaci di lasciare una testimonianza del fenomeno. Tuttavia, resta il fatto che, anche dopo l’esplosione, una supernova lascia una traccia precisa in termini di emissioni di raggi X e altre forme di radiazione, che però gli attuali telescopi spaziali in orbita non hanno rilevato.

brillamento

Ma c’è un secondo sospettato, molto più vicino di una supernova lontana – nel migliore dei casi – non meno di 600 anni luce. È il Sole. Particelle altamente cariche vengono continuamente emesse dal Sole sotto forma di flares e brillamenti, che formano le cosiddette “tempeste solari”. In questo caso, un mega-brillamento, con un’energia fino a un milione di volte superiore ai normali brillamenti, potrebbe essere stato il responsabile del valore anomalo registrato. Questo in realtà dovrebbe rincuorarci: perché tutte le inquietudini popolari sugli effetti delle tempeste solari sulla nostra salute si rivelerebbero infondate, nel momento in cui risulta evidente che anche fenomeni di portata migliaia di volte superiore a quelli che colpiscono periodicamente la Terra non producono contraccolpi negativi sulla salute umana. Non risulta infatti che 1200 anni fa – e precisamente tra il 774 e il 775 – la specie umana abbia subito particolari vicissitudini negative, né che l’ambiente abbia attraversato scombussolamenti di sorta.

In cerca della pistola fumante

Ma proprio per questo motivo, i fisici sono scettici sull’ipotesi Sole. Un mega-brillamento del genere, almeno secondo quanto ne sappiamo sull’argomento, avrebbe dovuto spazzare via lo strato di ozono terrestre, con conseguenze devastanti, di livello estintivo. Secondo Daniel Baker dell’Università del Colorado le nostre attuali conoscenze sugli effetti delle tempeste solari non sono comunque sufficienti a permetterci di accogliere o smentire questa tesi; ma sarebbe interessante, a suo dire, spulciare tra le cronache dell’antica Cina per scoprire se in quel periodo fossero state registrate spettacolari aurore a basse latitudini.

A questo punto non resta che ripetere le analisi su altre piante secolari in altre parti del mondo. Qualsiasi cosa abbia prodotto il picco del carbonio-14, infatti, deve aver interessato l’intero pianeta, come nel caso di un analogo picco (ma di misura minore) registrato negli alberi che assorbirono i raggi cosmici della supernova del 1006. Eppure, secondo i ricercatori, un altro indizio potrebbe già essere stato scoperto. Nel 2008 scienziati giapponesi rinvennero in una carota di ghiaccio – un analogo degli anelli di accrescimento degli alberi – in Antartide una quantità anomala di berillio-10, che potrebbe avere la stessa origine. Non è certo che l’epoca sia la stessa dei due cedri rossi giapponesi, ma è possibile. E due indizi, certo, fanno una prova. Ora si tratta di scovare il colpevole.