Il Prof. Mognaschi compie le sue ricerche relative ai precursori
sismici sulle frequenze che vanno da 10-2 a 5 Hz; in precedenza
stava su frequenze piu' alte ma c'erano piu' disturbi dovuti alle risonanze di Schumann.
Il gruppo di Torino e di La Spezia usa frequenze al di sopra dei
50 Hz.
Nel Dipartimento di Fisica il Prof. Mognaschi utilizza un'antenna
costituita da un filo di 2,60 m posto su due isolatori ceramici in verticale
sulla parete del laboratorio che si trova al secondo piano.
Nelle sue esperienze con antenna posta sotto terra nella sua casa
al Brallo ha dovuto ridurne la lunghezza a 60 cm dato che i segnali saturavano
il ricevitore.
Da qui la sua teoria nella quale dimostra che sottoterra circolano onde
elettromagnetiche molto piu' intense entro un condotto che lascia uscire in
superficie solamente una piccola parte e cioe' quella che si presenta con un
angolo verticale.
La parte uscente si propaga raso terra dato che trattasi di
frequenza molto bassa.
Le onde elettromagnetiche relative ai precursori sismici si
possono ricevere anche dalle navicelle spaziali, tra le fasce di Van Allen o al
di sopra della seconda fascia, pero' questa ricerca e' molto piu' dispendiosa.
Relazione del Prof. Mognaschi:
Sino alla meta' degli anni '60 se aveste chiesto ad un
geofisico: "Si possono prevedere i terremoti?" questi avrebbe risposto,
con convinzione, di no . Verso la fine degli anni '60 e negli anni '70 vennero
svolte, in diverse parti del mondo (Giappone, URSS, Cina, USA, Grecia),
approfondite ricerche sui meccanismi geodinamici che portano al manifestarsi dei
sismi e furono anche studiate, con tecniche statistiche, la loro ricorrenza
temporale la loro distribuzione geografica utilizzando anche tutte le possibili
fonti storiche (cronache, iconografia, atti notarili, ecc.)
Una parte dei geofisici comincio' allora ad essere moderatamente ottimista sulla
possibilita' di prevedere i terremoti anche sulla base di alcune previsioni
risultate corrette.
Dopo la meta' degli anni '80 prevalse di nuovo un certo pessimismo in quanto ci
si rese conto della complessita' del problema, dovuta alla grande varieta' di
rocce presenti nella crosta terrestre, alla grande varieta' di situazioni
possibili anche per un determinato tipo di roccia ed alla conseguente
variabilita' di comportamento delle rocce da una situazione all'altra. Le
ricerche, tuttavia, proseguirono e proseguono tuttora in vista dell'importanza
sociale ed economica del problema che contempla almeno i seguenti aspetti:
quello di evitare, per quanto possibile, perdite di vite umane, pericoli per
persone e cose e danni alle cose ed al patrimonio artistico e culturale.
Per quanto sia a tutti evidente l'importanza psicologica e materiale della
previsione dei sismi e delle azioni da intraprendere per prevenire i danni,
questa si trova inevitabilmente contrapposta alla riluttanza di chi governa a
diffondere notizie che possano allarmare le popolazioni. In parole povere chi
governa preferisce di gran lunga che soccomba un certo numero di cittadini e che
vengano arrecati anche ingenti danni materiali da imputare naturalmente alla
fatalita' dell'evento calamitoso, danni che verranno poi riparati con il lavoro
ed i sacrifici dei superstiti, piuttosto che dedicare risorse agli studi di
previsione e di prevenzione di fenomeni, tutto sommato, rari e circoscritti e
rischiare, eventualmente, l'impopolarita' e la reazione delle popolazioni in caso
di falso allarme.
In generale i sismi tettonici si sviluppano secondo cinque
stadi.
Nel primo stadio, che puo' durare molti anni,
si ha accumulo
di energia elastica a causa della compressione esercitata dal movimento di
una zolla tettonica rispetto ad un'altra. In questo stadio, in seguito
all'aumento degli sforzi, si ha aumento delle deformazioni e diminuzione del
volume delle rocce. Allorche' lo sforzo e' divenuto sufficientemente grande,
iniziano a manifestarsi nella roccia delle microfratture, prevalentemente
orientate in modo parallelo all'asse di massima compressione, e, di conseguenza,
aumenta il volume. Questo aumento di volume viene chiamato
dilatanza ed
inizia per uno sforzo pari a circa meta' di quello che corrisponde alla rottura.
In questa situazione, che corrisponde al secondo stadio, il volume
libero aumenta ad una velocita' maggiore di quella con la quale l'acqua riesce a
riempire i volumi vuoti e le rocce divengono sottosature.
A questo punto l'acqua viene richiamata dalle zone vicine (terzo stadio)
e le rocce divengono
nuovamente sature d'acqua. Poiche', nel frattempo, durante la
dilatanza, lo
sforzo tettonico e' aumentato ancora, la pressione nelle fratture sature d'acqua
aumenta sino a che si scatena il terremoto. La dilatanza ritarda quindi il
manifestarsi di un terremoto riducendo la pressione dell'acqua nelle fratture,
ma scatena il terremoto allorquando la pressione dell'acqua viene ripristinata.
Nella seconda e terza fase (che possono durare da qualche ora a parecchi giorni)
si osservano variazioni, spesso di segno opposto,
di alcuni parametri fisici e
di alcune proprieta' delle rocce.
Il quarto stadio e' il terremoto, mentre
il quinto e' rappresentato dall'improvvisa
caduta dell'energia elastica, seguita dalle
cosiddette scosse di assestamento.
Risonanze di Schumann : si
riscontrano sulle frequenze che vanno da 7,8 Hz a 33 Hz , sono risonanze della
cavita' ionosferica e si trovano sotto lo strato D; sarebbero dovute ai fulmini
che si abbattono sul nostro pianeta.
Le fasce di Van Allen: pare che ci
sia una zona relativamente tranquilla della ionosfera che e' ubicata tra le fasce
di Van Allen; in questa zona o al di sopra della seconda fascia di Van Allen si
trovano le navicelle spaziali; la loro ubicazione e' dovuta al fatto che, dentro
le fasce, gli strumenti elettronici potrebbero subire dei danni.
Le Fasce di Van Allen sono una
componente importante della magnetosfera terrestre, quella regione dello spazio
in cui il moto delle particelle cariche del vento solare e della radiazione
cosmica non troppo energetica viene condizionato dal campo magnetico terrestre.
Le fasce sono formate da particelle cariche, per lo piu' di origine cosmica e
solare, intrappolate nel campo magnetico: sono state scoperte all'inizio
dell'era spaziale, nel 1958, con i rivelatori di particelle posti a bordo dei
satelliti "Explorer 1 e 2" da James Van Allen, da cui hanno preso il nome.
La distribuzione approssimata delle particelle e' la seguente (1
Rt = 6378 km, raggio terrestre):
1 - Distanze fra 2.5 e 5.8 Rt: protoni poco energetici (ca. 3 MeV) (15945 -
36992 km)
2
- Distanze fra 1.5 e 1.7 Rt: protoni energetici (> 30
MeV)
( 9567 - 10842 km)
3 - Distanze fra 3 e 4.3 Rt: elettroni poco energetici (ca. 2 MeV) (19134 - 27425 km)
4 - Distanze fra 1.6 e 8.5 Rt: elettroni molto energetici (> 40 MeV) (10204 - 54213 km)
La vita media delle particelle nella fascia interna e' di circa 10 anni, le
particelle vengono poi perse per cattura atmosferica. Nella fascia esterna
invece, soggetta a forti perturbazioni a causa dei brillamenti solari, la vita
media non ha un valore ben definito.
Addirittura, recentemente la NASA ha individuato l'esistenza di una terza
fascia, poi scomparsa, formatasi durante un periodo caratterizzato da un'elevata
attivita' solare.
La Terra possiede due fasce di radiazione: una fascia interna,
relativamente compatta, situata ad un'altezza di circa 3000 km e composta
da protoni di alta energia (10-100 MeV), prodotti dagli urti tra i raggi cosmici
e gli atomi dell'atmosfera. Da notare che particelle di tale energia perforano
facilmente le pareti di satelliti e stazioni spaziali: le fasce di Van Allen
sono zone che le imprese spaziali, con o senza uomini a bordo, devono evitare
accuratamente.
Energia.
L'energia degli ioni (protoni) e degli elettroni individuali, che spesso si
muovono ad una frazione non trascurabile della velocita' della luce, e' tanto
maggiore quanto maggiore e' la loro velocita'. Energie come questa sono misurate
in elettronvolt (eV): gli elettroni nelle aurore boreali hanno un'energia di
1000 - 15000 eV (o 1- 15 keV); i protoni della fascia interna di circa 50
milioni.
Esiste poi una fascia esterna, una vasta regione costituita da protoni ed
elettroni di energia molto inferiore. A differenza di quanto accade nella fascia
interna, la popolazione fluttua notevolmente (il numero delle particelle non e'
costante nel tempo) in funzione dell'attivita' solare e della stagione. Quando le
tempeste magnetiche trasferiscono dalla magnetosfera alla fascia forti flussi di
particelle, il loro numero cresce per poi diminuire all'estinguersi della
tempesta.