La tomografia muonica penetra i crateri dell'Etna

Nel 2016 è stato avviato il progetto pilota, tutto catanese, MEV (Muography of Etna Volcano) nell'ambito del quale è stato progettato e realizzato dal DFA primo prototipo di telescopio per muoni, grazie a un piccolo finanziamento proveniente dal bando del MIUR Future in Research (FIR) 2014 e utilizzando anche materiale proveniente da altri esperimenti conclusi.

Gli ultimi risultati recentemente pubblicati sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature dimostrano come sia possibile il monitoraggio dell'evoluzione nel tempo della struttura interna del vulcano grazie ai dati acquisiti dal primo prototipo di telescopio muonico realizzato dal progetto MEV. In particolare, sono state confrontate le immagini muografiche prodotte con i dati acquisiti nel corso di due campagne di misura realizzate durante i mesi estivi del 2017 e del 2018. Il confronto tra le due figure ha permesso di individuare una progressiva diminuzione di densità (o, equivalentemente, diminuzione dell'assorbimento del flusso di muoni) nella regione a circa 200 metri al di sotto della superficie del cratere di Nord-Est (NEC) del vulcano Etna . Difatti, nel Dicembre del 2017, periodo durante il quale il telescopio non era operativo perché i pannelli fotovoltaici che garantiscono la potenza elettrica necessaria al funzionamento del sistema erano coperti da uno spesso strato nevoso, è avvenuto il collasso del pavimento lavico all'interno del cratere. L'interpretazione che il gruppo di ricerca ha dato, e che è stata accettata e condivisa, identifica come causa del collasso la lenta erosione dall'interno del pavimento lavico del cratere da parte di gas incandescenti che risalgono dalle zone più interne del vulcano. Tale ipotesi è motivata e sostenuta, oltre che dalla già citata zona a bassa densità identificata sotto il NEC, anche da un sistema di fratture che appare evidente ed in evoluzione nelle immagini muografiche. Questi risultati rappresentano una prova diretta della fattibilità tecnica e tecnologica della muografia all'interno del progetto.

Il Prof. Domenico Lo Presti del DFA è coordinatore del progetto, al quale partecipano numerosi altri docenti, ricercatori e dottorandi di ricerca del DFA, del DipBioGeo, dell'INFN Sez. Catania, e dell'INAF-OACT.

[Photo: Nature Sci. Rep.]