L’astronauta della NASA Nichole Ayers ha immortalato un’immagine mozzafiato del nostro pianeta. Ha infatti catturato un raro e gigantesco “sprite” rosso a forma di medusa che si stagliava sopra un temporale in Nord America. Questa fotografia, scattata dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) lo scorso 3 luglio, non è solo uno scatto suggestivo. La foto è una preziosa testimonianza di uno di quei fenomeni atmosferici sporadici e ancora poco compresi, che sono oggetto di studio da oltre trent’anni.
Mentre la ISS sorvolava il Messico e gli stati meridionali degli Stati Uniti, inclusi California e Texas, Ayers ha colto l’attimo perfetto. La sua sorpresa e il suo entusiasmo erano palpabili. “Semplicemente. Wow. Mentre sorvolavamo il Messico e gli Stati Uniti stamattina, ho visto questo sprite”, ha condiviso entusiasta sulla piattaforma social X. L’astronauta ha poi spiegato che gli sprite sono “TLE”, Eventi Luminosi Transitori, che si manifestano al di sopra delle nuvole, innescati dall’intensa attività elettrica dei temporali sottostanti. Questa è una definizione chiave, poiché distingue gli sprite dai fulmini tradizionali, che si verificano all’interno o al di sotto delle nubi. La loro elevazione e la loro natura effimera li rendono particolarmente affascinanti e, al tempo stesso, difficili da studiare in modo sistematico.
I TLE e le loro forme curiose
I TLE includono una varietà di fenomeni visivi che si verificano nella parte superiore dell’atmosfera durante i temporali. Oltre agli sprite, ci sono i getti blu che si proiettano verso l’alto dalle cime delle nubi temporalesche, e gli anelli di luce simili a UFO, noti come ELFI (Emissions of Light and Very Low Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources).
Tuttavia, gli sprite sono tra i più comuni e, come quello immortalato da Ayers, spesso assumono la forma di meduse, con molteplici rami di luce che si estendono come tentacoli sinuosi. Questa forma iconica ha contribuito a renderli riconoscibili e a ispirare il soprannome. Alcuni li chiamano anche “carote” per i loro viticci più deboli che si trascinano nella direzione opposta, quasi come radici vegetali. Questi fenomeni sono frequentemente legati a grandi temporali, inclusi quelli generati dagli uragani, che forniscono l’energia elettrica necessaria per la loro formazione. La vastità e la potenza di questi sistemi temporaleschi sembrano essere un ingrediente fondamentale per lo scatenarsi di questi spettacoli luminosi.
Il gigantesco sprite rosso nella foto di Ayers si estendeva probabilmente fino a 80 chilometri sopra la superficie terrestre, raggiungendo la mesosfera. Il suo caratteristico colore rosso è il risultato dell’interazione con l’azoto presente in abbondanza nell’alta atmosfera, secondo quanto riportato dall’ Earth Observatory della NASA. Quando l’energia della scarica elettrica attraversa le molecole di azoto, le eccita e poi, rilasciandola, emettono luce nella parte rossa dello spettro. Questa interazione gas-energia è un aspetto fondamentale per comprendere il meccanismo di questi fenomeni luminosi.
Misteri luminosi al di là della Terra e le sfide della ricerca
Questi straordinari fenomeni, avvistati per la prima volta negli anni ’50 dai passeggeri degli aerei commerciali, furono liquidati come semplici allucinazioni o errori visivi. Le prime fotografie degli sprite compaiono solo nel 1989. Una delle curiosità più affascinanti è che gli sprite sono considerati “plasma freddo“, a differenza dei fulmini tradizionali che sono scariche di plasma caldo e distruttivo. Il loro meccanismo di formazione è più simile a quello delle scariche nei tubi fluorescenti o nelle insegne al neon. In questi esempi il gas viene eccitato da un campo elettrico e rilascia luce senza produrre un calore intenso. La loro durata è incredibilmente breve, spesso solo pochi millisecondi (circa 10-20 ms), il che li rende estremamente difficili da osservare a occhio nudo e ancora più complicati da fotografare senza strumentazione specializzata e una buona dose di fortuna.
Questi fenomeni non sono un’esclusiva terrestre, eventi simili agli sprite sono stati individuati anche su Giove e si presume esistano anche su Saturno e Venere. La scoperta suggerisce che i TLE potrebbero essere un fenomeno elettrico universale nei pianeti con atmosfere adatte a sostenere processi di scarica elettrica di vasta scala. Tuttavia, nonostante anni di studi approfonditi e l’utilizzo di strumenti sempre più sofisticati, i ricercatori non hanno ancora compreso appieno perché solo alcuni fulmini scatenino questi fenomeni e altri no. Spesso, si pensa che i fulmini positivi nube-terra (cloud-to-ground positive lightning), meno comuni dei fulmini negativi ma molto più potenti, siano i principali responsabili. Questi fulmini rilasciano una quantità di energia significativamente maggiore, che si ritiene cruciale per innescare gli sprite sopra le nubi temporalesche.
Vantaggi unici dell’essere in orbita
Sebbene sia possibile fotografare i TLE anche dalla superficie terrestre, a patto di avere cieli scuri, assenza di inquinamento luminoso e un temporale distante con un buon campo visivo, gli astronauti a bordo della ISS godono di una prospettiva unica e ineguagliabile. La loro posizione privilegiata permette loro di osservare simultaneamente i TLE e i lampi sottostanti, fornendo dati preziosi che aiutano i ricercatori a decifrare il funzionamento di questi fenomeni. La possibilità di vedere l’intero evento dall’alto, dall’inizio del fulmine fino alla manifestazione dello sprite, offre una visione olistica impossibile da ottenere da terra.
“Abbiamo una magnifica visuale sopra le nuvole, quindi gli scienziati possono usare questo tipo di immagini per comprendere meglio la formazione, le caratteristiche e la relazione tra i TLE e i temporali”, ha spiegato Ayers. Le osservazioni dalla ISS hanno già contribuito a documentare altri fenomeni affascinanti, come i deboli sprite rossi che brillavano all’estremità di un “gigantesco getto” di fulmini che si innalzava sopra New Orleans, o l’inquietante medusa rossa che sembrava fluttuare autonomamente nell’atmosfera terrestre ben al di sopra di un lampo nel giugno 2024. La ricerca è ancora in corso e molte domande rimangono aperte, stimolando la curiosità scientifica. La foto di Nichole Ayers è un ulteriore, prezioso tassello in questo affascinante rompicapo atmosferico.
Fonte: https://www.livescience.com/planet-earth/weather/astronaut-snaps-giant-red-jellyfish-sprite-over-north-america-during-upward-shooting-lightning-event
