Spettri rossi osservati nei cieli degli Stati Uniti: le spettacolari immagini dal Nebraska

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Credit: Jason Ahrns
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Alcune scariche elettriche possono fuoriuscire dalla parte superiore dell’atmosfera compresa tra i 70 e i 110 chilometri sulla superficie terrestre, in contrasto ai fulmini tradizionali che si scaricano tra nubi o verso il suolo ad altezze notevolmente inferiori. Si tratta di un fenomeno poco conosciuto accomunato ai fenomeni temporaleschi, di regola associato alla ionizzazione dell’aria, e raramente  osservabile a occhio nudo. Gli spettri rossi in genere hanno una durata inferiore ai dieci millesimi di secondo e si manifestano in corrispondenza di fulmini di elevata intensità di corrente elettrica. La loro colorazione, tipicamente rosso – blu, è dovuta alla forte presenza nell’atmosfera terrestre di azoto. In inglese vengono denominati “sprites”, e nei giorni scorsi si sono manifestati nei cieli del Nebraska. Si tratta di uno degli spettacoli più eclatanti che avvengono in atmosfera. Non particolarmente rari, certamente, ma di difficile osservabilità. Compongono la famiglia dei TLEs, ovvero Transient Luminous Events, si formano al di sopra della cima delle celle temporalesche e possono essere singoli o multipli. L’attività elettrica terrestre non coinvolge solo la troposfera ma anche la regione sovrastante, fino a livello ionosferico. Talvolta può succedere che la sommità positiva della nube perda la carica positiva (che si scarica al suolo), e quindi la regione di carica negativa, rimasta isolata, possa quindi creare un intenso campo elettrico con la ionosfera.

Credit: Jason Ahrns
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Il campo elettrico accelera gli elettroni verso la ionosfera che, urtando le molecole atmosferiche, ne eccitano i livelli energetici. Quando le molecole tornano al loro stato fondamentale emetteranno della radiazione elettromagnetica, rendendo visibile il percorso delle cariche negative. Questa è l’origine dei red sprites, studiati in modo sistematico a partire dal 1989 dall’Università del Minnesota. La loro fisica di base quindi non è ben compresa, nè se ne conosce l’eventuale effetto sul clima. Rappresentano sicuramente un qualche tipo di trasferimento di energia con una luminosità superficiale molto bassa. La loro frequenza è pari a circa l’1% di quella dei fulmini comuni. Insomma, sono molte ancora le domande senza risposta in merito a questi fenomeni, e gli scienziati con l’arrivo della calda stagione, monitorano i sistemi temporaleschi con una serie di telecamere installate sui monti ad alta quota.