Gli enigmatici Red Sprites che si formano sopra i temporali

Credit: NASA (Astronaut Photo ISS031-E-10712)

I Red Sprites, sono delle enigmatiche scariche elettriche che si verificano a volte, in alto sopra i temporali, come conseguenza di potenti fulmini che si sviluppano nella bassa atmosfera, e sono in grado di emettere onde radio a bassa frequenza, secondo quanto suggerisce un nuovo studio.
Nella maggior parte delle osservazioni effettuate sugli Sprites, che generalmente presentano una forma di ventaglio, si notano dei flash di color rosso che durano non più di qualche millisecondo; probabilmente, questo fenomeno risulta così breve perché del tutto inatteso. Nei pochi studi in cui sono stati rilevati, i ricercatori non hanno definitivamente identificato la fonte che ha determinato la breve durata dello Sprite (che viene indicato da una freccia in questa immagine rilevata dalla Stazione Spaziale Internazionale nel sud-est asiatico). Ora, un'analisi dei movimenti di queste molecole generate dagli Sprites, suggerisce che, i filamenti aventi una lunghezza di diversi km che si riscontrano all'interno dello Sprite, sono in qualche modo analoghi ai singoli fulmini che potrebbero fungere da antenne, che generano onde radio con frequenze diverse. Ad un'altitudine di 75 km, queste aurore emettono onde radio a frequenze inferiori ai 3 kilohertz, o 3000 cicli al secondo, secondo uno studio pubblicato il mese scorso su Geophysical Research Letters. Le aurore degli Sprites, riscontrate ad un'altitudine di 40 km, dove l'atmosfera è molto più spessa, potrebbero generare onde radio con frequenze fino ai 300 kHz. Inoltre, le stime del gruppo di studio, affermano che, tanto maggiore è il campo elettrico in uno Sprite, quanto maggiore sarà la frequenza delle onde radio emesse. Riferimento: ScienceShot: Broadcast From On High

In questa foto scattata a bordo della Stazione Spaziale Internazionale ISS, appare uno Sprite che si illumina di rosso in alto sulla destra. Credit: Image Science & Analysis Laboratory, NASA Johnson Space Center

Questa è l'immagine del primo Sprite a colori, che venne catturato nel 1994 grazie a un progetto di studio sponsorizzato dalla NASA attraverso l'Università di Fairbanks in Alaska (UAF). I ricercatori volarono con due telecamere speciali ubicate a bordo di un' aereo che attraversò il cielo di Oklahoma City.

Un'articolo sul sito della NASA fornisce ulteriori spiegazioni su questo particolare fenomeno. Questi flash o aurore chiamate Sprites, sono spesso visibili esclusivamente ai piloti di volo o ai passeggeri degli aerei di linea che si trovano sopra una tempesta, il fenomeno è così veloce che si potrebbe anche non vederlo a meno che non lo si osservi dopo ore di attesa. Un posto da cui è possibile osservare bene lo Sprite è la Stazione Spaziale Internazionale. Il 30 aprile del 2012, gli astronauti che viaggiavano a bordo sulla ISS hanno catturato un lampo rosso con la forma di uno Sprite, che ha offerto al mondo e ai ricercatori una rara opportunità per l'osservazione di questi eventi rari. In effetti, gli Sprite sono così difficili da catturare sulla pellicola, che i primi ad osservarli furono i piloti di volo quasi un secolo prima che gli scienziati della University of Minnesota ne catturassero uno accidentalmente sulla macchina fotografica nel luglio del 1989. Da allora, i ricercatori a bordo degli aerei hanno scattatto qualche foto, ma continua ad essere difficile filmarli metodicamente. Un gruppo di scienziati, insieme all'aiuto della televisione NHK giapponese, li cercarono regolarmente nell'estate del 2011 per due settimane. E effettuando delle riprese su due getti separati con 10.000 fotogrammi al secondo, il gruppo registrò i migliori filmati di Sprite mai realizzati prima d'ora, filmati che possono essere utilizzati per studiare questo fenomeno poco conosciuto insieme  alle forze che li generano. "Vedere questi fenomeni è un evento spettacolare", afferma Hans C. Stenbaek-Nielsen, un geofisico che lavora presso l'Università dell'Alaska a Fairbanks in Alaska. "Ma abbiamo bisogno di film, perché non solo sono così veloci per cui li vediamo lampeggiare e scomparire, ma emettono la maggior parte della loro luce di colore rosso, un colore che l'occhio umano percepisce relativamente." Le conoscenze di base degli Sprite suggeriscono che sono correlati a un fulmine, in cui una nube carica elettricamente, scarica la propria energia elettrica a terra. Di solito la carica negativa viene spinta dalla nube verso il suolo, ma solo una carica su dieci risulta positiva, quindi nella parte sommitale della nube  rimane una carica negativa. In queste condizioni, che si determinano una volta su dieci casi, il campo elettrico sopra la nuvola è "adeguato" per produrre lo Sprite, che genera una scarica elettrica che dista 50 miglia sopra il temporale. In genere la velocità che osserviamo sulla terra è diversa rispetto alla velocità in cui si svolge nella  mesosfera. Sulle cause che determinano questi flash, la scienza di base fornisce diverse spiegazioni, aprendo questioni di fisica interessanti sullo scambio di energia che avviene tra loro. Riferimenti: Heliophysics Nuggets: Seeng Sprites - NASA Goddard Space Flight Center | Nature Geoscience | LETTER "Mesospheric electric breakdown and delayed sprite ignition caused by electron detachment".