I fulmini di Giove si contorcono allo stesso modo di quelli della Terra

I fulmini volteggiano attraverso le nubi temporalesche di Giove (illustrate) a un ritmo simile ai fulmini nei cieli terrestri.

Gerald Eichstädt, MSSS, SwRI, JPL-Caltech/NASA

Di Nikk Ogasa

23 maggio 2023 alle 11:00

Su Giove, i fulmini sussultano e sussultano molto come sulla Terra.

I fulmini gioviani emettono impulsi di onde radio che sono generalmente separati da circa un millisecondo, riferiscono i ricercatori il 23 maggio su Nature Communications. Il prestissimo energetico, dicono gli scienziati, è un segno che i fulmini del gigante gassoso si propagano a impulsi, a un ritmo paragonabile a quello dei fulmini che saltellano attraverso le nubi temporalesche del nostro pianeta. Le somiglianze tra i fenomeni elettrici dei due mondi potrebbero avere implicazioni per la ricerca di vita aliena.

Gli archi di fulmini su entrambi i mondi sembrano muoversi un po' come un escursionista senza fiato che sale su una montagna, fermandosi dopo ogni passo per riprendere fiato, dice Ivana Kolmašová, fisica dell'atmosfera presso l'Accademia ceca delle scienze di Praga. "Un passo, un altro passo, poi un altro passo... e così via."

Qui sulla Terra, i fulmini si formano quando venti turbolenti all’interno delle nuvole temporalesche fanno sì che molti cristalli di ghiaccio e gocce d’acqua si sfreghino insieme, si carichino e quindi si spostino sui lati opposti delle nuvole, generando progressivamente cariche elettriche statiche. Quando le cariche diventano abbastanza grandi da superare la capacità dell'aria di isolarle, gli elettroni vengono rilasciati: il fulmine fa il suo primo passo. Da lì, gli elettroni ionizzeranno ripetutamente l’aria e si precipiteranno al suo interno, lanciando il fulmine in avanti a una media di decine di migliaia di metri al secondo.

Gli scienziati hanno suggerito che i superbolt osservati nelle nubi gioviane potrebbero formarsi anche da collisioni tra cristalli di ghiaccio e goccioline d'acqua (SN: 8/5/20). Ma nessuno sapeva se i dardi alieni si estendessero e si ramificassero in incrementi, come fanno sulla Terra, o se assumessero qualche altra forma.

Per il nuovo studio, Kolmašová e i suoi colleghi hanno utilizzato cinque anni di dati sulle onde radio raccolti dalla navicella spaziale Juno della NASA (SN: 15/12/22). Analizzando centinaia di migliaia di istantanee di onde radio, il team ha scoperto che le emissioni di onde radio dei fulmini gioviani sembravano pulsare a una velocità paragonabile a quella dei fulmini intranuvolosi della Terra: archi di elettricità che non colpiscono mai il suolo.

Se i fulmini si estendessero attraverso le nuvole d’acqua di Giove a una velocità simile a quella delle nuvole terrestri, allora i fulmini gioviani potrebbero ramificarsi ed estendersi in passi lunghi da centinaia a migliaia di metri. È paragonabile in lunghezza ai passi sussultati dei fulmini intracloud della Terra, dicono i ricercatori.

"Questa è una spiegazione perfettamente ragionevole", afferma il fisico atmosferico Richard Sonnenfeld del New Mexico Institute of Mining and Technology di Socorro, che non è stato coinvolto nello studio. In alternativa, dice, i segnali potrebbero essere prodotti come impulsi di corrente elettrica che si propagano avanti e indietro lungo i viticci di un fulmine che si sono già formati, piuttosto che dagli avanzamenti intermittenti di un nuovo fulmine. Sulla Terra, tali correnti fanno sì che alcuni fulmini sembrino tremolare.

Ma “stop and go” sembra una buona interpretazione, dice il fisico dell’atmosfera Yoav Yair dell’Università Reichman di Herzliya, in Israele. Kolmašová e i suoi colleghi "dimostrano che se stai scaricando una nuvola... la fisica rimane sostanzialmente la stessa [su Giove come sulla Terra], e la corrente si comporterà allo stesso modo."

Se questa universalità fosse reale, potrebbe avere implicazioni per la ricerca della vita altrove. Gli esperimenti hanno dimostrato che i fulmini sulla Terra avrebbero potuto fondere alcuni degli ingredienti chimici necessari per formare gli elementi costitutivi della vita (SN: 16/3/21). Se i fulmini si scaricano in modo simile sui mondi alieni, dice Yair, allora potrebbero produrre ingredienti simili anche in quei luoghi.

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Questa storia è stata aggiornata il 7 giugno 2023 per correggere il fatto che un fulmine avanza a una media di decine di migliaia di metri al secondo (non centinaia di migliaia di metri al secondo).