venerdì, 18 Settembre, 2020

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Scoperta l’origine dei fulmini superficiali che si abbattono su Giove

La NASA non si ferma mai: l’ultima scoperta si appresta a rivelare l’origine dei fulmini gioviani. Dalla missione Voyager a Juno un mistero iniziato nel 1979 ora trova soluzione.

A cura di Luisa Bizzotto

Da oggi non esisteranno solamente una tipologia di fulmini o una tipologia di grandine. I fulmini superficiali di Giove “sfidano la fisica” e si formano grazie a nuvole di ammoniaca e acqua.

I fulmini superficiali di Giove: un fenomeno già conosciuto

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Il fenomeno dei

Il bello della scienza è che continua a rinnovarsi e ad ampliare i propri orizzonti. Il fenomeno dei fulmini gioviani è entrato in gioco sin dal 1979. La prima sonda che individuò questi eventi fu la Voyager e la NASA considerò questi fulmini analoghi a quelli terrestri.

La motivazione è semplice: le tempeste del pianeta si formano a 45-65 chilometri al di sotto delle nuvole con una temperatura pari a 0°C. Da sempre è noto che a questa temperatura l’acqua ghiaccia e che tipicamente l’H2O attraversa le fasi solido, liquido e gassoso durante i temporali. Quelli che erano stati percepiti come semplici fulmini nascondono un’altra origine, e la sonda Juno ha messo in luce una nuova sfaccettatura.

Fulmini formati da nuvole di ammoniaca e acqua

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Formazione delle mushballs. Credits: NASA

L’autore dello studio Heidi Becker ha dichiarato come “i sorvoli ravvicinati di Juno delle cime delle nuvole ci hanno permesso di vedere qualcosa di sorprendente. Fulmini più piccoli e meno profondi che hanno origine ad altitudini molto più elevate nell’atmosfera di Giove di quanto si pensasse possibile in precedenza“.

I “lampi gioviani” sono formati da nuvole costituite da ammoniaca e acqua, e questo sembrerebbe portare persino alla formazione di grandine ammoniacale, denominata dai ricercatori “mushballs“. Queste “palle dense” portano nelle profondità di Giove, all’interno della sua atmosfera, sia ammoniaca che acqua. Infatti, questi temporali portano i cristalli ghiacciati a 25 chilometri, dove la temperatura raggiunge una temperatura bassissima pari a -88°C e dove è presente NH3 gassosa.

Da uno “scontro elettrizzante” fino alla scomparsa dell’ammoniaca

Secondo lo studio pubblicato il 5 agosto sul Journal of Geophysical Research: Planets , dallo “scontro” ammoniaca-acqua ghiacciata si sviluppano le saette che costituiscono i fulmini gioviani. La formazione di fulmini ad un’altitudine di oltre 25 chilometri porta probabilmente al conseguente consumo di ammoniaca. Infatti, quest’ultima è trasportata negli strati sottostanti ed è la causa della presenza di zone parzialmente o totalmente prive di triidruro di azoto in Giove.

Come ha dichiarato Scott Bolton, ricercatore del Southwest Research Institute: “Stavamo cercando di spiegare l’esaurimento dell’ammoniaca con la sola pioggia di acqua e ammoniaca, ma la pioggia non può andare abbastanza in profondità. Ho realizzato che un solido, come una pietra di grandine, potrebbe andare più in profondità e assorbire più ammoniaca. Quando abbiamo scoperto un fulmine superficiale, ci siamo resi conto di avere prove che l’ammoniaca si mescola con l’acqua alta nell’atmosfera, e che il fulmine è un pezzo chiave del puzzle

Le Mushballs e i fulmini superficiali di Giove: un nuovo tipo di grandine

Tuttavia, questa pioggia è formata prevalentemente da queste mushballs, ovvero palline di grandine, costituite semplicemente da strati di fanghiglia composta da una miscela di acqua per 2/3 e di ammoniaca per 1/3. La ricopertura è costituita semplicemente da uno spesso strato ghiacciato.

Questa grandine è proprio la chiave di volta che spiega ogni cosa e, come ha affermato nuovamente Bolton “Come si è scoperto, l’ammoniaca in realtà non manca; viene semplicemente trasportata in profondità “sotto mentite spoglie”, mescolandosi con l’acqua. Quando l’acqua e l’ammoniaca sono in uno stato liquido sono invisibili fino a quando non raggiungono una profondità in cui evaporano“.

La scoperta è importante perché potrebbe contribuire a delineare la dinamica atmosferica di tutti i pianeti presenti nel nostro sistema solare.

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