“Il tuono è impressionante”, scrisse Mark Twain, “ma è il fulmine che stupisce”. Chiunque abbia osservato una tempesta di fulmini capirà cosa intendeva. Il fulmine è tra i fenomeni più impressionanti della natura, che illumina il cielo in una maniera spaventosa. Secondo il Met Office del Regno Unito, i fulmini colpiscono il pianeta fino a 1,4 miliardi di volte l’anno, circa 44 volte al secondo, più di un semplice spettacolo di luci.
I fulmini svolgono un ruolo chiave nel mantenimento dell’equilibrio elettrico della Terra. Contribuendo alla fissazione dell’azoto e aiutando le piante a crescere. Inoltre favoriscono anche a pulire l’atmosfera dagli inquinanti. Ma alcuni di loro agiscono più fortemente rispetto agli altri. Se la maggior parte dei fulmini misura tra 3,2 e 4,8 chilometri di lunghezza, alcuni di loro sono davvero colossali e si estendono su centinaia di chilometri. Ma quanto può diventare lungo un fulmine?
Come si formano i fulmini?
I fulmini si verificano nelle nuvole quando una forte carica positiva si sviluppa in una sezione della nube e una carica negativa si sviluppa in un’altra, creando così una forza elettricha tra di loro.
“Un fulmine è iniziato in una regione in cui le forze elettriche sono estremamente potenti”, ha detto Don MacGorman, fisico e ricercatore senior presso il National Laboratory of Powerful Storms della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in Oklahoma. “Diventano abbastanza forti che l’aria non può più resistere alla forza dell’elettricità e decomporsi”.
Ovvero, all’aumentare della forza elettrica, distrugge il potere isolante dell’aria, che solitamente mantiene le aree con cariche diverse e separate l’una dall’altra. I ricercatori ritengono che ciò sia dovuto al fatto che l’accumulo di forza elettrica eccessiva inizia ad accelerare gli elettroni “liberi” nell’aria, a sua volta staccando altri elettroni dai loro atomi e molecole. Questo processo continua, accelerando sempre più elettroni. “Gli scienziati chiamano questo processo una valanga di elettroni, ed è quello che intendiamo quando diciamo che l’aria si rompe”, ha detto MacGorman a Live Science.Quali fattori limitano le dimensioni di un fulmine?
Alla fine si crea un canale d’aria molto caldo che funge da filo, le cui estremità crescono verso l’esterno, verso carichi positivi e negativi. Il canale crescente alla fine collega le cariche positive e negative e, quando ciò accade, innesca un’enorme corrente elettrica che conosciamo come fulmine. A volte la regione inferiore di una nuvola, che solitamente contiene carica positiva, non ha abbastanza carico da sola per fermare il canale. Così il fulmine continua a crescere, allungandosi verso il suolo. Mentre lo fa, attira una scintilla verso l’alto da terra per incontrarlo, innescando un fulmine con enormi correnti elettriche che trasportano parte del carico della tempesta a terra.
Uno dei più grandi fulmini mai registrati
Nel 1956, Myron Ligda, un meteorologo del Texas, usò il radar per rilevare un fulmine che si estendeva su una distanza di oltre 160 km. All’epoca, è stata riconosciuta come la più lunga flashwalk mai registrata. Da allora, i progressi tecnologici hanno permesso ai ricercatori di misurare fulmini molto più grandi.
Nel 2007, i ricercatori hanno identificato un fulmine sopra Oklahome che misura 322 km. Ma solo un decennio dopo, questo record è stato cancellato. Nell’ottobre 2017, le nuvole sopra la regione del Midwest hanno rilasciato un fulmine così grande che ha illuminato il cielo sopra Texas, Oklahoma e Kansas. Si è esteso su una distanza di oltre 500 km lungo i tre Stati.
Il fulmine era così lungo che un gruppo di ricercatori ha pubblicato uno studio su di esso sulla rivista Bulletin of the American Meteorological Society, descrivendolo come un “megaflash”. È stato uno dei più grandi fulmini mai registrati.
Ma anche quel fulmine fu superato. Nel 2018, un fulmine sul Brasile si è esteso su una distanza di oltre 709 km. Mantenendo i meteorologi spazzati via. Il cielo ha battuto quel record, rilasciando un altro fulmine il 29 aprile 2020, uno che si estendeva dal Texas al Mississippi, coprendo 768 miglia.
Fulmini registrati con l’aiuto di satelliti
Mentre tradizionalmente, i fulmini sono stati osservati da terra attraverso sistemi come antenne e radar, molti di questi fulmini record sono ora registrati con l’aiuto di satelliti. Ma anche con queste interessanti informazioni visive, i ricercatori non sono ancora sicuri della meccanica precisa alla base di tali illuminazioni elettriche di lunga durata. La dimensione delle nuvole è quasi certamente un fattore.
“Questi megaflash sembrano essere come una sequenza continua di scariche in successione molto ravvicinata”, ha detto Christopher Emersic, un ricercatore che studia l’elettrificazione delle tempeste presso l’Università di Manchester nel Regno Unito.