Una nuvola incandescente ha illuminato i cieli della California settentrionale il 19 dicembre 2018. Migliaia di persone a San Francisco, California., gawked alla spirale neon-blu inquietante che incombeva per un’ora dopo tramonto. Anche il Servizio meteorologico nazionale era sconcertato da ciò che avrebbe potuto causarlo.

Poi è emerso il video dashcam. Ha mostrato che l’istigatore veniva da fuori dal mondo. Una meteora ha lasciato una scia di polvere che ha creato la nube nottilucente (Nok-tih-LU-sint). Il nome della nuvola deriva dalle parole latine per ” notte illuminata.”

La dashcam di un’auto ha rilevato una meteora (striscia bianca incandescente) che scorre attraverso il cielo notturno vicino a Daly City, in California., il 19 dicembre 2018. Daly City si trova a circa 13 chilometri (8 miglia) a sud di San Francisco, in California.
airirin/YouTube

Il fumo della roccia spaziale in fiamme ha “seminato” l’atmosfera superiore della Terra con polvere. Il vapore acqueo può condensare intorno a quei pezzi di polvere per formare nuvole. Le meteore bruciano in alto nell’atmosfera. Quindi queste nuvole nottilucenti si formano anche in alto.

Data la curvatura della Terra, gli oggetti alti nel cielo possono ancora catturare un po ‘ di luce solare dopo che il sole tramonta più vicino al suolo. L’estrema altezza delle nuvole nottilucenti è ciò che le mantiene brillanti nel buio. E appaiono blu perché tutte le altre lunghezze d’onda della luce si sono disperse.

Le nubi nottilucenti emergono tipicamente alle alte latitudini, cioè vicino o sopra i poli. Non appaiono quasi mai al di sopra degli stati uniti 48 inferiori, a meno che l’atmosfera non ottenga qualche aiuto, come ha fatto quella notte di dicembre.

I rapporti della nube incandescente avevano iniziato a riversarsi intorno alle 5:40 spettatori hanno inondato l’ufficio del Servizio meteorologico nazionale locale con immagini. Molti hanno anche iniziato a indovinare la causa della nuvola. Un lancio di razzi, per esempio, potrebbe spiegarlo.

United Launch Alliance ha avuto un lancio previsto per quella notte. Questa azienda è specializzata nella costruzione e lancio di veicoli spaziali. Quella notte, un razzo armato con un satellite spia top-secret doveva decollare dalla Vanderberg Air Force Base, a sud di San Francisco. Ma 9 minuti prima di blastoff, il lancio è stato cancellato. Quindi il suo razzo non ha prodotto la nube inquietante.

Il giorno dopo, l’American Meteor Society (AMS) descrisse 180 testimonianze oculari di ciò che ha fatto: una meteora. Una cosiddetta palla di fuoco, appariva più luminosa di Venere mentre bruciava nell’atmosfera terrestre. AMS ha stimato che la roccia spaziale si è rotta in mare aperto a circa 56 chilometri (35 miglia) a ovest del Golden Gate Bridge.

Sebbene le rocce spaziali entrino comunemente nell’atmosfera terrestre, raramente hanno generato nuvole. Il motivo: quelle rocce tendono a rompersi troppo in alto. La mesosfera, dove si verificano tipicamente le rotture, si trova a circa 81 chilometri (50 miglia) dal suolo. Ospita pochissima acqua.

Ma questo potrebbe cambiare. Più acqua sta entrando nell’atmosfera superiore mentre il clima della Terra si scalda.

Un ruolo fondamentale per le rocce spaziali

Affinché si formi una nube nottilucente, la mesosfera deve essere super fredda — al di sotto di -40° Celsius (-40° Fahrenheit). Queste temperature si sviluppano sopra i poli della Terra in estate. Vicino all’Artico, ciò significa che la stagione del picco nottilucente è da giugno ad agosto. L’alta stagione vicino all’Antartide va da dicembre a febbraio.

A quelle basse temperature, l’aria è secca. E a quote così elevate, l’aria è anche relativamente priva di polvere. Senza qualche particella di polvere a glom su, qualsiasi umidità qui tende a non congelare; è ” supercooled.”

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La navicella spaziale AIM della NASA rileva nuvole nottilucenti blu neon che formano un anello simile a una ciambella sopra il Polo Sud. Tali nuvole possono apparire fino a una settimana durante l’estate nell’Artico e nell’Antartico.
LASP / Univ. di Colorado / NASA

Ma che può cambiare con l’arrivo del fumo meteorico. Con qualcosa su cui congelarsi, le goccioline sottoraffreddate si trasformano rapidamente in ghiaccio. Una volta che un cristallo di ghiaccio si forma, più si uniscono in quella che diventa una reazione a catena. Se il processo è abbastanza grande, si sviluppa una nuvola nottilucente.

Circa il 3 per cento di ogni cristallo di ghiaccio in una nube nottilucente proviene da meteore, dice scienziato atmosferico Mark Hervig. Lavora presso la società aerospaziale GATS, Inc., in notizie di Newport, Va. Hervig ha guidato una squadra che ha trovato il forte legame tra fumo di meteoriti e nuvole nottilucenti.

I ricercatori hanno analizzato i dati raccolti dalla missione AIM della NASA. AIM sta per Aeronomia del ghiaccio nella Mesosfera. I risultati del team suggeriscono che il fumo meteorico è il principale innesco per la formazione di queste nuvole luminose. Minuscole particelle di fumo fungono da nucleo attorno al quale si formano i cristalli di ghiaccio.

Il sistema solare interno è disseminato di meteore di tutte le forme e dimensioni, ma soprattutto piccole cose. L’atmosfera terrestre raccoglie tonnellate di queste meteore itty bitty. Una volta dentro l’atmosfera terrestre, bruceranno. Questo lascia dietro di sé una foschia di minuscole particelle sospese ad un’altitudine di 70 a 100 chilometri (43 a 62 miglia).

“Non è un caso che nuvole nottilucenti formino 83 chilometri di altezza, esattamente all’interno della zona di fumo delle meteore”, dice Hervig.

Il prossimo clima per le nubi nottilucenti

Oggi, le nubi nottilucenti raramente si sviluppano al di fuori dell’Artico e dell’Antartico. Ma potrebbe non essere vero per molto. In effetti, queste nuvole hanno già iniziato a insinuarsi nelle regioni tra i poli e i tropici. Una ragione sembra essere la crescente presenza di metano ad alta quota.

In alto nella mesosfera, il metano prende parte a una complessa reazione chimica che forma nuove molecole d’acqua. ” Il vapore acqueo può aumentare se aumenta il metano”, dice lo scienziato atmosferico James Russell. Ogni molecola di metano può produrre due molecole d’acqua nella mesosfera, spiega Russell. Lavora con la missione AIM della NASA alla Hampton University in Virginia. Lì, fa parte di un gruppo che studia nuvole nottilucenti.

La comunità delle scienze atmosferiche ha paragonato le nuvole nottilucenti al di fuori dei cieli polari come un potenziale sintomo del cambiamento climatico.

Il metano, un potente gas serra, può essere rilasciato nel cielo scongelando il permafrost, eruttando le mucche, bruciando la biomassa e altro ancora. L’aumento dei livelli di metano può aumentare la quantità di acqua nella mesosfera. A sua volta, ciò potrebbe migliorare le possibilità di nuvole nottilucenti.

L’aumento dei livelli di un altro gas serra, l’anidride carbonica, può anche svolgere un ruolo. Come CO2 aumenta le temperature dell’aria vicino al suolo, può causare temperature nella mesosfera a cadere, Russell spiega. Questo effetto di raffreddamento potrebbe aiutare supercool più acqua-un ingrediente chiave per le nuvole nottilucenti.

Al passo con l’aumento dei gas serra, l’ampiezza e la frequenza delle nuvole incandescenti sono aumentate negli ultimi decenni, suggerisce la ricerca sul clima.
Gary Thomas è uno scienziato atmosferico presso l’Università del Colorado, Boulder. Dal 1964 al 1986, nuvole nottilucenti coprivano sempre più il cielo sopra i poli, ha trovato la sua squadra. Queste nubi si avventurarono anche verso l’equatore terrestre, oltre il loro normale territorio. E l’aumento del metano ha giocato un ruolo chiave nella diffusione delle nuvole. Il team ha riportato i suoi risultati nel 2001 in Advances in Space Research.

Le nuvole incandescenti non si stanno solo diffondendo più lontano nel cielo. Dal 1998, sono anche apparsi più spesso e sempre più luminosi. Un team di ricercatori tedeschi ha riportato questi risultati in uno studio del 2015.

Russell dice che l’espansione delle nuvole nottilucenti potrebbe essere un indicatore del cambiamento climatico. Più studio è necessario per confermare questo, dice. Ma certamente fa meraviglia agli scienziati, dice: “Il cambiamento climatico si sta verificando ai margini dello spazio?”

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