lunedì 24 ottobre 2016

Step 6: i colori nella scienza

IL BLU ELETTRICO NELLA SCIENZA

LAMPO
Il blu elettrico è la rappresentazione del colore del lampo, l'attività luminosa connessa alla scarica di un fulmine.

In meteorologia il fulmine è un fenomeno atmosferico legato all'elettricità atmosferica che consiste in una scarica elettrica di grandi dimensioni che si instaura fra due corpi con elevata differenza di potenziale elettrico.Generalmente si descrive il fulmine come una singola scarica, ma sono molto frequenti i casi in cui si verificano una serie di scariche in rapida successione.

Formazione
La scarica di un fulmine è un tipico fenomeno elettrostatico molto simile a quello di una scarica elettrica che avviene tra due piastre di un condensatore piano quando la differenza di potenziale tra di esse supera la cosiddetta rigidità dielettrica del mezzo fisico frapposto, in questo caso l'aria atmosferica. 

A livello microscopico la scarica sarebbe generata dalle particelle cariche negative delle nuvole, presenti sulla superfici delle goccioline di nube, che vengono attratte dalle particelle positive presenti nel suolo per differenza di potenziale. 
Anche le particelle di ghiaccio all'interno della nuvola sono ritenute essere un elemento fondamentale nello sviluppo dei fulmini, in quanto possono provocare la separazione forzata delle particelle con cariche positive e negative, contribuendo così all'innesco della scarica elettrica.



TRAMONTI BLU ELETTRICI - ELECTRIC BLUE SUNSETS


Sotto il circolo polare artico, subito dopo il tramonto o appena prima dell'alba è possibile assistere al fenomeno atmosferico delle noctilucent clouds (NLCS), sfumature blu elettrico di cui si riempie il cielo la sera.

Le noctilucent clouds sono le nubi più alte della terra infatti si trovano a 50 miglia dalla superficie del pianeta, sono fredde e ricoperte di minuscoli cristalli di ghiaccio che diffondono la luce blu del sole che si può vedere all'alba e al tramonto.
Questo fenomeno si manifesta principalmente d'estate poichè è il periodo in cui l'atmosfera alle alte altitudini riesce a cristallizzare le molecole d'acqua accanto a granelli di polvere meteorica. Il ruolo di questa polvere nella formazione delle NCLS è stato scoperto dall'AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere satellite) il satellite inviato dalla NASA a partire dal 2007 per studiare questo fenomeno.

Come afferma James Russell, ricercatore della Hampton University, queste nubi continuano a rivelare come lavora l'atmosfera e come il cambiamento delle stagioni interagiscano con il suo comportamento.

Inizialmente, nel 19° secolo, si pensava che le nubi fossero causate dall'eruzione del vulcano Krakatoa ma dato che, alla fine dell'eruzione, le nubi persistevano, si è pensato a un fenomeno principalmente dell'artico anche se negli ultimi anni vi sono stati avvistamenti fino in Colorado e Kansas.
Una motivazione può essere l'abbassamento di temperatura nello spazio infatti un recente studio condotto da un team scientifico dell'AIM facente capo a Mark Hervig hanno pubblicato nel marzo 2016 sul Journal of Geophysical Research che lo strato atmosferico della mesosfera in cui si formano le  NLCS sono più freddi e umidi rispetti gli ultimi decenni, ciò a confermare il  cambiamento climatico in atto.

Le cause sono legate a due gas serra: l'anidride carbonica abbassa la temperatura della mesosfera mentre il metano aumenta l'umidità.

Le noctilucent clouds sono un segno rivelatore della presenza di gas serra ma ci forniscono contemporaneamente importanti informazioni sul nostro pianeta.

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