Fenomeni Naturali Straordinari

Tornado di fuoco, California, 20 luglio 2020 / © Josh Edelson / AFP via Getty Images

Quanti fenomeni naturali straordinari conoscete? Con non poche difficoltà e indecisioni, ho scelto per questo articolo un po’ di esempi davvero straordinari, per bellezza e rarità.

Cominciamo dal più attuale di tutti, il tornado di fuoco, o firenado, che è stato ripreso in questi terribili giorni dai vigili del fuoco della California. In uno scenario già apocalittico di suo, con ettari di foreste bruciate ed un fronte di fiamma lungo diversi chilometri, nella contea di Butte si è formato anche un vortice infuocato. Questi fenomeni sono conosciuti come Diavoli di fuoco e risultano piuttosto rari, poiché necessitano di precise condizioni per generarsi; nella quasi totalità dei casi, l’innesco di questi mini-tornado sono proprio gli incendi che, in presenza di correnti ascensionali calde su un suolo irregolare, possono far innalzare e ruotare lingue di fuoco alte dai 10 ai 50 m, per pochi metri di larghezza. Normalmente sono fenomeni estemporanei che durano pochi minuti, ovvero finché persistono le condizioni ideali, ma si sono verificati anche firenado alti più di un chilometro, con venti di oltre 160 km orari e una durata di circa 20 minuti. Per quanto affascinante sia da osservare, questo fenomeno naturale è molto pericoloso perché ancora non compreso appieno dall’uomo; la scarsa conoscenza che abbiamo dei diavoli di fuoco, infatti, deriva essenzialmente da esperimenti in scala effettuati nei laboratori.

Vulcano Kawah Ijen, Isola di Java / © Thomas Fuhrmann

Restando in tema caldo, parliamo della cosiddetta lava blu che è diventata tanto celebre con un impressionante servizio fotografico del National Geographic sul vulcano Kawah ljen, nell’isola di Java. Si tratta, in realtà, di zolfo liquido che condensa a partire da gas solforici che fuoriescono abbondanti e incandescenti (600° C) dalle fessure del complesso vulcanico. L’improvvisa diminuzione di temperatura e pressione che si verifica a contatto con l’aria fa accendere questi gas, generando fiamme alte anche 5 metri ed emanando un bagliore blu diffuso su tutta la montagna. L’effetto ottico, ovviamente, risulterà analogo ad una classica eruzione vulcanica con fiamme e lava (blu) che scorre lungo i pendii. Il Kawah ljen, però, non è l’unico posto al mondo dove è possibile il verificarsi di questo fenomeno meraviglioso, poiché sono sufficienti elevate concentrazioni di zolfo ed un calore relativamente basso (115°C) che possa fondere il minerale. Fiumi simili, infatti, sono stati osservati nel Parco Nazionale di Yellowstone, dove gli incendi boschivi hanno sciolto lo zolfo depositato intorno alle bocche idrotermali; sul vulcano Dallol, nella regione di Afar in Etiopia, il calore del magma può accendere la polvere di zolfo sul terreno e formare fiamme blu elettrico; infine, più vicino a noi, è stato descritto il fuoco blu sul versante meridionale del Vesuvio e sull’isola di Vulcano.

Geyser

Visto che abbiamo nominato lo Yellowstone, è doveroso parlare anche di un altro fenomeno eccezione che lo caratterizza: i geyser. Questo parco nazionale, infatti, che prende il nome dal suo supervulcano, lo Yellowstone, è la zona con la più alta concentrazione di geyser al mondo. Si tratta di fenomeni di vulcanismo secondario abbastanza rari, ovvero in presenza di determinate condizioni climatiche e geologiche, riscontrabili solo in poche aree del mondo. Per formarsi, un geyser necessita di una struttura geologica chiamata sifone, ovvero delle rocce permeabili circondate da rocce impermeabili, in prossimità di una camera magmatica che ne riscaldi l’acqua contenuta. La profondità a cui si trova il sifone ed il peso della colonna d’acqua determinano una forte pressione che fa abbassare il punto di ebollizione all’interno della struttura; quando la temperatura è abbastanza alta, l’acqua si espande, eiettando una parte di liquido all’esterno, dove la pressione è talmente inferiore da far vaporizzare istantaneamente il getto del geyser in eruzione. Se avete pensato alla pentola a pressione, siete andati molto molto vicini all’idea del geyser, con la differenza che i getti di questi ultimi possono arrivare tranquillamente a 90m di altezza, con temperature e pressioni di 200°C e 20 atmosfere. Se avete il desiderio di vederne uno dal vivo, potete scegliere varie destinazioni tra cui Islanda, Cile, Nuova Zelanda, Bolivia, Alaska e Russia.

Aurora Boreale

Passiamo ora a fenomeni naturali più pacati e colorati, il cui impatto visivo può risultare ancora più eccezionale, a cominciare, ovviamente, dalle aurore polari. Si tratta del fenomeno luminoso d’alta atmosfera più famoso in assoluto e prende il nome di aurora boreale, se si manifesta nell’emisfero nord, o aurora australe, se si osserva dall’emisfero sud. La forma di queste luci nel cielo può variare da archi a bande, passando per cortine, corone, raggi e chiarori diffusi immobili o in movimento. Geograficamente parlando, è possibile osservare le aurore polari alle alte latitudini, ovvero dai 60-70° nord/sud, e, in casi eccezionali, sono state osservate anche a latitudini inferiori. Ma come si formano questi giochi di luce? Durante il ciclo solare vengono emessi elettroni e protoni in tutte le direzioni, fino ad investire l’atmosfera terrestre; quando queste particelle cariche raggiungono la ionosfera, tra i 50 e i 500km di altitudine, interagiscono con il campo magnetico terrestre, emettendo, tra le altre cose (elettricità e raggi x), energia luminosa a diverse frequenze (dal verde al rosso).

Nubi madreperla, Siberia / © Svetlana Kazina

A quote più basse, invece, è possibile osservare delle bellissime nuvole iridescenti chiamate nubi madreperla; queste si formano nella stratosfera, ovvero tra i 15 e i 25km di altitudine, dove le temperature si mantengono sotto i -78°C. Le nuvole madreperlacee sembrano cirri pallidi o altocumuli lenticolari e sono osservabili prima dell’alba o dopo il tramonto, ovvero quando, a causa della curvatura della Terra, ricevono la luce solare da sotto l’orizzonte. Questo fenomeno atmosferico avviene durante gli inverni polari, ovvero quando le temperature sono sufficientemente basse da far congelare in cristalli di ghiaccio l’umidità presente nelle nuvole. Le foto più suggestive sono state scattate in Artide ed Antartide, ma anche in diverse aree della Scozia.

Archi circumorizzontali / © giovanniceribella.eu

Talvolta queste nubi vengono confuse con gli stranissimi archi circumorizzontali, detti anche arcobaleni di fuoco che, invece, presentano colori molto più accesi per via dell’interazione tra luce e cristalli di ghiaccio. Le forme sono molto peculiari, ovvero inverse rispetto ai normali arcobaleni o totalmente orizzontali con striature rosse sulla parte superiore. Un arcobaleno di fuoco si può formare anche a 6km di quota, ma sempre quando, all’interno dei cirri, i cristalli di ghiaccio esagonali sono allineati orizzontalmente e, colpiti dalla luce solare con un’inclinazione di 58° sopra l’orizzonte, rifrangono la luce come un unico gigantesco prisma.

Arcobaleno lunare (Moonbow), Parco Nazionale di Yosemite / © Darvin Atkeson

A questo punto non posso non parlarvi del suggestivo arcobaleno lunare, il cui nome, oltre l’aspetto, richiama un incanto nel subconscio di tutti. Chiamato anche arcobaleno bianco, o spaziale, il moonbow è un fenomeno ottico analogo al classico arcobaleno, ma ben più raro ed effimero poiché prodotto dalla luce riflessa dalla Luna. Questo arco può essere osservato nella parte opposta del cielo rispetto al nostro satellite, ma, avendo una luce troppo debole per eccitare i coni del colore dell’occhio umano, è percepito come un ponte bianco; le fotografie a lunga esposizione, invece, evidenziano bene tutti i colori di questo arcobaleno, regalando scatti fiabeschi. Per immortalare un moonbow dovete aspettare la Luna piena nelle notti nebbiose oppure potete recarvi vicino a delle cascate e, poco dopo il tramonto o poco prima dell’alba, impostare la vostra reflex con tempi lunghi; foto eccezionali sono state scattate alle cascate dello Yosemite e alle cascate Vittoria.

Arcobaleno lunare, Cascate Vittoria / © Dietmar Temps – Getty Images

Chiudiamo questi giochi di colori con fenomeni atmosferici elettrici e fugaci, tanto spettacolari quanto rari, ovvero gli spettri rossi e getti blu. Il red sprite (spiritello rosso) si manifesta in pochi millisecondi al di sopra dei fenomeni temporaleschi, fino ad 80km di quota, con fulmini filamentosi che si irradiano a grappolo sia verso il basso che verso l’alto. Il colore rosso-blu è dato dall’elevata presenza di azoto gassoso, le cui molecole eccitate diventano visibili in quello spettro di colori. I blue jet sono fenomeni analoghi se non per il colore, prettamente bluastro, e per la direzione esclusivamente ascendente dell’irradiamento, ovvero dalla nube temporalesca, verso l’alto. I getti blu hanno spesso una forma conica allungata e sono visibili anche ad occhio nudo, se in totale oscurità ed a una certa distanza dalle nubi cumulonembiformi, in modo da apprezzarne l’intera struttura e la colorazione.

Red sprite / © Paul Smith

Trattandosi di fenomeni elettromagnetici molto rari, oltre che brevissimi, il loro studio è piuttosto complesso, rendendoci abbastanza ignoranti in materia; tuttavia, visto l’elevato interesse della scienza verso tali fulmini, l’Esa nel 2018 ha portato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) un nuovo strumento costruito ad hoc, ovvero l’ASIM (Atmosphere-Space Interaction Monitor). Questa tecnologia mai usata prima consiste in un insieme di fotocamere ottiche, misuratori di luce ed un rilevatore di raggi X e gamma.

Qui mi fermo, ma la lista sarebbe ancora molto lunga, soprattutto se volessimo considerare anche i fenomeni naturali geologici e biologici tra cui le bolle ghiacciate di metano, le montagne o gli alberi arcobaleno, la bioluminescenza, i fuochi fatui…

Alberi arcobaleno, Hawaii

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  1. Paola Iadarola
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