In un precedente articolo avevo descritto come si formano fulmini e tuoni, ma hai mai sentito parlare degli spettri rossi, ovvero dei fulmini rossi, chiamati anche red sprites? Ecco un altro mistero della natura.
I fenomeni atmosferici hanno sempre qualcosa di affascinante e misterioso, ma queste scariche elettriche rosse che cosa hanno di diverso dai “soliti” fulmini blu (Blue Jets)? Ora vediamo nel dettaglio che cosa sono.
Fulmini rossi – spettri rossi – red sprites
Da molti anni questo evento naturale è studiato da esperti. I primi avvistamenti di fulmini rossi sono avvenuti nel secolo scorso e resi noti sia dagli astronomi che da alcuni piloti.
Il primo “spiritello rosso” ad essere fotografato risale al 6 luglio 1989 grazie ad una fotocamera speciale. L’ultimo, invece, è stato catturato nel 2025 presso la stazione spaziale statunitense.
Mostrano una caratteristica colorazione rossa nella parte superiore (dovuta all’azoto) e talvolta blu/viola in quella inferiore. Le forme variano da “carote” ramificate a “meduse” tentacolari.
Red sprites – come si generano
Se pur collegati ai temporali, sono fenomeni di “plasma freddo” elettricamente differenti dai fulmini comuni. Immagina il funzionamento di un tubo al neon: il gas (azoto) viene eccitato dal campo elettrico e brilla, ma senza raggiungere temperature incendiarie.
Gli esperti hanno calcolato che l’energia totale irradiata da un singolo spettro rosso varia tra 250 MJ (megajoule) e 1 GJ (gigajoule) e di questa energia solo una piccola parte viene irradiata nel visibile.
Quando un fulmine positivo molto potente colpisce il suolo, lascia un eccesso di carica negativa nella parte superiore della nube. Questo crea un enorme squilibrio elettrico tra la nuvola e la ionosfera. Se il campo elettrico supera la “soglia di perforazione” dell’aria a quella quota, nasce lo sprite.
Sono innescati da potenti fulmini positivi che si originano dalla parte superiore dei sistemi temporaleschi. Si tratta di eventi estremamente effimeri, con una durata di appena pochi millisecondi, il che li rende difficili da osservare a occhio nudo.
Perché sono “invisibili” all’occhio nudo?
Sebbene giganti (uno sprite può essere alto 40-50 km, quanto 5 o 6 Everest impilati), sono difficilissimi da vedere perché:
Luminosità superficiale bassa: La loro luce è molto diffusa rispetto alla brillantezza accecante di un fulmine normale.
Persistenza retinica: Il nostro occhio ha bisogno di circa 40-50 millisecondi per registrare un’immagine nitida. Lo sprite svanisce in meno di 5-10 millisecondi. Spesso, chi crede di averne visto uno ha la sensazione di un “lampo di calore” o di un’allucinazione momentanea.
Anatomia di uno Sprite: “Halo” e “Streamers”
Non tutti gli sprites sono uguali. Spesso il fenomeno segue una sequenza precisa:
Sprite Halo: Prima della comparsa delle “meduse” o delle “carote”, può apparire un disco luminoso diffuso chiamato halo (alone), largo fino a 50 km, che dura meno di un millisecondo. Spesso viene confuso con un’aurora boreale a causa della forma, ma è molto più veloce.
Streamers: Le “zampe” della medusa sono in realtà filamenti chiamati streamers. Si propagano verso il basso a velocità incredibili (fino a 10.000 km/s), ovvero circa il 3% della velocità della luce.
Importanza per la chimica atmosferica
Gli scienziati studiano i Red Sprites perché non sono solo belli da vedere, ma influenzano l’atmosfera:
Produzione di Ossidi di Azoto: Le scariche elettriche ad alta quota possono alterare la concentrazione di ozono e altri gas serra nella mesosfera.
Circuito Elettrico Globale: Gli sprite fungono da “connettori” che aiutano a bilanciare la carica elettrica tra la superficie terrestre e la ionosfera, mantenendo l’equilibrio elettrico del pianeta.
Differenza tra fulmini rossi e blu
I fulmini rossi e blu sono eventi luminosi transitori (TLE) che differiscono principalmente per altitudine, colore e struttura.
- I Red Sprites si formano a quote più alte (50-90 km), sono rossi e appaiono sopra le nubi.
- I Blue Jets partono dalla cima delle nubi verso l’alto, sono blu e si verificano a quote inferiori
Caratteristiche del dettaglio
Altitudine e Pressione:
I Red Sprites si verificano nella mesosfera (tra 50 e 90 km di altitudine), dove la bassa pressione atmosferica favorisce l’emissione di luce rossa dall’azoto. I Blue Jets si formano a quote più basse, appena sopra le nubi temporalesche, dove la pressione è maggiore.
Colore e Composizione:
Entrambi sono causati dall’eccitazione dell’azoto atmosferico. Il rosso si ha a quote più alte (minore pressione), mentre il blu appare a quote più basse (maggiore pressione). Gli sprites possono mostrare un colore che dal rosso passa al viola e al blu scendendo verso la troposfera.
Struttura e Forma:
I Red Sprites sono spesso descritti come enormi ma deboli lampi luminosi, talvolta ramificati o a forma di “medusa”. I Blue Jets sono getti di luce blu che si protendono verso l’alto con un cono stretto dalla cima del temporale.
In sintesi, i Red Sprites sono fenomeni ad altissima quota di colore rosso, mentre i Blue Jets sono getti di colore blu che originano dalle nubi più in basso.
Curiosità: Il nome “Sprite” fu scelto dal fisico Geoff McHarg per richiamare la natura elfica e sfuggente di queste creature simili a fate della mitologia europea, che appaiono e scompaiono in un battito di ciglia.
Conclusione
Sono considerati tra i fenomeni atmosferici più rari e affascinanti che esistono. Nelle alte montagne gli scienziati hanno fatto installare molte telecamere in modo da provare a catturare l’attimo e la bellezza di questi fulmini particolari quando si manifestano.
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