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Un lampo gamma osservato dalla Terra rivoluziona la fisica atmosferica, ecco cosa hanno scoperto gli scienziati

Un team di ricercatori giapponesi ha ottenuto per la prima volta un risultato sorprendente: l’osservazione da Terra di un lampo gamma terrestre, un fenomeno finora rilevato solo dallo spazio. Lo studio, guidato dall’Università di Osaka e pubblicato su Science Advances, segna un punto di svolta nella comprensione dell’energia sprigionata dai temporali. Utilizzando un sistema multisensore di nuova concezione, gli scienziati hanno potuto documentare l’intero processo che porta alla generazione di un lampo gamma nell’atmosfera, proprio nel momento in cui si origina un fulmine.

Il sistema di rilevamento installato nella città di Kanazawa ha combinato sensori ottici, radioelettrici e strumenti per la misurazione delle radiazioni ad alta energia. Questa configurazione ha consentito un’osservazione senza precedenti della sequenza temporale del fulmine e del lampo gamma. I sensori hanno registrato la formazione simultanea di due percorsi elettrici: uno in discesa dalla nube verso una torre televisiva e uno in salita dalla struttura verso il cielo.

Dopo appena 31 microsecondi dal loro collegamento, si è verificato il lampo gamma, dimostrando che un campo elettrico estremamente intenso aveva accelerato gli elettroni fino a velocità prossime a quella della luce. Il fenomeno si è rivelato di enorme potenza. Subito dopo il lampo gamma, la connessione tra i due canali elettrici ha generato una scarica elettrica di -56 kiloampere, durata solo altri 20 microsecondi.

Il segno negativo indica la direzione della corrente, ma il valore assoluto evidenzia la violenza dell’evento. Sebbene queste intensità non siano rare nei fulmini, la loro registrazione con tale precisione rappresenta un traguardo scientifico. Il dottor Harufumi Tsuchiya ha sottolineato che “le osservazioni ottenute da Terra rappresentano una novità mondiale e aprono una finestra sui meccanismi interni dei lampi gamma”.

Negli anni ’90 i lampi gamma erano considerati un fenomeno esotico

L’approccio da Terra offre infatti un grande vantaggio rispetto alle osservazioni satellitari. Mentre i satelliti possono solo contare il numero di eventi gamma e indicare la loro posizione approssimativa, l’apparato sviluppato in Giappone consente di osservare esattamente come, dove e quando si originano. Il ricercatore principale Yuuki Wada ha ribadito che “per la prima volta possiamo spiegare l’origine di questi lampi, non solo rilevarli”.

Scoperti negli anni ’90 grazie a strumenti spaziali, i lampi gamma terrestri (TGF) erano considerati un fenomeno esotico, simile a quelli associati ai buchi neri o alle supernove. La possibilità che si verificassero anche durante i temporali sulla Terra ha inizialmente sorpreso la comunità scientifica. Tuttavia, mancava finora una comprensione diretta e precisa delle loro condizioni di formazione, proprio a causa delle limitazioni delle osservazioni spaziali.

Le tempeste sono laboratori di fisica ad alta energia

La sperimentazione giapponese ha permesso di superare questi limiti, fornendo una visione completa del processo. I dati raccolti suggeriscono che il campo elettrico generato nel punto di contatto tra le due scariche sia sufficiente ad accelerare gli elettroni e a causare l’emissione gamma, dando origine a una delle manifestazioni più energetiche della natura terrestre. Questo conferma che le tempeste non sono soltanto spettacoli visivi, ma laboratori naturali di fisica ad alta energia.

Il lavoro del team giapponese potrebbe aprire nuove strade per la meteorologia e la fisica dell’atmosfera, portando a una migliore comprensione delle interazioni tra elettricità atmosferica e radiazione. Con strumenti sempre più sofisticati, il futuro della ricerca sui temporali potrebbe riservare nuove sorprese, facendo luce su fenomeni ancora in gran parte sconosciuti.