venerdì 11 luglio 2014

Nubi (strane) d'estate

Ecco un video girato a Londra la notte del 4 Luglio scorso.



Tutto molto bello ma...cosa sono quelle strane nubi blu?

Come dice il titolo del video in inglese, si tratta di nubi nottilucenti. Dopo aver contemplato il video e aver controllato che tutti siano d'accordo nel dire che si tratti di un meraviglioso spettacolo della Natura, possiamo procedere con una spiegazione in parole povere (ma non per questo meno seria, eh!) di quello che accade. 

Alla fine di questo post dovreste sapere cosa sono, perché si formano, come si formano e perché sono blu. Iniziamo!

Queste nubi si formano a 85 chilometri di circa lassù in alto, nell'atmosfera. A quelle altitudini troviamo le più basse temperature dell'atmosfera del nostro pianeta.
Dunque sembra abbastanza scontato il fatto che le nubi nottilucenti siano formate da minuscoli cristalli di ghiaccio delle dimensioni di un decimillesimo di millimetro.
Comunque le cose sono abbastanza differenti da come accadono al suolo poiché l'atmosfera è più rarefatta lassù e quindi abbiamo anche differenti condizioni di pressione. Ecco perché in realtà il ghiaccio a 85 chilometri di altezza si forma solo se siamo a -123 °C. Queste temperature, da quelle parti si raggiungono nei pressi del solstizio d'estate e per questa ragione il miglior periodo per osservare le nubi nottilucenti va da metà Maggio ad Agosto.
Ma la temperatura da sola non basta.  Ovviamente ci vuole l'acqua per fare i cristallini di ghiaccio. E questa cosa è strana, poiché l'atmosfera è abbastanza secca a quella altitudini quindi ci vuole un meccanismo che permetta di avere molecole d'acqua a 85 chilometri d'altezza. 
Come spesso si dice, il metano può dare una mano. 
Infatti il metano prodotto a 12 km di altezza (tramite processi biologici in cui c'è una minor presenza di ossigeno che fa formare l'acqua) sale nelle parti alte dell'atmosfera e dopo tutta una serie di processi chimici e coadiuvato dai fotoni prodotti dal Sole, genera delle molecole di acqua (che poi diventeranno ghiaccio ovviamente).
E infine l'ultimo ingrediente: qualcosa con cui i cristallini di ghiaccio possano aumentare di dimensioni. Questo processo è chiamato nucleazione. In pratica è quello che succede con le gocce di pioggia e fiocchi di neve che crescono attorno a particelle di polvere per esempio; una volta che gocce e fiocchi crescono e diventano abbastanza pesanti, la gravità fa il suo lavoro e abbiamo il diluvio e il Natale.
Nel caso delle nubi nottilucenti la nucleazione avviene tramite i resti di meteoriti che attraversano l'atmosfera terrestre. E questo spiega anche perché tali nubi si trovano a 85 km di altezza, ovvero proprio dove i meteoriti si disintegrano nella nostra atmosfera.

Il fatto che i cristalli di ghiaccio siano minuscoli spiega anche perché le nubi nottilucenti siano blu. Infatti dal Sole arrivano onde elettromagnetiche (cioè luce) di diversa lunghezza d'onda; si va dalla luce blu con piccola lunghezza d'onda fino alla luce rossa con grande lunghezza d'onda. In pratica quello che accade è che la luce rossa, avendo una lunghezza d'onda molto maggiore delle dimensioni dei cristalli, nemmeno si accorge della presenza di queste piccole particelle di ghiaccio; d'altra parte la luce blu si "scontra" con queste particelle e quindi viene diffusa in varie direzioni e riesce a raggiungere i nostri occhi a Terra. Ecco perché le nubi nottilucenti sono osservate nelle prime ore del mattino: è necessario che il Sole sia ad una giusta angolazione come spiegato da questa immagine:


Quindi abbiamo che, quando il Sole si trova in una certa posizione sotto l'orizzonte, c'è una parte di cielo illuminata e poi ci sono le nubi nottilucenti che sono visibili a causa del fatto che la luce blu proveniente dal Sole viene diffusa come detto prima. In realtà la figura non è completa: il Sole deve essere più di 6 gradi sotto l'orizzonte ma anche meno di 16 gradi.

Bene amici di Quantizzando: se riuscite, da qualche parte nel mondo, ad avvistare le nubi nottilucenti allora inviatemi le vostre foto e le pubblicherò qui su Quantizzando.