Giove, temporali che durano secoli e fulmini 100 volte più potenti di quelli terrestri: la scoperta degli scienziati
I temporali più grandi e potenti di Giove producono fulmini più forti di quelli terrestri. Nuove misurazioni potrebbero far luce sui fenomeni elettrici associati ai temporali sul nostro pianeta.
Giove, il pianeta più massiccio del nostro sistema solare, ospita temporali altrettanto giganteschi, alcuni dei quali durano secoli. Secondo un nuovo studio di scienziati della Università della California a Berkeley, alcune di queste tempeste generano anche potenti fulmini. Alcuni lampi sono 100 volte più potenti di quelli terrestri, e probabilmente molto più forti.
I risultati provengono dall’analisi dei dati della sonda Juno della NASA, che orbita attorno al pianeta dal 2016 e scansiona l’atmosfera con il suo radiometro a microonde, in grado di rilevare emissioni radio dei fulmini simili alle interferenze radioelettriche generate dai fulmini sulla Terra. Le microonde si trovano nella parte ad alta frequenza dello spettro radio.
Studiare le tempeste su altri pianeti aiuta a comprendere meglio quelle che si verificano sulla Terra, che non sono ancora del tutto comprese, ha affermato l’autore principale, Michael Wong, scienziato planetario del Laboratorio di Scienze Spaziali dell’Università della California a Berkeley. Il suo studio è stato pubblicato il 20 marzo 2026 sulla rivista AGU Advances.
“C’è ancora molto che non sappiamo sui fulmini sulla Terra”, ha affermato, sottolineando che nell’ultimo decennio gli scienziati hanno scoperto diversi nuovi tipi di “eventi luminosi transitori, o TLE” associati ai temporali terrestri. Questi TLE (fenomeni elettrici della durata di millisecondi nella troposfera sopra grandi tempeste) includono sprites, jet, aloni e un fenomeno chiamato ELVE.
Le tempeste e i fulmini su Giove
Su Giove, i fulmini “ci forniscono informazioni sulla convezione, ovvero su come l’atmosfera si mescola e trasporta il calore dal basso”, ha spiegato Wong. “La convezione funziona in modo un po’ diverso sulla Terra e su Giove, perché quest’ultimo ha un’atmosfera dominata dall’idrogeno, quindi l’aria umida è più pesante e fatica maggiormente a salire”.
L’aria sulla Terra è composta principalmente da azoto, che è più pesante dell’acqua: aggiungere acqua rende quindi l’aria umida più leggera. L’aria umida e più densa di Giove non solo implica che serve molta più energia per formare una tempesta, ma anche che questa libera molta più energia quando raggiunge gli strati superiori dell’atmosfera, generando forti venti e intensi fulmini tra le nubi.
Secondo Wong, quasi tutte le sonde spaziali che hanno sorvolato Giove hanno rilevato fulmini, soprattutto perché risaltano sul lato notturno del pianeta come lucciole nell’oscurità. Basandosi su dati di missioni precedenti, che potevano rilevare solo i lampi più potenti sul lato oscuro, Giove si era guadagnato la reputazione di concentrare più energia nei suoi fulmini rispetto alla Terra.
Questo è cambiato quando una camera di tracciamento stellare ad alta sensibilità a bordo di Juno ha sollevato dubbi, rilevando numerosi fulmini più deboli, simili a quelli terrestri. Il problema dell’osservazione del lato notturno è che le nubi possono bloccare la vista dei fulmini e rendere difficile determinarne la reale potenza ottica, ha spiegato Wong.
Lo strumento principale di Juno, un radiometro a microonde, ha fornito un metodo più preciso per misurare la potenza dei fulmini senza essere influenzato dalle nubi dell’atmosfera gioviana. Sebbene non fosse progettato per studiare i fulmini, il radiometro, puntato verso il basso, è in grado di rilevare le emissioni di microonde delle tempeste vicine.
Tuttavia, le tempeste su Giove si verificano spesso simultaneamente nelle bande che circondano il pianeta, rendendo difficile stabilire quale tempesta abbia generato il fulmine. Senza una localizzazione precisa, è impossibile determinare la potenza dei fulmini utilizzando solo misurazioni a microonde. Wong ha paragonato questa situazione all’ascolto di una serie di scoppi durante una parata del Capodanno cinese, senza sapere se si tratti di popcorn che scoppiano a pochi metri o di petardi a un isolato di distanza.
Supertempeste “silenziose”
Fortunatamente, tra il 2021 e il 2022 si è verificata una pausa nelle tempeste della fascia equatoriale nord, permettendo a Wong di concentrarsi su una singola grande tempesta alla volta, localizzandola grazie al Telescopio Spaziale Hubble, alla camera di Juno e alle immagini condivise da astronomi amatoriali. Le ha definite supertempeste “silenziose”.
Come le vere supertempeste, la loro attività è durata mesi e ha modificato globalmente la struttura delle nubi circostanti. Tuttavia, a differenza delle vere supertempeste, le loro torri nuvolose hanno raggiunto solo altezze modeste, tipiche delle tempeste più piccole.
“Avendo una posizione precisa, abbiamo potuto dire: ‘Ok, sappiamo dov’è. Stiamo misurando direttamente la potenza’”, ha dichiarato.
Durante quel periodo, Juno ha effettuato 12 passaggi sopra tempeste isolate e, in quattro casi, si è avvicinata abbastanza da misurare il rumore a microonde dei fulmini. I lampi sono stati in media tre al secondo durante questi passaggi; in uno di essi, Juno ha rilevato 206 impulsi distinti di radiazione a microonde. Su un totale di 613 impulsi misurati, Wong ha calcolato che la potenza variava da quella di un fulmine terrestre fino a 100 volte o più. Poiché il confronto avviene tra lunghezze d’onda diverse, esiste una certa incertezza. Secondo altri studi, i fulmini di Giove potrebbero essere stati fino a un milione di volte più potenti di quelli terrestri.
Tradurre la potenza a microonde in energia totale non è semplice, ha sottolineato la coautrice Ivana Kolmašová, fisica spaziale dell’Università Carolina di Praga. I fulmini emettono energia non solo nelle bande radio e ottiche, ma anche sotto forma di energia termica, acustica e chimica. Sulla Terra, un singolo fulmine libera circa 1 gigajoule di energia, sufficiente ad alimentare circa 200 abitazioni per un’ora. Su Giove, l’energia di un fulmine potrebbe essere tra 500 e fino a 10.000 volte superiore.
È probabile che i fulmini si generino in modo simile a quelli terrestri: il vapore acqueo in salita si condensa in gocce e cristalli di ghiaccio che si caricano elettricamente, creando forti differenze di potenziale tra le nubi o tra nube e suolo. Su Giove, tuttavia, i cristalli sono composti da acqua e ammoniaca. Una teoria suggerisce che queste sostanze formino “palle di ghiaccio” che cadono come una sorta di grandine soffice.
Nonostante ciò, i dettagli su come si generino i fulmini su Giove rispetto alla Terra restano ancora in gran parte sconosciuti. Le tempeste gioviane superano i 100 chilometri di altezza, contro i circa 10 chilometri sulla Terra, e potrebbero coinvolgere dinamiche energetiche molto diverse.
“È qui che le cose diventano davvero interessanti”, ha concluso Wong. “Potrebbe dipendere dalla differenza tra atmosfere di idrogeno e azoto, oppure dal fatto che le tempeste siano molto più alte. O forse dal fatto che, con la convezione umida su Giove, sia necessaria una maggiore accumulazione di calore prima che si sviluppi una tempesta”.
Fonte: UC Berkeley