5 curiosità incredibili sui fulmini
La scarica elettrica atmosferica è un fenomeno che da sempre impressiona gli umani, dalle civiltà primitive fino ad oggi. Ecco le proprietà fisiche del fulmine: 5 curiosità "incredibili".
Un fulmine è una scarica elettrica causata da un disequilibrio di cariche fra le nuvole di un temporale ed il suolo (nuvola-terra), oppure all'interno stesso di un cumulonembo (nuvola-nuvola). La maggior parte dei fulmini si verificano all'interno di queste ultime. Durante un temporale, la collisione fra particelle di ghiaccio all'interno della nuvola genera una separazione di cariche elettriche. Queste si accumulano in certe parti del nuvolone, che finisce per diventare come una enorme pila: la maggior parte delle volte, le cariche negative si accumulano nella parte più bassa delle nuvole di temporale. Man mano che la nuvola si "polarizza", si forma una campo elettrico le cui dimensioni vanno aumentando, poco a poco, mentre la separazione delle cariche si va sviluppando dentro la nuvola.
Per diminuire o neutralizzare questo campo elettrico, si produce una sorta di "enorme scintilla", il fulmine, che è il responsabile di portare le cariche negative verso zone con segno contrario. I lampi sono responsabili di importanti processi atmosferici. Dai meccanismi di microfisica nella nube, fino alla chimica dell'atmosfera. Le evidenze indicano, ad esempio, che i fulmini potrebbero aver contribuito alla apparizione della vita sulla Terra, con la formazione dei primi composti denominati amminoacidi.
La temperatura di un fulmine
L'aria intorno al canale della scarica elettrica atmosferica può raggiungere temperature intorno ai 30.000ºC. Circa cinque volte più calda della superficie del Sole!
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— JM (@jm22381) 25 maggio 2016
Fulmini al giorno
Si verificano più di 3 milioni di fulmini al giorno in tutto il mondo: questo vuol dire che ogni secondo cadono nel mondo 40 fulmini. Come dicevamo, non tutte queste scariche raggiungono il suolo: alcune si verificano all'interno delle nuvole o fra nuvole diverse.
L'energia di un fulmine
Un fulmine medio può liberare sufficiente energia per mantenere accesa una lampada da 100 W accesa senza interruzioni per 3 mesi. Parliamo di circa 250 chilowattora.
L'aria atmosferica
L'aria fra le nubi e la terra "blocca" la scarica elettrica - questo è noto come rigidità dielettrica dell'aria -, fino a che la magnitudo del campo elettrico è talmente grande che un impulso elettrico, chiamato "scarica pilota" o "leader", parte dalla nuvola.
L'elettrone "leader"
L'elettrone "leader" -la prima carica che inizia la traiettoria della scarica elettrica- cade con un tracciato "zig zag" con una ampiezza vicina ai 45 metri l'uno, ad una velocità di circa 220.000 km/h, fino ad arrivare quasi al suolo. In quel preciso istante, una carica elettrica chiamata "streamer" sale dalla superficie fino a scontrarsi con la scarica discendente, completando il circuito.