TLE (TRANSIENT LUMINOUS EVENTS): IL QUADRO DELLA SITUAZIONE

Un'interessante sintesi dei progressi fatti nello studio dei TLE (Transient Luminous Events) dell'alta atmosfera, alcuni dei quali documentati anche da SOSO, è stata pubblicata qualche tempo fa sul sito geology.about.com da Andrew Alden, un geologo non professionista statunitense all'url:

http://geology.about.com/od/sprites/a/aa012305a.%20htm

Ecco il quadro che ne emerge:

a) I blue jets sono coni luminosi d'intensità debole che cominciano intorno ai 15 km di quota e s'innalzano sino a 45 km circa, simili ad un rapido sbuffo di fumo. Sono piuttosto rari e talvolta sono associati a temporali di forte intensità che si formano nelle nubi sottostanti. La difficoltà dello studio da terra dei blue jets è dovuta sia alle quote relativamente basse alle quali si manifestano rispetto agli ormai più noti sprites, sia al fatto che la luce blu si propaga di meno nell'aria rispetto a quella rossa. Inoltre, le videocamere ad alta velocità non sono particolarmente sensibili al blu. La soluzione ideale consisterebbe nello studiarli dagli aerei, con ovvie conseguenze sui costi e sulla fattibilità. Tutto ciò rallenta i progressi nella ricerca su questo specifico fenomeno.

b) I blue starters sono lampi e punti luminosi che si formano a bassa quota e che non completano la loro evoluzione in blue jets. A quanto pare sono stati avvistati la prima volta nel 1994. L'anno dopo ne è iniziata la descrizione in letteratura. Potrebbero essere legati alle stesse condizioni che generano i blue jets.

c) Gli elves sono dei dischi di luce di debole intensità dalla vita media brevissima che appaiono intorno ai 100 km di quota. Emettono nella gamma VLF. In qualche occasione sono associati al manifestarsi degli sprites. Si noti che la loro esistenza era stata prevista prima che fossero osservati per la prima volta, nel 1994. Il loro nome (Elfi, in italiano) in realtà è la sigla di Emissions of Light and VLF from EMP Sources (Emissioni di luce e VLF da perturbazione elettromagnetica).

d) Gli sprite haloes sono dischi di luce - un po' come gli elves - ma situati a quote più basse (intorno agli 85 km), di dimensioni minori di quelli ed in movimento verso il basso (sino a 70 km di altezza). Hanno una vita media di un ms circa e sono seguiti da sprites che paiono sorgere dal loro disco. Si pensa possa trattarsi di uno stadio iniziale della formazione degli sprites.

e) I trolls, sigla di Transient Red Optical Luminous Lineament (Strutture lineari luminose transitorie ottiche rosse) si presentano dopo alcuni sprites di particolare intensità, più esattamente nei "riccioli" inferiori di essi, vicino al soffitto delle nubi. Le prime riprese filmate facevano pensare a delle macchie rosse dotate di deboli code dello stesso colore che sorgevano come i blue jets. Tuttavia, filmati più recenti con macchine ad alta velocità hanno fatto capire che si tratta di una serie di eventi che si succede in modo assai rapido. I trolls cominciano infatti con un bagliore rosso che si crea alla periferia di uno sprite per poi "colare" verso altezze inferiori. Gli eventi successivi, però, prendono avvio più in alto, in modo tale che nelle riprese più lente il risultato faceva pensare ad una macchia che tende ad innalzarsi. Andrew Alden ha fatto notare che si tratta di una costante della ricerca scientifica: guardare alle cose vecchie con nuovi strumenti rivela sempre qualcosa di nuovo ed inatteso.

f) Gli gnomes devono il nome al fatto che si tratta di picchi di luce molto piccoli, bianchi e brevissimi che puntano verso l'alto a partire dalla cima di grandi nubi temporalesche ad incudine, in particolare dalle "cupole" dovute al fatto che l'aria umida si solleva leggermente sopra le "incudini". Sembranno essere lunghi non più di 150 m ed essere alti circa 1 km. Durano appena qualche microsecondo.

g) I pixies sono ancora più piccoli degli gnomes, tanto da apparire come dei punti. Dovrebbero avere un’ampiezza di non più di 100 m. Nel primo video che li documentò apparivano come dei punti sparpagliati a caso sopra le “cupole” delle nubi ad incudine. Sia i pixies sia gli gnomes sono di un colore bianchissimo simile a quello dei lampi lineari, ma non si accompagnano ad essi.

h) I blue jets giganti sono stati definiti “un ibrido fra gli sprites ed i blue jets”, perché la parte superiore ricorda i primi, quella inferiore i secondi. Sotto il profilo ottico di estendono dalla bassa atmosfera sino allo strato E della ionosfera, ossia fino a 100 km. Hanno una vita luminosa compresa tra i 200 ed i 400 ms, dunque molto di più di uno sprite “normale”.

Gli ultimi arrivati fra i TLE: TIGER, sprite thunder e TLE “accoppiati”

Nel dicembre 2004, presso l’American Geophysical Union si svolse una riunione volta a sistemare conoscenze, relazioni ed immagini relative ai TLE, ma in particolare a nuovi tipi di fenomeni.
In quella riunione furono studiate le immagini raccolte nel 2004 dal satellite taiwanese ROCSAT-2, che fra i suoi compiti aveva proprio quello di seguire e riprendere alcuni TLE. Tra l’altro, il sistema ISUAL (Imager of Sprites and Upper Atmosphere Lightning) ha ripreso molti sprite haloes, ossia i fenomeni “precursori” degli sprites. Fu anche presentata una relazione sulla campagna condotta da un team europeo nell’estate del 2003 dalle cime dei Pirenei in coordinamento con una stazione per lo studio degli infrasuoni situata nel nord della Francia. Questa campagna ha documentato per la prima volta in modo conclusivo l’esistenza di segnali subsonici prodotti dai TLE, che sono stati denominati sprite thunder. Il fatto importante è che, come logico, le emissioni continuano dopo l’alba, ossia dopo che il sorgere del Sole rende non piùrilevabile la componente ottica degli sprites. Gli sprite thunder sono dunque un passo avanti di grande rilievo per lo studio dei TLE oltre la componente ottica. La scoperta è stata poi descritta in un articolo uscito il 14 gennaio 2005 nelle “Geophyiscal Research Letters”.

C’è di più. La ricerca europea del 2003 aveva rivolto la sua attenzione anche ai TLE “accoppiati”, che si suppone possano verificarsi quando gli elettroni accelerati da sprites ed elves viaggiano lungo le linee del campo geomagnetico sino all’altro lato dell’equatore, generando eventi luminosi che dovrebbero rivelarsi simili a delle aurore polari. Dato che il corrispondente geomagnetico per l’Europa centrale è rappresentato dal Sudafrica, furono predisposti dei sensori anche in quel Paese. In sostanza, il fascio elettronico creatosi sui cieli dell’Europa dovrebbe produrre dei lampi rossastri simili a degli sprites ed altri disturbi assai particolari sui cieli del Sudafrica. Tuttavia, almeno per ora questo fenomeno previsto non è stato osservato.

Tuttavia, è stato proprio in questo modo che un gruppo di scienziati israeliani che pensavano di trovare un’evidenza per i TLE accoppiati nelle registrazioni di vari sprites che l’equipaggio dello shuttle Columbia aveva fatto nel corso di una missione del gennaio 2003 ha scoperto un altro tipo di eventi.
Si trattava del programma di studio MEIDEX (Mediterranean Israeli Dust Experiment). Dopo aver classificato senza grandi difficoltà numerosissimi sprites, i suoi membri si concentrarono su un solo lampo anomalo che era apparso sui cieli del Madagascar il 20 gennaio del 2003. Dopo aver escluso che potesse trattarsi di un TLE accoppiato, il gruppo ha concluso che doveva trattarsi di un nuovo fenomeno. Così, il 20 gennaio 2005, sempre nelle “Geophyiscal Research Letters” è stato pubblicato il primo articolo che documentava un nuovo genere di TLE, denominato TIGER, che sta per Transient Ionospheric Glow Emission in Red, cioè Bagliori transitori ionosferici con emissione nel rosso.
Nell’articolo di Alden si può vedere pure la foto “storica” ripresa nell’infrarosso sul Madagascar il 20 gennaio 2003.