Fenomeni luminosi del cielo

Mi si grida da Seir:
«Sentinella, a che punto è la notte?
Sentinella, a che punto è la notte?»
La sentinella risponde:
«Viene la mattina, e viene anche la notte.
Se volete interrogare, interrogate pure;
tornate un’altra volta».

Isaia 21:11-12

Nell’edificio che ospita il planetario, in alto, vicino al sottotetto sud-ovest, è montata una telecamera ad alta velocità equipaggiata con un obbiettivo a grande campo ed estremamente luminoso, F/1.2. La telecamera invia le immagini che riprende ad un computer equipaggiato con il software UfoCapture che permette la registrazione di filmati in corrispondenza di repentini cambiamenti di luminosità dell’immagine.

Naturalmente non sono gli omini verdi che ci interessano, il nome del programma potrebbe trarre in inganno, bensì i fenomeni ottici atmosferici chiamati TLE  (Transient Luminous Events). L’alta velocità di ripresa della telecamera permette di “rallentare” i tempi di evoluzione dei fenomeni, tanto da rendere visibili lampi di luce che l’occhio umano non sarebbe in grado di cogliere per via della loro brevità.

La ricerca è partita attorno al 2014, con scopi prevalentemente didattici e culturali, ma ci ha permesso anche di partecipare ad un progetto di ricerca sul monitoraggio dei fulmini in alta atmosfera. Le immagini che abbiamo selezionato comprendono una vasta gamma di fenomeni luminosi del cielo notturno: meteore, lampi, sprite (fulmini in alta atmosfera), passaggio di satelliti e tracce di particelle generate dai raggi cosmici.

Red sprite e blue jet

Gli sprite (o anche red sprite) sono fenomeni atmosferici che si verificano al di sopra delle nuvole in presenza di temporali. Tipicamente vengono avvistati ad un’altezza che va da 50km a 90km, quindi tra stratosfera e mesosfera. Non sono veri fulmini, dei quali non condividono l’imponente calore, ma sono più simili all’accensione di una lampadina fluorescente.

I blue jet sono simili ai precedenti ma si verificano più in basso, nella stratosfera tra i 20km ed i 50km di altitudine. Si differenziano dai fulmini normali in quanto scaricano verso l’alto invece che verso terra e si originano dalla sommità delle nubi temporalesche.

Entrambi questi fenomeni sono piuttosto rari e difficili da osservare, a causa della loro durata, inferiore al decimo di secondo. Le prime evidenze risalgono al 1994, quando una telecamera montata su un jet di ricerca della NASA fotografò un blue jet originarsi dalla cima di una nube.

Meteore

Guardare il cielo e non restare affascinati dalla scia generata da una “stella cadente” sarebbe davvero impossibile. Non è un caso che oltre a cacciarle con la telecamera per gli LTE abbiamo montato anche un secondo sensore con un altro software (progetto: Meteore) e cerchiamo pure di “ascoltarle” tramite il meteor scattering.

Raggi cosmici

Le radiazioni emesse da sole, lontane stelle e galassie colpiscono la Terra in continuazione. La maggior parte viene intercettata e deviata dal campo magnetico, ma alcune tra le più pesanti riescono a raggiungere l’alta atmosfera, dove interagiscono con i gas che la compongono generando cascate di particelle secondarie (elettroni, protoni, neutroni, muoni). Particelle cariche pesanti come i muoni, dalla vita brevissima, riescono comunque a raggiungere la superficie (o, nei casi che abbiamo osservato, il sensore della telecamera) per effetto relativistico producendo piccole “scariche” di energia. Per verificare la natura di queste curiose tracce abbiamo provato a mettere tre telecamere in parallelo, puntate nella stessa direzione. Osservando le immagini registrate, le tracce si trovavano sempre su una sola di esse, rafforzando l’ipotesi della particella generata dall’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera.

Gli intrusi

Oltre ai fenomeni celesti ed atmosferici ci capita di registrare anche bizzarre tracce, dalla natura indiscutibilmente terrestre. Abbiamo immortalato il passaggio satelliti artificiali, i cui pannelli riflettono la luce del sole ormai tramontato, aerei, pipistrelli e persino una lucciola. Il titolo per l’oggetto più curioso va però indiscutibilmente alla ripresa di una lanterna cinese, i cui resti abbiamo ritrovato qualche tempo dopo, impigliati tra i rami di un albero dell’Orto Botanico.