Osservando il tempo sulla Terra da 400 chilometri di quota, il laboratorio orbitante gode di una prospettiva privilegiata. ASIM è equipaggiato con telecamere ottiche, fotometri, un rilevatore di raggi X e gamma ed è stato installato sulla ISS nel 2018. È progettato per cercare le scariche elettriche originate da condizioni meteorologiche tempestose che si estendono sopra i temporali nell'alta atmosfera. Ed ora, per la prima volta i risultati sono stati pubblicati su Nature.
Blue jets, elfi e red sprites
Un blue jet (o getto blu) è un tipo di fulmine dalla forma conica, che viene espulso dalla cima delle nubi temporalesche verso l'alto. Può raggiungere i 50 chilometri nella stratosfera e durare meno di un secondo. Il colore è dovuto a una serie di linee di emissione blu e quasi ultraviolette dall'azoto molecolare neutro e ionizzato. Si ritiene che si formino quando si crea una differenza di potenziale elettrico tra la regione superiore di una nuvola caricata positivamente ed uno strato di carica negativa sul confine della nuvola, nell'aria sopra.
Furono registrati per la prima volta il 21 ottobre 1989, su un video monocromatico di un temporale all'orizzonte ripreso dallo Space Shuttle mentre passava sopra l'Australia.
Gli elfi (ELVES) appaiono come un disco appiattito brillante nell'atmosfera superiore della Terra. Anch'essi illuminano il cielo per pochi millisecondi e possono diventare molto grandi (circa 400 chilometri di diametro). Gli ELVES furono registrati per la prima volta su un'altra missione Shuttle, questa volta al largo della Guyana francese il 7 ottobre 1990.
Un red sprite è un fenomeni che si sviluppa ad una quota di circa 70 chilometri e si estendono sia verso il basso che verso l'alto, sopra alle zone temporalesche ed è associato alla ionizzazione dell’aria. Ha durata inferiore ai dieci millesimi di secondo e la colorazione varia dal rosso al blu a seconda della concentrazione di azoto nell'atmosfera, che a sua volta dipende dalla quota.
L'osservazione
ASIM ha misurato un jet blu che è stato lanciato con cinque lampi blu intensi da 10 microsecondi in una nuvola vicino all'isola di Naru nell'Oceano Pacifico. Il flash ha anche generato elfi che si sono allargati rapidamente in anelli di emissioni ottiche e UV nella parte inferiore della ionosfera.
Il cacciatore di tempeste, situato nel laboratorio europeo Columbus della ISS, è equipaggiato con la suite MMIA (Modular Multi-Imaging Assembly) che scatta ininterrottamente 720 immagini del nostro pianeta al minuto e memorizza le attività al di sopra dei temporali. MIMA ha rilevato anche 15 elfi innescati durante i temporali che hanno generato lampi di raggi gamma terrestri. Il team aveva rilasciato la prima immagine della Terra in raggi gamma mai realizzata all'inizio del 2020.
Catturare questi fenomeni utilizzando gli strumenti altamente sensibili di ASIM è vitale per gli scienziati che studiano i sistemi meteorologici sulla Terra. Le osservazioni contengono indizi su come i fulmini si innescano nelle nuvole e pensa perfino che questi fenomeni possano influenzare la concentrazione di gas serra nell'atmosfera terrestre, sottolineando ancora una volta quanto sia importante scoprire esattamente cosa sta succedendo sopra le nostre teste.
Questi fenomeni esotici non avvengono solo sul nostro pianeta: i dati della sonda della NASA Juno hanno dimostrato la formazione spiriti ed elfi anche nell'atmosfera di Giove.
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