Fulmini e funghi di ammoniaca nell'atmosfera di Giove

Nuove ricerche che hanno utilizzato i dati raccolti dalla sonda Juno della NASA attualmente in orbita attorno a Giove, hanno scoperto che sul pianeta più grande del Sistema Solare nascono lampi superficiali, una forma finora inaspettata di scariche elettriche atmosferiche. Tali fulmini si formano all'interno di nuvole contenenti una soluzione di ammoniaca e acqua, mentre i fulmini terrestri nascono da nuvole di acqua praticamente pura. Un'altra ricerca ha portato alla luce che i violenti temporali che si formano nelle nubi di Giove possono dare origine a grandine con chicchi ricchi di ammoniaca, che danno vita a corpi chiamati funghi, che trasportano l'ammoniaca nelle profondità del pianeta.

Il problema dei fulmini. Fin da quando le sonde Voyager sorvolarono Giove nelle anni Settanta e scoprirono l'esistenza di fulmini, si era sempre pensato che questi si formassero in nuvole ricche di sola acqua, presente in tutti i possibili stati (liquida, gassosa e solida), esattamente come accade sulla Terra. Tuttavia questo avrebbe anche significato che i fulmini si formano ad almeno una sessantina di chilometri sotto il tetto della coltre di nubi, dove le temperature possono arrivare a zero gradi centigradi.

I fulmini però si vedono anche nella parte superiore della coltre di nubi, dove le temperature sono molto più basse, e ciò significa che le cose devono andare in modo diverso. Come sottolinea Heidi Becker, responsabile del monitoraggio delle radiazioni emesse da Giove e rilevate da Juno, «i sorvoli ravvicinati della sonda ci hanno permesso di scoprire l'esistenza di lampi piccoli e quasi superficiali, qualcosa del tutto inaspettato e non facile da spiegare».

Che cosa succede lassù? Secondo Becker è possibile che i potenti temporali di Giove finiscano per scagliare cristalli di ghiaccio d'acqua nelle parti alte dell'atmosfera del pianeta, oltre 25 chilometri sopra le nuvole d'acqua, dove incontrano i vapori di ammoniaca - che scioglie il ghiaccio e dà origine a una soluzione di acqua e ammoniaca. Alle quote più alte la temperatura è inferiore ai -88 °C, dunque l'acqua dovrebbe essere allo stato solido, ma l'ammoniaca si comporta come un antigelo, abbassando il punto di fusione e consentendo la formazione di nuvole di liquido acqua-ammoniaca. Le gocce di acqua-ammoniaca che cadono verso il basso si scontrano, poi, con i cristalli di ghiaccio in ascesa, elettrizzando le nuvole e producendo fulmini.

I funghi di ammoniaca. La particolare miscela di acqua e ammoniaca diventa il seme di chicchi di grandine che, per le dimensioni che possono raggiungere, sono stati chiamati funghi.

La loro formazione è simile a quella dei chicchi di grandine sulla Terra: diventano via via sempre più grandi muovendosi in su e in giù nell'atmosfera, finché la gravità vince sulle vorticose spinte del vento e i chicchi infine cadono verso la superficie, «e questo porta una grande quantità di ammoniaca nelle profondità del pianeta», afferma Tristan Guillot, dell'Université Costa Azzurra di Nizza.

I due studi, quello sui fulmini e quest'ultimo sui funghi di ammoniaca, sono importanti perché possono aiutare a capire perché in alcune aree di Giove vi è molta meno ammoniaca che in altre: «in effetti», afferma Guillot, «probabilmente l'ammoniaca non manca, ma viene portata verso il basso dai giganteschi temporali gioviani».