Fisica Terrestre

Luci sismiche: una spiegazione per il fenomeno osservato in Nuova Zelanda

Testimoniato durante il recente terremoto in Nuova Zelanda il raro fenomeno delle luci sismiche, improvvisi bagliori nei cieli delle zone interessate dall’evento sismico. Ma di cosa si tratta in realtà?

Alle 12:03 di domenica 13 novembre la Terra ha tremato sotto l’isola sud della Nuova Zelanda, la magnitudo è 7,8 e la profondità dell’ipocentro è 10,2 km. Alcuni video sembrano aver testimoniato la presenza di strani bagliori nel cielo, non riconducibili a nubi di tempesta: ma può esistere veramente un fenomeno del genere?

Può sembrare quasi un evento soprannaturale, che il cielo si illumini a causa dei movimenti di natura tellurica, ma non è così. Il fenomeno era fino a poco tempo fa considerato una leggenda, ma i numerosi avvistamenti (molti anche durante il terremoto dell’Aquila, vedi figura sotto) hanno portato gli scienziati ad approfondire il fenomeno e a definirne le prime ipotesi.

Le luci sismiche (EQL, Earthquakes Lights), o telluriche, sono fenomeni elettromagnetici associati in qualche modo alla rottura sismica o alla propagazione delle onde sismiche. Si possono presentare sotto forma di sheet lightning (fulmine da nube a nube che illumina uno strato della nube), fulimini globulari (fulmini ad andamento sferico di non chiara origine), bagliori.

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Disegno che mostra un fenomeno di EQL durante il terremoto di Ebingen (Germania) del 1911. Credits: Schmidt and Mack (1912).

Negli anni sono state avanzate varie ipotesi, tra cui la perturbazione del campo magnetico terrestre a causa dello stress tettonico e l’effetto piezoelettrico, che consiste in un differenza di potenziale prodotta da rocce ricche di quarzo.

Tuttavia gli studi più recenti si muovono su un fronte completamente differente. Lo stress su alcune rocce genera delle cariche elettriche, in particolare per quanto riguarda basalti e gabbri: questi presentano infatti difetti nei cristalli che permetterebbero il rilascio delle cariche nel momento in cui vengono colpiti dallo stress sismico. In alcune regioni basalti e gabbri sono presenti in strutture verticali, detti dicchi, che potrebbero canalizzare queste cariche facendole giungere in superficie e generare la differenza di potenziale tra superficie ed aria necessaria ad ottenere un fenomeno luminoso come un fulmine.

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I dicchi si formano in prossimità di camere magmatiche per intrusione di magma in una fessura tra le rocce. In foto un dicco islandese. Credits: elioarte.blogspot.it

Questo fenomeno è relativamente raro, tanto che è stimato verificarsi solo nello 0,5% dei terremoti, proprio a causa della rarità di concomitanza delle condizioni necessarie per essere messo in atto. Le regioni in cui le EQL sono state osservate con maggior frequenza sono Grecia, Francia, Germania, Cina, Sud America, Giappone e la nostra Italia. Si possono osservare anche settimane prima dei maggiori terremoti o durante il sisma vero e proprio, e sono state osservate anche a più di 150 km dall’epicentro.

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Le numerose EQL avvistate durante lo sciame sismico dell’Aquila del 2009. Credits: Thériault et al.

Clicca qui se vuoi sapere come si formano i fulmini.

 

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Fonti:
USGS, What are Earthquake light?

National Geographic, Bizarre earthquakes light finally explained

R.Thériault et al. , Prevalence of earthquakes lights associated with rift environments, 2014

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