Squarciano il cielo in un istante, illuminano la notte e fanno tremare l’aria con il tuono. I fulmini affascinano e spaventano l’uomo da sempre, tanto da essere associati agli dèi in quasi tutte le mitologie. Ma dietro quel lampo accecante si nasconde una fisica sorprendente. Ecco cinque cose che forse non sai sui fulmini, tra numeri da record, curiosità e regole di sicurezza.
Che cos’è un fulmine
Un fulmine è una gigantesca scarica elettrica che si produce all’interno delle nubi temporalesche o tra la nube e il suolo. Durante un temporale, il movimento di gocce d’acqua e cristalli di ghiaccio genera un’enorme separazione di cariche elettriche: la parte alta della nube si carica positivamente, quella bassa negativamente. Quando la differenza di potenziale diventa troppo grande, l’aria non riesce più a fare da isolante e si crea un canale conduttore lungo il quale la carica si scarica: è il fulmine.
Il lampo che vediamo è la luce emessa da questo canale di aria surriscaldata, mentre il tuono è l’onda sonora generata dall’espansione improvvisa dell’aria. Per approfondire la fisica del fenomeno è disponibile la voce dedicata su Wikipedia.
1. Un fulmine è più caldo della superficie del Sole
Può sembrare incredibile, ma è vero: l’aria attraversata da un fulmine si riscalda in una frazione di secondo fino a temperature che possono superare i 25.000 gradi, circa cinque volte più della superficie del Sole. È proprio questo riscaldamento estremo a produrre la luce intensa del lampo.
Il calore fa espandere l’aria in modo esplosivo, generando l’onda d’urto che percepiamo come tuono. Il fulmine non è quindi solo un fenomeno luminoso, ma un evento termico e sonoro di potenza straordinaria concentrato in pochissimo tempo.
2. Vediamo il lampo prima di sentire il tuono
Durante un temporale notiamo sempre il lampo prima del tuono, anche se nascono nello stesso istante. Il motivo è la differenza di velocità: la luce viaggia quasi istantaneamente, mentre il suono si muove molto più lentamente, circa 340 metri al secondo.
Da questa differenza nasce un trucco per stimare la distanza del temporale: contando i secondi tra il lampo e il tuono e dividendo per tre si ottiene, all’incirca, la distanza in chilometri. Se lampo e tuono sono quasi simultanei, il temporale è proprio sopra di noi.
3. Il fulmine può colpire due volte lo stesso punto
Contrariamente al detto popolare, il fulmine può benissimo colpire più volte lo stesso luogo. Anzi, i punti alti e appuntiti come le cime dei grattacieli, le torri e i campanili vengono colpiti regolarmente, anche molte volte all’anno.
Grattacieli famosi in tutto il mondo ricevono decine di fulmini ogni anno. È proprio su questo principio che si basano i parafulmini: offrire al fulmine un percorso privilegiato e sicuro verso terra, proteggendo gli edifici. L’invenzione del parafulmine, nel Settecento, fu una delle prime grandi vittorie della scienza contro un fenomeno a lungo temuto.
4. Esistono fulmini di molti tipi
Non tutti i fulmini sono uguali. Quelli che colpiscono il suolo sono solo una parte: la maggior parte delle scariche avviene all’interno delle nubi o tra una nube e l’altra, illuminandole dall’interno. Esistono poi fenomeni luminosi rari e spettacolari che si formano molto in alto sopra i temporali, negli strati superiori dell’atmosfera.
Il misterioso fulmine globulare
Tra i fenomeni più enigmatici c’è il cosiddetto fulmine globulare, descritto come una sfera luminosa che fluttua nell’aria per alcuni secondi. Testimoniato da molte persone nel corso dei secoli, resta ancora oggi difficile da spiegare e riprodurre in laboratorio, e continua a essere oggetto di studio.
5. Il pianeta è colpito in continuazione
In ogni istante, sulla Terra, sono attivi centinaia di temporali contemporaneamente. Nel complesso si stima che il pianeta venga colpito da milioni di fulmini ogni giorno, con decine di scariche al secondo. Alcune regioni del mondo, in particolare certe zone tropicali, sono vere e proprie capitali del fulmine, con temporali quasi quotidiani.
Questa incessante attività elettrica ha anche un ruolo naturale: i fulmini contribuiscono a trasformare l’azoto dell’atmosfera in composti utili al terreno e mantengono l’equilibrio elettrico globale del pianeta.
Come proteggersi dai fulmini
I fulmini sono spettacolari ma pericolosi, e ogni anno causano vittime. Durante un temporale è importante ripararsi in un edificio o in un’automobile chiusa, che offre una buona protezione. All’aperto bisogna evitare gli alberi isolati, le cime, le distese aperte e l’acqua. È sconsigliato ripararsi sotto un albero solitario, proprio perché tende ad attirare la scarica. In caso di dubbi sulla sicurezza personale è sempre bene seguire le indicazioni della protezione civile.
Osservare un temporale da un luogo sicuro resta uno degli spettacoli più affascinanti della natura, sullo stesso piano di altri fenomeni celesti come le eclissi di Luna.
Domande frequenti sui fulmini
Perché vediamo prima il lampo e poi il tuono?
Perché la luce viaggia quasi istantaneamente, mentre il suono si muove a circa 340 metri al secondo. Contando i secondi tra lampo e tuono e dividendo per tre si stima la distanza del temporale in chilometri.
Quanto è caldo un fulmine?
L’aria attraversata da un fulmine può superare i 25.000 gradi, circa cinque volte la temperatura della superficie del Sole. È questo calore estremo a produrre la luce del lampo e l’onda sonora del tuono.
Il fulmine colpisce davvero due volte lo stesso punto?
Sì. I luoghi alti e appuntiti come grattacieli, torri e campanili vengono colpiti regolarmente, anche più volte all’anno. Il detto popolare contrario non ha fondamento scientifico.
Che cos’è il fulmine globulare?
È un raro fenomeno descritto come una sfera luminosa che fluttua nell’aria per alcuni secondi. Testimoniato da molte persone, resta ancora difficile da spiegare e da riprodurre in laboratorio.
Quanti fulmini colpiscono la Terra?
Si stima che il pianeta venga colpito da milioni di fulmini ogni giorno, con decine di scariche al secondo, poiché centinaia di temporali sono attivi contemporaneamente in ogni momento.
Come ci si protegge durante un temporale?
Bisogna ripararsi in un edificio o in un’auto chiusa, evitando alberi isolati, cime, spazi aperti e l’acqua. In caso di dubbi conviene seguire sempre le indicazioni della protezione civile.