Vicino ai poli nord e sud della Terra, nuvole sottili e iridescenti brillano spesso in alto nel cielo estivo verso il tramonto e l'alba. Queste nuvole che brillano di notte, o nottilucenti, a volte vengono avvistate anche più lontano dai poli, a una velocità che varia notevolmente di anno in anno. Secondo un nuovo studio che utilizza il satellite Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) della NASA, che è gestito dall'Explorers Program Office presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, i lanci di razzi mattutini sono in parte responsabili della comparsa di nuvole di latitudine.

"Il traffico spaziale svolge un ruolo importante nella formazione e nella variazione di queste nubi", afferma Michael Stevens del Naval Research Laboratory, autore principale di un articolo che riporta i risultati sulla rivista Earth and Space Science . Questa è una scoperta importante poiché gli scienziati stanno cercando di capire se l'aumento delle nubi nottilucenti è collegato ai cambiamenti climatici, alle attività legate all'uomo o forse a entrambi.

Documentate per la prima volta alla fine del 1800, le nuvole nottilucenti sono le nuvole più alte della nostra atmosfera. Mentre le nuvole di pioggia in genere salgono a non più di 10 miglia (16 chilometri) sopra la superficie terrestre, le nuvole nottilucenti galleggiano a circa 50 miglia (80 chilometri) di altezza in uno strato dell'atmosfera chiamato mesosfera. (Per questo motivo, sono anche conosciute come nuvole mesosferiche.) Brillano di notte perché sono così in alto che la luce solare può raggiungerle anche dopo che il Sole è tramontato per gli osservatori a terra. Queste nuvole ad alta quota si formano quando i cristalli di ghiaccio d'acqua si condensano su particelle di fumo meteoritico, minuscoli frammenti di detriti di meteore che si sono bruciati nella nostra atmosfera.

Le nubi nottilucenti compaiono più comunemente alle alte latitudini, vicino ai poli della Terra (dove sono anche conosciute come nubi mesosferiche polari), ma a volte emergono più lontano dai poli, al di sotto dei 60 gradi di latitudine. Tra 56 e 60 gradi di latitudine nord (sopra aree come l'Alaska meridionale, il Canada centrale, l'Europa settentrionale, la Scandinavia meridionale e la Russia centro-meridionale), ad esempio, la frequenza di queste nuvole può variare di un fattore 10 da un anno a il prossimo.

Studi precedenti hanno dimostrato che il vapore acqueo rilasciato nell'atmosfera dai lanci dello space shuttle può causare un aumento delle nubi nottilucenti vicino ai poli. "La prevalenza delle nuvole nottilucenti alle medie latitudini, tuttavia, è stata ammantata di mistero e la causa sottostante è stata contestata", ha detto Stevens. L'ultima navetta spaziale è stata lanciata nel 2011, ma da allora altri razzi hanno trasportato nello spazio satelliti e persone, aggiungendo vapore acqueo all'atmosfera. "Questo studio mostra che il traffico spaziale, anche dopo l'interruzione dei lanci dello space shuttle, controlla la variabilità di anno in anno delle nuvole nottilucenti a media latitudine", ha concluso Stevens.

Stevens e il suo team hanno studiato le osservazioni di nubi nottilucenti effettuate dallo strumento Cloud Imaging and Particle Size (CIPS) sul satellite AIM della NASA, lanciato nel 2007 per indagare sul motivo per cui le nubi luminose notturne si formano e variano nel tempo.

Il team ha confrontato le osservazioni dell'AIM con i tempi dei lanci di razzi a sud di 60 gradi di latitudine nord. L'analisi ha rivelato una forte correlazione tra il numero di lanci avvenuti tra le 23:00. e le 10:00 ora locale e la frequenza delle nubi nottilucenti a media latitudine osservate tra 56 e 60 gradi di latitudine nord. In altre parole, più lanci mattutini c'erano, più apparivano nubi nottilucenti a media latitudine.

I ricercatori hanno anche analizzato i venti appena sopra le nubi nottilucenti e hanno scoperto che i venti che viaggiano verso nord erano più forti durante questi lanci mattutini. Ciò suggerisce che i venti possono facilmente trasportare lo scarico dei lanci di razzi mattutini a latitudini inferiori, come dalla Florida o dalla California meridionale, verso i poli. Lì, lo scarico del razzo si trasforma in cristalli di ghiaccio e scende a formare nuvole.

Inoltre, le osservazioni non hanno rivelato alcuna tendenza generale al rialzo o al ribasso della frequenza delle nubi nottilucenti alle medie latitudini per tutta la durata dello studio, né alcuna correlazione tra la loro frequenza e il ciclo solare di 11 anni, indicando che i cambiamenti nella radiazione solare non sono facendo variare le nuvole da un anno all'altro.

"I cambiamenti nel numero di nuvole nottilucenti alle medie latitudini sono correlati ai lanci di razzi mattutini, coerenti con il trasporto di gas di scarico da parte delle maree atmosferiche", ha concluso Stevens.

"Questa ricerca, che mette in relazione i cambiamenti nella frequenza delle nubi mesosferiche con i lanci di razzi, ci aiuta a comprendere meglio i cambiamenti a lungo termine osservati nel verificarsi di queste nubi", ha affermato John McCormack, scienziato del programma di eliofisica della NASA presso la sede dell'agenzia a Washington, che ha contribuito a lo studio.

Quando l'atmosfera vicino alla superficie terrestre si riscalda, la mesosfera si raffredda e più vapore acqueo finisce nell'atmosfera superiore. Entrambi gli effetti potrebbero facilitare la condensazione dei cristalli d'acqua e la formazione di nubi nottilucenti. Le osservazioni di AIM, insieme agli sforzi per modellare i processi di formazione delle nubi in condizioni atmosferiche mutevoli, stanno aiutando gli scienziati a capire quanti cambiamenti nelle nubi nottilucenti sono indotti naturalmente e quanto sono influenzati dalle attività umane. + Esplora ulteriormente

Immagine:vista dalla stazione spaziale di rare nubi nottilucenti