Fuoco fatuo: la spiegazione scientifica dei misteriosi bagliori nel buio

Alcune volte è possibile notare degli strani bagliori nella notte. Non è nulla di preoccupante, esiste una spiegazione scientifica!

C’è qualcosa di magico e inquietante nei fuochi fatui, quelle fiammelle bluastre che da secoli appaiono nei racconti popolari come presenze misteriose nei cimiteri o nelle paludi. Per molto tempo si è creduto che fossero spiriti erranti o anime perdute, ma non è proprio così.

Oggi, grazie a un gruppo di ricercatori della Stanford University guidati da Richard N. Zare, questo fenomeno sembra finalmente avere una spiegazione concreta, e anche un nome affascinante: microlightning, ovvero “microlampi” che si generano tra minuscole bolle di gas metano immerse nell’acqua.

La scoperta, pubblicata su Proceedings of the National Academy of Sciences, parte da un interrogativo che da decenni tormenta i chimici: come può il metano, un gas notoriamente stabile, incendiarsi spontaneamente in un ambiente freddo e umido, come quello delle paludi? La risposta, a quanto pare, è nascosta nella fisica dei liquidi e nei minuscoli campi elettrici che si generano sulle superfici curve delle bolle.

Ed è proprio lì, in quelle microscopiche frontiere tra gas e acqua, che avviene qualcosa di straordinario: piccole scariche elettriche, tanto intense da avviare una reazione chimica luminosa. Non un fuoco vero e proprio, ma una sorta di “fiamma fredda” capace di produrre quella luce blu che per secoli ha alimentato miti e leggende.

Un “mistero” risolto

Per secoli i fuochi fatui, o will-o’-the-wisps, come li chiamano in inglese, sono stati un enigma. Gli scienziati avevano ipotizzato che si trattasse di fiamme di metano provenienti dalla decomposizione di materia organica, ma mancava sempre un dettaglio cruciale: il meccanismo d’innesco. In teoria, il metano non può bruciare spontaneamente a temperatura ambiente, poiché la sua ossidazione richiede un’energia di attivazione troppo elevata.

Alcuni studiosi avevano invocato la presenza di fosfina, altri di cariche statiche, ma senza prove concrete. Gli esperimenti del team di Zare, invece, mostrano che le bolle di metano e aria, risalendo in acqua, accumulano cariche elettriche sulle loro superfici curve. Quando due bolle si avvicinano, la differenza di potenziale tra di esse può diventare così forte da creare una minuscola scarica: una scintilla grande appena pochi micron, ma sufficiente ad avviare l’ossidazione del gas.

Lo studio in laboratorio

Nel laboratorio, i ricercatori hanno utilizzato una camera trasparente riempita d’acqua e collegata a un generatore di microbolle di metano e aria. Le immagini ad alta velocità, fino a 24.000 fotogrammi al secondo, hanno mostrato lampi brevissimi tra le bolle, durati meno di un millisecondo. Si tratta dei famosi “microlampi” o microlightning, che producono emissioni luminose visibili a occhio nudo.

Le analisi ottiche e termiche hanno poi confermato che non si tratta solo di un effetto visivo: durante le scariche si formano radicali liberi altamente reattivi, come l’ossidrile (•OH*) e la formaldeide eccitata (CH₂O*), tipici delle fiamme fredde. Inoltre, i ricercatori hanno misurato un leggero aumento di temperatura nell’acqua e un calo di metano e ossigeno nell’aria sovrastante, insieme alla comparsa di anidride carbonica. Tutti indizi che indicano una vera ossidazione chimica, non solo un fenomeno elettrico.