Fulguriti: i tubi di vetro che i fulmini creano scendendo nella sabbia a 30.000 °C

Quando un fulmine tocca terra, scarica in pochi millisecondi una corrente fino a 200.000 ampere e porta l'aria circostante a temperature comprese tra 20.000 e 30.000 °C, cinque volte la superficie del Sole. Se a essere colpita è una distesa di sabbia, succede una cosa straordinaria: i granelli di quarzo (silice) fondono istantaneamente lungo il percorso della scarica e poi si risolidificano in un tubo di vetro ramificato, lungo da pochi centimetri fino a vari metri, che resta sepolto come un calco perfetto del fulmine. Lo chiamano fulgurite, dal latino fulgur (fulmine). Una panoramica scientifica è disponibile sulla scheda della Britannica.

Come nascono in pochi millisecondi

Il quarzo, mineralogicamente SiO₂, fonde a 1.713 °C. Le temperature del canale di un fulmine sono dieci volte tanto. Quando la scarica penetra nella sabbia, i grani lungo la traiettoria diventano un cilindro di silice fusa che si raffredda nei microsecondi successivi e si solidifica in vetro amorfo (lechatelierite). La parete interna è liscia e talvolta vitrea, l'esterna ruvida perché si conservano sabbia e detriti incollati al tubo. Lo studio dettagliato del meccanismo è stato pubblicato nel 2022 da Pasek e colleghi su American Mineralogist.

Dove si trovano

Le fulguriti più lunghe e meglio conservate provengono da deserti e spiagge: il Sahara, il deserto del Gobi, la Florida, il Bayan-Onjuul in Mongolia. Il record di lunghezza appartiene a una fulgurite di 5,2 metri rinvenuta nel 1996 da Allan Day, ranger dello stato dell'Ohio, scavata insieme al geochimico Martin Uman dell'Università della Florida. È descritta nel suo libro All About Lightning, una delle bibbie scientifiche sui fulmini. Uman è considerato uno dei più grandi esperti mondiali del fenomeno e dirige il International Center for Lightning Research and Testing dell'Università della Florida.

Quanto sono rare

Si stima che la Terra subisca circa 40-50 fulmini al secondo (1,4 miliardi all'anno), secondo i dati del programma NASA GPM. Solo una piccolissima frazione genera fulguriti complete, perché serve un terreno ricco di silice e privo di umidità eccessiva. La maggior parte delle fulguriti è inoltre fragilissima e si rompe già nello scavo. Una piccola quantità — tra il 5 e il 10% — si conserva intatta abbastanza da poter essere studiata.

I cinque tipi conosciuti

• Tipo I — Sabbiosa: la più diffusa, in spiagge e deserti. Forma tubolare ramificata.
• Tipo II — Argillosa: in terreni più compatti, struttura meno regolare.
• Tipo III — Calcarea: si forma su rocce carbonatiche, ha aspetto crostoso.
• Tipo IV — Su roccia: una sottile pellicola vetrosa sulla superficie di una roccia colpita.
• Tipo V — Esotica: rinvenute in meteoriti o in suoli con composizione anomala.

La classificazione è stata proposta da Pasek e collaboratori nel 2012 sul Journal of Geosciences.

Le fulguriti come archivio climatico

Ecco l'aspetto più affascinante: una fulgurite è una capsula del tempo. La datazione al carbonio o all'argon-argon delle inclusioni rinchiuse nel vetro permette di stabilire quando il fulmine cadde, anche migliaia di anni fa. Inoltre, la struttura interna conserva informazioni sul tasso di umidità del terreno al momento dell'impatto. Nel 2017 un team della Sorbonne ha usato fulguriti del Sahara per ricostruire il numero di fulmini caduti nell'area durante l'Olocene, ottenendo una stima indipendente delle precipitazioni passate. Il lavoro è stato pubblicato su Scientific Reports.

Curiosità: la fulgurite "di Tutankhamon"

Una scarabea giallo-verde montata sul pettorale del faraone Tutankhamon, scoperto nel 1922 da Howard Carter, si è rivelata nel 1999 essere un raro vetro di silica desert glass, formato 28 milioni di anni fa nel deserto egiziano-libico da un evento ad altissima energia: secondo lo studio del 2019 di Cavosie e Koeberl su Geochimica et Cosmochimica Acta non è una fulgurite ma il prodotto di un impatto meteorico — anche se per decenni la natura fulguritica fu considerata un'ipotesi credibile.

Come riconoscerne una

Una fulgurite tipo I è facile da identificare: ha sezione circolare/ovale (diametro 1-5 cm), parete interna vetrosa di colore verdastro o nerastro, e una forma ramificata che segue il decorso esatto del fulmine. Il Mineralogical Society of America avverte i raccoglitori amatoriali: in molti paesi la rimozione di fulguriti da aree protette è vietata.

FAQ

Possono uccidere? Le fulguriti no. Ma il fulmine che le crea uccide ogni anno tra 6.000 e 24.000 persone nel mondo (stime OMS), perlopiù in agricoltori e pastori in zone tropicali.

Si possono comprare? Sì, le fulguriti del Sahara si trovano sui mercati specializzati per 30-300 euro. Verificare sempre l'origine e la licenza di esportazione.