En la mesosfera, una región de la atmósfera arriba de los 50 kilómetros, sucede un asombroso fenómeno: intensos destellos relacionados con los rayos de tormenta pero situados más allá de las nubes y de una duración tan escasa que siempre han sido difíciles de retratar.
Los sprites son parte de una amplia familia de fenómenos eléctricos que tienen lugar en la mesosfera (una región demasiado tenue para sostener un globo sonda y demasiado espesa para orbitar un satélite), conocidos como Eventos Luminosos Transitorios (TLE), entre los que se encuentran también los elves, los halos, los blue jets o los gigantic blue jets.
La influencia de los TLEs en las propiedades químicas y eléctricas de la alta atmósfera es actualmente objeto de investigación por grupos de todo el mundo. Cada uno de estos fenómenos luminosos revela información que ayuda a entender la actividad eléctrica y química de la región y permite completar nuestro conocimiento del circuito eléctrico global del planeta.
Un sprite se produce del siguiente modo: una nube de tormenta presenta carga eléctrica negativa en la parte inferior y positiva en la superior. Por lo general, los rayos emergen de la región inferior y muestran polaridad negativa, pero en ocasiones surgen rayos con polaridad positiva, mucho más potentes y peligrosos. Estos últimos producen un campo eléctrico que asciende hacia las capas altas atmosféricas y desencadena el sprite. Este evento luminoso dura centésimas de segundo y muestra una parte superior difusa y una región inferior poblada de 'tentáculos' (filamentos de aire ionizado de entre diez y cien metros de grosor). Puede extenderse desde los cuarenta hasta los casi cien kilómetros sobre el suelo y se producen de manera simultánea al rayo que los desencadena o con cierto retraso.
Hace dos décadas se les descubrió en esa zona que se pensaba no tenía actividad física relevante, y se observó que algunos se producían con retraso respecto al rayo que los desencadenaba; se les llamó sprites retardados.
Había sido un misterio el porqué de este retardo (en lugar de producirse entre dos y tres milisegundos después del rayo, se demoran hasta 150 milisegundos), pero científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía parecen haber hallado la clave que faltaba en los modelos de iniciación relativos a estos 'relámpagos' de la alta atmósfera. Su investigación es publicada en Nature Geoscience.
Para que se produzca una descarga en la mesosfera es necesaria la existencia de electrones libres, partículas que surgen y se eliminan a través de dos reacciones conocidas como ionización por impacto y fijación asociativa. "Los modelos empleados hasta ahora aseguraban que era necesario cierto campo eléctrico para que se produjeran más electrones de los que se destruían. Esto funciona a presión atmosférica, es decir, en las capas bajas de la atmósfera, pero no era suficiente para estudiar las descargas en la mesosfera, mucho más alta y con una presión considerablemente menor", explica Alejandro Luque, uno de los autores del estudio.
Él y Francisco Gordillo hallaron que, para alturas de más de quince kilómetros, entraba en juego una tercera reacción, la de desprendimiento asociativo, que pone electrones en circulación y completa las teorías existentes. "Esta reacción nos permite explicar el retraso de algunos sprites, porque su tiempo característico concuerda con los retrasos observados", señala Gordillo.
Son impulsiones electromagnéticas, liberadas por los relámpagos potentes, que crean Elfos. A partir del relámpago, tales impulsiones se propagan, omnidireccionalmente, a la velocidad de la luz. Cuando la parte superior de esta "esfera" llega a una altura crítica situada entre 75 y 100 kilómetros, el campo eléctrico transmitido por estas impulsiones va a acelerar los electrones. Estos últimos van a dar en las moléculas de gas y excitarlas de tal forma que emitan el excedente de energía bajo la forma de un anillo de luz, que resulta de la intersección entre la propagación esférica y la capa crítica. El fenómeno se produce de una manera tan rápida que el anillo se ve en forma de un disco aplastado.
Hace dos décadas se les descubrió en esa zona que se pensaba no tenía actividad física relevante, y se observó que algunos se producían con retraso respecto al rayo que los desencadenaba; se les llamó sprites retardados.
Había sido un misterio el porqué de este retardo (en lugar de producirse entre dos y tres milisegundos después del rayo, se demoran hasta 150 milisegundos), pero científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía parecen haber hallado la clave que faltaba en los modelos de iniciación relativos a estos 'relámpagos' de la alta atmósfera. Su investigación es publicada en Nature Geoscience.
Para que se produzca una descarga en la mesosfera es necesaria la existencia de electrones libres, partículas que surgen y se eliminan a través de dos reacciones conocidas como ionización por impacto y fijación asociativa. "Los modelos empleados hasta ahora aseguraban que era necesario cierto campo eléctrico para que se produjeran más electrones de los que se destruían. Esto funciona a presión atmosférica, es decir, en las capas bajas de la atmósfera, pero no era suficiente para estudiar las descargas en la mesosfera, mucho más alta y con una presión considerablemente menor", explica Alejandro Luque, uno de los autores del estudio.
Él y Francisco Gordillo hallaron que, para alturas de más de quince kilómetros, entraba en juego una tercera reacción, la de desprendimiento asociativo, que pone electrones en circulación y completa las teorías existentes. "Esta reacción nos permite explicar el retraso de algunos sprites, porque su tiempo característico concuerda con los retrasos observados", señala Gordillo.
Aunque los sprites han existido durante millones de años, se descubrieron por primera vez y sólo por casualidad en 1989, cuando un investigador estudiaba las estrellas y calibraba una cámara apuntando a la distante atmósfera donde se producen los sprites.
"Los Sprites, que sólo se producen con las tormentas, nunca se crearan por su cuenta, y son primos de fenómenos naturales similares dominados por la electricidad atmosférica como los duendes y trolls", . Estos destellos son llamados así porque parece que parecieran "bailan" en el cielo.
"Los Sprites, que sólo se producen con las tormentas, nunca se crearan por su cuenta, y son primos de fenómenos naturales similares dominados por la electricidad atmosférica como los duendes y trolls", . Estos destellos son llamados así porque parece que parecieran "bailan" en el cielo.
Los Duendes
Farfadets En inglés los "Sprites", son flashs luminosos que se producen en la mesosfera, por encima de los cumulonimbus. Cerca de 1 tormenta sobre 20 tiene potencia suficiente para generarlos, hasta 90 kilómetros de altura y 15 kilómetros de largo.Los Elfos
Los Elfos pueden aparecer al mismo tiempo que los duendes, pero siempre antes que ellos y su duración es más efímera.Son impulsiones electromagnéticas, liberadas por los relámpagos potentes, que crean Elfos. A partir del relámpago, tales impulsiones se propagan, omnidireccionalmente, a la velocidad de la luz. Cuando la parte superior de esta "esfera" llega a una altura crítica situada entre 75 y 100 kilómetros, el campo eléctrico transmitido por estas impulsiones va a acelerar los electrones. Estos últimos van a dar en las moléculas de gas y excitarlas de tal forma que emitan el excedente de energía bajo la forma de un anillo de luz, que resulta de la intersección entre la propagación esférica y la capa crítica. El fenómeno se produce de una manera tan rápida que el anillo se ve en forma de un disco aplastado.
Los Chorros Azules
Los "Blue Jets" fueron observados por primera vez en el año1994.
Estos chorros cónicos de luz azul oscuro se propagan a partir de la cumbre de las nubes hacia arriba con una velocidad de unos 120 kilómetros por secundo y, al parecer, nunca sobrepasan los 40 kilómetros de altura.
Estos chorros cónicos de luz azul oscuro se propagan a partir de la cumbre de las nubes hacia arriba con una velocidad de unos 120 kilómetros por secundo y, al parecer, nunca sobrepasan los 40 kilómetros de altura.
Aclaración : Se trata de un video con imágenes montadas con fines didácticos.
Fuente Muy interesante.es
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