9 mayo, 2021

Por primera vez detectan un raro relámpago azul desde su génesis, propagándose por la estratosfera

Un equipo internacional de científicos ha detectado, por primera vez en la historia, un relámpago azul con toda su geometría desde el primer microsegundo de su génesis y propagándose en la estratosfera. El descubrimiento afecta al estudio del calentamiento de las zonas más altas de la atmósfera terrestre y al circuito eléctrico global. El trabajo ocupa la portada de la revista Nature.

El interés científico por entender la generación y producción de descargas eléctricas en las nubes durante las tormentas ha supuesto, desde antaño, millones de observaciones desde bases en la Tierra. La separación de cargas eléctricas que se produce en el interior de una tormenta genera un movimiento ionizador de los componentes de la atmósfera, que da lugar a las potentes descargas que coloquialmente se conocen como “relámpagos” o “rayos”. Estos se desplazan unas veces entre nubes; otras, de la nube al suelo o viceversa.

En febrero de 2019 y gracias a las imágenes obtenidas por el observatorio espacial Atmosphere Interactions Monitor (ASIM) –operativo en la ISS–, los investigadores observaron cinco erupciones muy violentas cerca de la isla de Nauru en el Pacífico Central, tanto en las dos cámaras como en los tres fotómetros de los que dispone ASIM. “Se trata de erupciones de plasma que se originan a 16 kilómetros de altura desde la nube y parten, en cuestión de microsegundos, hacia las zonas más altas de la estratosfera”, comenta Víctor Reglero.

Según el artículo publicado ahora en Nature, la tercera de estas erupciones desprende un resultado todavía más singular. Con una duración de 20 microsegundos, una señal cien veces más intensa de lo habitual en el llamado fotómetro azul (337 nm) y nada en el fotómetro rojo (777 nm), los científicos deducen que la imagen tiene forma de cono y que su apertura va aumentando a medida que la emisión progresa en sus 196 microsegundos de duración y sube a la atmósfera hasta llegar a los 56 km de altura.

En paralelo, el trabajo analiza los rayos de dicha zona con datos de base de tierra y establece la relación entre el inicio de un rayo y la violenta emisión azul detectada por los fotómetros. “Es la primera vez que podemos correlacionar un rayo progenitor con la emisión predominante en el azul y propagándose hacia las partes más altas de la atmósfera”, explica el astrofísico.. “Ahora hay rayos que se propagan desde la nube al suelo, viceversa o entre nubes, y rayos azules que ascienden desde la nube a capas muy altas de la atmósfera. Esta es la novedad”, añade Reglero.

Este descubrimiento tiene impacto en el calentamiento de las zonas superiores de la atmósfera terrestre, así como en el Circuito Eléctrico Global (CEG). Según el modelo básico, la atmósfera de la Tierra, específicamente desde las nubes a 10 km hasta la ionosfera, a 100 km, es una especie de circuito eléctrico elemental donde los electrones libres de las nubes suben hasta la ionosfera y luego bajan, lentamente, hasta la superficie de la Tierra. “Esta visión idílica se perturba con la existencia de descargas muy intensas y violentas, como los blue glimpses, los blue starters y ahora los rayos azules”, comenta el científico. “Esto significa que el Circuito Eléctrico Global no es tan continuo como suponíamos, ya que tiene picos de descargas que afectan a la cantidad de electrones que se mueven en el mismo. Una tarea futura es evaluar la frecuencia de los rayos azules y su contribución a la carga total que se mueve en el CEG. Este es nuestro reto para los próximos años”, concluye.

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