Unha investigación na que participan científicos do Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) acaba de describir na revista JGR Atmospheres a confirmación da presenza dun tipo de descargas eléctricas frías dentro das nubes, que producen escintileos azuis e emisións pulsadas en radio. É un novo achado sobre os fenómenos eléctricos que se producen na nosa atmosfera, despois de que durante séculos só se cinguía aos raios de tormenta, pero que nos últimos decenios, cos avances na observación, foron medrando. Hai unhas tres décadas descubríronse os Eventos Luminosos Transitorios, unha serie de eventos luminosos moi rápidos relacionados cos raios e que adoitan ocorrer decenas de quilómetros sobre as nubes; e en 1994 descubríronse os estalidos de raios gamma terrestres, que se orixinan na parte alta das nubes de tormenta e que foron un achado inesperado, xa que ata ese momento pensábase que a radiación gamma só procedía do espazo exterior.
As emisións pulsadas en radio procedentes das nubes, de carácter bipolar e moi rápidas, acháronse nos anos 80 do século pasado. “Só recentemente, en 2016, un traballo suxería que estes pulsos bipolares podían ser o resultado de procesos moi rápidos típicos de descargas frías, é dicir, aquelas que, ao contrario que os raios, non quentan o aire circundante –sinala Sergio Soler, investigador do IAA-CSIC que encabeza a investigación–. Pero a súa orixe seguía sendo incerta: en 2013, o satélite FORTE detectou unha serie de escintileos ópticos que parecían estar asociados a estes pulsos bipolares de radio, pero non puido saberse se eran raios ou outro tipo de descarga eléctrica”.
A investigación levada a cabo polo grupo de electricidade atmosférica (TRAPPA) do Instituto de Astrofísica de Andalucía resolveu esta incógnita ao detectar, por primeira vez de maneira simultánea, escintileos azuis e emisión bipolar pulsada en radio procedente das nubes de tormenta. As deteccións ópticas foron posibles grazas ao instrumento ASIM, instalado na Estación Espacial Internacional, e a ausencia de brillo no rango típico dos raios permitiu confirmar que, en efecto, trátase dun tipo de descargas eléctricas naturais cuxa formación e presenza nas minchas de tormenta sospeitábase.
“Os nosos datos sinalan que se trata de descargas eléctricas frías, formadas por filamentos de aire ionizado, ou plasma, nos que a temperatura dos electróns é moi elevada, máis de 70.000ºC, aínda que a temperatura do aire é a do ambiente. Especificamente serían descargas de tipo coroa, que cando se estudan no laboratorio caracterízanse polo seu aspecto filamentoso e a súa cor azulada (emiten no azul e no ultravioleta próximo), e que tamén se producen en condicións cotiás, como nos tendidos de alta tensión ou nos pararraios”, sinala Francisco J. Gordillo Vázquez, investigador do Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que coordina o estudo.
Este tipo de descargas mostran un gran desequilibrio térmico, de ata decenas de miles de graos, entre a temperatura do aire ambiental e a dos electróns dentro do filamento de plasma, e debido a iso poden activar reaccións químicas especiais na atmosfera: así, en tanto que os raios (ou descargas térmicas) producen óxidos de nitróxeno e algo de ozono, estas descargas frías producen cantidades significativas de óxido nitroso e ozono.
“O óxido nitroso ten un potencial de quecemento global unhas trescentas veces superior ao do dióxido de carbono e tende a eliminar o ozono ambiental, de modo que a súa cuantificación precisa e o coñecemento das súas fontes e sumidoiros na atmosfera resulta fundamental”, apunta Gordillo.
Estes escintileos, que tiveron lugar durante o voo de ASIM sobre unha intensa tormenta eléctrica ocorrida en Indonesia en 2019, resolven a orixe dos pulsos bipolares de radio, pero expoñen unha serie de preguntas sobre as propiedades das descargas de tipo coroa nas minchas, sobre os seus procesos de formación, dinámica temporal e posible influencia química na nosa atmosfera. “O noso traballo abriu a porta á posibilidade de mapear como de abundantes son, en que circunstancias (ou contorna eléctrica) prodúcense e cal pode ser a súa distribución xeográfica global (onde se producen), un asunto no que estamos a traballar e sobre o que moi pouco sábese a día de hoxe”, conclúe Gordillo Vázquez ( IAA-CSIC).
Referencia: Blue Optical Observations of Narrow Bipolar Events by ASIM Suggest Corona Streamer Activity in Thunderstorms (Publicado en JGR Atmospheres).
