"Sprite", "elfos", "corrientes azules": nombres tan extraños y semi-místicos que los científicos han denominado los fenómenos atmosféricos más raros de nuestro planeta. Misterioso resplandor de plasma que vive en milésimas de segundo y se extiende por cientos de kilómetros. Es casi imposible ver estos fantasmas atmosféricos: son tan raros e impetuosos. Su mundo está tan alto sobre el suelo que limita con el espacio cercano, y la naturaleza no se comprende completamente. Pero son bastante reales y verdaderamente hermosos.
Tan extraño, tan familiar
Durante siglos, la gente ha notado luces misteriosas en lo alto del cielo: hermosas, casi divinas, a veces espeluznantes y aterradoras. En los viejos tiempos, fueron equiparados con las intrigas de los espíritus malignos o con la edificación divina de los mortales.
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pequeño humano, por lo que los venerables científicos no querían perder el tiempo en tonterías supersticiosas y simplemente las ignoraban. Solo en la segunda mitad del siglo XX los científicos se interesaron realmente por ellos.
Los pilotos y astronautas observaron a veces ciertas sustancias, similares a rayos, golpeando el espacio, bolas, fuentes y anillos de luz dispersos, pero la rareza y fugacidad de tales fenómenos se convirtió en un obstáculo insuperable para el estudio de su naturaleza. A menudo se los confundía con ovnis. Por primera vez, uno de los fenómenos (presumiblemente fueron los sprites) se registró solo en 1989, y luego por accidente. El 6 de julio, físicos de la Universidad de Minnesota (EE. UU.) Probaron un nuevo equipo: una cámara de alta sensibilidad para estudiar el cielo estrellado. Por pura casualidad, extrañas llamaradas en forma de embudo generadas por una tormenta distante golpearon la lente. Duraron solo milisegundos, pero la escala de los fenómenos desconocidos para la ciencia conmocionó la imaginación: cada destello se extendió al menos 30 km. Esos momentos fueron el comienzo de una caza a gran escala de fantasmas celestiales.
Las primeras imágenes claras de luces atmosféricas se obtuvieron solo una década y media después, en 2005, utilizando una cámara especial con una velocidad de disparo de 5000 cuadros por segundo. Con la acumulación de material fáctico, quedó claro que el brillo no es del mismo tipo, se pueden clasificar. Así los científicos descubrieron bolas con forma de medusa "duendes", que recuerdan a los rayos azulados "chorros (chorros) azules", fuentes rojas "tigres" y anillos efímeros de "elfos".
Un requisito previo para la ocurrencia de incendios atmosféricos son las tormentas eléctricas severas. La mayoría de ellos se observan en la mesosfera a una altitud de 50-130 km, mientras que los relámpagos ordinarios casi nunca "captan" por encima de los 16 km. Sin mencionar el hecho de que el brillo del plasma a gran altitud es realmente enorme. Con una vida de una fracción de segundo, pueden crecer hasta cientos de kilómetros, decenas de veces más que los rayos lineales. Son increíbles, aunque solo sea porque no se pueden clasificar como rayos o auroras. Estos son fenómenos de una naturaleza completamente diferente.
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Pasemos a la terminología. ¿Qué es un rayo? Es una descarga de chispas de alta energía, caliente y destructiva. La aurora es un resplandor de baja energía de las capas superiores de la atmósfera que se produce cuando la magnetosfera de la Tierra interactúa con partículas del viento solar, una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol.
Los rayos ordinarios pueden matar fácilmente a una persona, pero la aurora puede dañar solo con la radiación cósmica que la acompaña, de la cual los habitantes de la Tierra están protegidos de manera segura por el campo magnético que rodea nuestro planeta como un escudo. Los fenómenos en consideración son fundamentalmente diferentes. En términos generales, las luces atmosféricas se conocen como relámpagos de gran altitud, aunque en realidad no lo son. La diferencia entre los dos es la misma que entre la lámpara de plasma decorativa y el arco de una máquina de soldar. Ellos, como las auroras, son descargas de plasma frío. Pero a diferencia de las auroras boreales (auroras boreales), se pueden observar en cualquier parte del mundo y no surgen bajo la influencia de rayos del exterior, son generadas por el propio planeta.
"En general, se acepta que el clima que vemos todos los días y los procesos en la atmósfera superior existen por sí mismos", dice la empleada de la NASA Karen Fox. "La existencia de rayos a gran altitud demuestra que ambas esferas cercanas a la Tierra están interconectadas, y queda por ver cómo se intercambia la energía entre ellas".
Sprites
Históricamente, los sprites se convirtieron en las primeras aves de la futura galaxia de resplandor de plasma atmosférico. Los sprites (del inglés sprite - "hada") son colosales corrientes esféricas de plasma ionizado que surgen sobre los frentes de las tormentas y se dirigen verticalmente hacia arriba. Exteriormente, parecen destellos de resplandor rojo anaranjado o azul, dividiéndose en un "cuerpo", numerosas "ramas" inferiores y "velas" cortas dirigidas hacia arriba. Debido a esto, a veces se les compara con medusas, que esparcieron sus gráciles tentáculos por el cielo. Los duendes rojos, desprovistos de un engrosamiento en forma de bola, a veces se denominan "tigres", pero esto no es del todo cierto. Los tigres suelen aparecer en altitudes más bajas, difieren en luminosidad y tienen una estructura externa diferente.
Los duendes suelen aparecer en grupos, formando grupos de anillos, y hacen movimientos de "danza" hacia arriba y hacia abajo, razón por la cual recibieron el nombre de hadas, criaturas luminosas y juguetonas a las que, según las antiguas leyendas, les encantaba reunirse en claros y bailar, organizando un difícil baile redondo.
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Desde el suelo, los sprites suelen aparecer como pequeñas luces de colores en el cielo, pero en realidad son enormes. La altura y el alcance a los que es posible observar las luces distorsionan la escala real de su grandeza. Incluso el sprite más modesto tiene 60 km de largo y 100 km de diámetro.
Hasta hace poco, el estudio de las medusas de plasma solo era posible con la ayuda de cámaras en la cima de las montañas, pero los datos obtenidos eran escasos y poco fiables. Hoy en día, el equipo necesario está ubicado en la ISS, lo que permite observar enormes bengalas que se escapan de las nubes sin interferencias. Con la ayuda de ASIM (Atmospheric Space Interaction Monitor), la Agencia Espacial Europea espera encontrar patrones en la frecuencia de los sprites y finalmente comprender su naturaleza.
Elfos
A menudo, los elfos se convierten en compañeros de duendes en el cielo. No se deje engañar por este nombre, fue inventado muchos años después de que el mundo dejara de creer en los milagros. "Elf" es una transcripción libre de ELVES, Emisión de luz y perturbaciones de muy baja frecuencia debidas a fuentes de pulso electromagnético, que literalmente significa "emisión de luz y perturbaciones de muy baja frecuencia debido a un pulso de una fuente electromagnética". Estos son los cuentos de hadas modernos.
Los elfos ionosféricos irradian anillos rojizos que se extienden como el borde de una onda de choque. Aparecen alrededor de duendes y tormentas especialmente poderosas en altitudes superiores a los 100 km. Sus vidas son fugaces, solo unos pocos milisegundos.
Los científicos creen que el mecanismo de su brillo está asociado con la radiación de moléculas de nitrógeno excitadas, que reciben energía de electrones acelerados debido a descargas en la tormenta subyacente. Aún no está claro qué los conecta con los sprites y si existe algún patrón para su coexistencia.
Chorros azules
Otro fenómeno son los jets azules. También se forman cuando se extraen electrones de las nubes de tormenta, pero a diferencia de los sprites, que requieren una corriente lenta y lenta, los chorros necesitan un impulso direccional más poderoso. De todos los efectos del plasma, los chorros azules son los más bajos, directamente sobre las nubes de tormenta. Nacidos en centros de tormentas activos, los chorros se elevan a una altura de 40-50 km a una velocidad de aproximadamente 100 km / s, donde comienzan a disiparse y desvanecerse gradualmente. "Viven" más que los sprites, pero también se les observa con menos frecuencia, lo que complica significativamente su estudio. No se sabe con certeza si son una forma de relámpagos a gran altitud o fenómenos mesosféricos de plasma. Los científicos tienden a favorecer este último, pero aún no se han encontrado pruebas de ello.
Steves
El conocimiento sobre los incendios atmosféricos aún es extremadamente escaso. Otra prueba de ello es el reciente descubrimiento de un nuevo tipo de radiación. En 2017, Chris Ratzlaff, miembro del grupo de investigación de auroras amateur Alberta Aurora Chasers, observó rayas de luz atípicas en el cielo nocturno. Chris y sus colaboradores creían que este efecto era causado por una aurora cargada positivamente y lo llamaron "arcos de protones". Cuando las fotografías de aficionados cayeron en manos del profesor de física de la Universidad de Calgary (Canadá) Eric Donovan, resultó que detrás de un nada destacable a primera vista, un trazo contra el fondo de las estrellas había un fenómeno desconocido para la ciencia. Usando datos del satélite Swarm, Donovan descubrió que el resplandor fue causado por una cinta de gas de 25 kilómetros calentada a 3000 ° C, ubicada a una altitud de 300 km y moviéndose a una velocidad de 6 km / s. A diferencia de sus homólogos de rápido movimiento, puede durar más de una hora y es de naturaleza estacional, apareciendo principalmente de marzo a septiembre. El descubrimiento se denominó "Steve" por la abreviatura Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (del inglés, "Radiación aceleradora de alta temperatura"). Más precisamente, al contrario. La seca abreviatura científica se ajustó posteriormente artificialmente al nombre original que el descubridor dio al fenómeno. Ratzlaff bautizó al resplandor Steve como una broma, citando de la caricatura "The Woodsmen", donde los personajes se encuentran con algo desconocido y deciden llamarlo "Steve". Más precisamente, al contrario. La seca abreviatura científica se ajustó posteriormente artificialmente al nombre original que el descubridor dio al fenómeno. Ratzlaff bautizó al resplandor Steve como una broma, citando de la caricatura "The Woodsmen", donde los personajes se encuentran con algo desconocido y deciden llamarlo "Steve". Más precisamente, al contrario. La seca abreviatura científica fue luego ajustada artificialmente al nombre original que el descubridor dio al fenómeno. Ratzlaff bautizó al resplandor Steve como una broma, citando de la caricatura "The Woodsmen", donde los héroes se encuentran con algo desconocido y deciden llamarlo "Steve".
La mera existencia de estos fantasmas fugaces aparentemente simples puede cambiar la comprensión científica de la atmósfera y los fenómenos electromagnéticos de nuestro planeta. La tierra no es solo una pieza de roca magnetizada cubierta con una capa de mezcla de gases. Es prácticamente un organismo vivo, un mundo de complejas interacciones fundamentales que duran una fracción de momento, pero que existen desde hace miles de millones de años. Incluso con el nivel actual de desarrollo tecnológico, los científicos han aprendido muy poco sobre el brillo atmosférico del plasma. Casi nada. En este momento, fenómenos asombrosos están sucediendo sobre nuestras cabezas, lo que demuestra que si algo parece “demasiado simple”, entonces todavía no entendemos nada al respecto.
Revista: Secretos del Universo №2 (147). Autor: Kirill Rogachev
