'Misterios' en las nubes de tormenta: destellos azules, y no son rayos

Durante las tormentas eléctricas se producen eventos raros asociados a la alta atmósfera. Ahora, por primera vez, se ha comprobado la emisión simultánea de destellos azules y pulsos de radio en las nubes de tormenta.

descargas eléctricas
La familia de fenómenos eléctricos en la atmósfera ha crecido con la confirmación de destellos azules por descargas eléctricas frías.

Los cumulonimbos nunca dejan de sorprendernos. Un estudio de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA), ha confirmado la presencia de destellos azules en la atmósfera provocados por descargas eléctricas frías. A diferencia de los rayos, este tipo de descarga no calienta el aire circundante. Con este descubrimiento, se ha resuelto el origen de los pulsos bipolares de radio.

Con la ayuda del instrumento ASIM (Monitor de Interacciones Atmósfera-Espacio), instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS), en 2019 se lograron captar imágenes de una asombrosa tormenta eléctrica en Indonesia. En las detecciones ópticas fue posible confirmar, por la ausencia de brillo en el rango típico de los rayos, que se trataba de un tipo de descarga diferente a la tradicional.

Descripción del fenómeno

Las descargas eléctricas frías están formadas por filamentos de aire ionizado (o plasma), y se caracterizan por las altas temperaturas de sus electrones (más de 70.000 grados) en contraste con la temperatura ambiente del aire. Por su aspecto filamentoso y azulado se denominan descargas tipo corona.

Las diferencias de temperatura conducen a un gran desequilibrio térmico que genera reacciones químicas en la atmósfera. ¿Y qué ocurre luego? Generalmente las descargas térmicas producen óxidos de nitrógeno y un poco de ozono, pero estas descargas frías emiten mayores cantidades de ambos gases. Estos gases de efecto invernadero (GEI) son altamente nocivos en la atmósfera. “El óxido nitroso tiene un potencial de calentamiento global unas trescientas veces superior al del dióxido de carbono y tiende a eliminar el ozono ambiental”, afirma Gordillo, uno de los investigadores del estudio.

Destellos luminosos en la alta atmósfera

Antes se creía que los rayos eran los únicos fenómenos eléctricos de la atmósfera. Hace tres décadas se demostró lo contrario con el descubrimiento de los Eventos Luminosos Transitorios (ELT). Los ‘elfos’ o anillos de luz ultravioleta, los ‘duendes’ con forma de zanahoria o ‘espectros rojos’ y los chorros o jets azules se relacionan con los rayos y ocurren a decenas de kilómetros sobre las nubes.

Los estallidos de rayos gamma fueron detectados en 1994 y se consideran los eventos más violentos de la atmósfera terrestre. Con su descubrimiento, se reveló algo inesperado: los rayos gamma no sólo se producen en el espacio exterior. En el 2015, el astronauta de la ESA Andreas Mogensen grabó, desde la ISS, un video donde por primera vez se mostraban claramente estos fenómenos eléctricos en nubes de tormenta en la Bahía de Bengala.

A pesar de su parecido, los jets azules y los destellos azules por descargas tipo corona son intrísecamente diferentes. El investigador Gordillo destaca que los chorros emergen de las nubes y son producidos por inestabilidad de la carga eléctrica en nubes de tormenta cuando un rayo cae a tierra. Sin embargo, los destellos azules se originan por descargas eléctricas dentro de la nube de tormenta, con dimensiones verticales de varios kilómetros.

Fenómenos similares en planetas distintos

La misión Juno de la NASA ha dado resultados sorprendentes durante su exploración en Júpiter: sugieren que se producen 'duendes' o 'elfos' en su atmósfera. Por primera vez se observan ELTs en otros mundos. Esta “hermosa danza” de duendes y elfos permitirá entender el comportamiento eléctrico de las atmósferas planetarias. La duración y frecuencia del pulso de radio, así como la duración del destello, permiten distinguir su fuente. Además, la forma en que varían temporalmente permite revelar patrones climáticos diarios o estacionales.

Si de forma natural se generan grandes cantidades de GEI, deberíamos contribuir a disminuir nuestras propias emisiones, siempre pensando en alcanzar un entorno más verde.