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Revelan la clave de los relámpagos retardados de la alta atmósfera

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Revelan la clave de los relámpagos retardados de la alta atmósfera

Mensaje por anfaby.lo el Dom Nov 20, 2011 6:13 pm

Los fenómenos llamados sprites retardados pueden llegar a cubrir en la mesosfera unos 50 kilómetros de diámetro por varias decenas de kilómetros de altura.



Gráfico que muestra los sprites retardados en la mesosfera y otros eventos luminosos temporales (IAA-CSIC)


"Orbitar un satélite ha recibido muy escasa atención científica -de hecho, algunos científicos conocen esto como ignorosfera-", comenta Alejandro Luque del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), quien agrega que este estudio pone atención a que fenómenos como estos pueden afectar la red de energía global de la Tierra.

Científicos españoles revelaron por qué se producen los destellos retardados o relámpagos retardados llamados “sprites” a unos cincuenta y ochenta kilómetros de altura de la Tierra, en una zona llamada mesosfera, región de la atmósfera de la que, por mucho tiempo, se creía sin actividad eléctrica y de la que poco se conoce.

Este fenómeno se descubrió por casualidad en 1989, pero ya había sido predicho años atrás, en los años 20, y no se había comprobado, explica Alejandro Luque.

Mientras la mayoría los conoce sólo como relámpagos, existen una gran variedad de estos fenómenos, y de características muy diferentes.

“Los sprites son eventos luminosos que duran centésimas de segundo, y que muestran una parte superior difusa y una región inferior poblada de ‘tentáculos’, que son los filamentos de aire ionizado de entre diez y cien metros de grosor”, señala el informe de Alejandro Luque y Francisco J. Gordillo y publicado el 18 de noviembre por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) y el Centro de Investigaciones Científicas de España (CSIC).

Estos sprites se producen simultáneamente al rayo que los desencadena, pero también pueden desencadenar los efectos del sprite retardado.

Para que se produzcan a gran altura y en forma retardada, tenía que existir un mecanismo adicional al fenómeno que ya se conocía. Hasta ahora no había explicación para este prodigio, ya que tardan mucho en iniciarse.

“La diferencia entre los sprites y los rayos es simplemente la altura en la que se producen, la segunda diferencia es que los rayos generan un calentamiento muy rápido del aire y eso produce el sonido que oímos. En cambio los Sprites no llegan a producir este calentamiento tan rápido en la atmósfera”, explica Alejandro Lique en su informe.





“Un sprite es una descarga eléctrica que se produce en la alta atmósfera, en la mesosfera, generado por un rayo convencional de una tormenta eléctrica y que es enorme; a veces tiene unos cincuenta kilómetros y una altura de varias decenas de kilómetros”, agrega el científico.

Generalmente se producen un par de milisegundos después del fenómeno que lo inicia, sin embargo, hay observaciones de sprites que se producen hasta cientos de milisegundos después del rayo que lo origina.

La diferencia entre el mecanismo que genera un sprite convencional y uno retardado está en la microfísica de la descarga eléctrica.

En un sprite convencional se produce una ruptura o descarga eléctrica convencional del aire, con un proceso que incluye básicamente reacciones rápidas de liberación de electrones.

Hay un campo que compensa esta liberación de electrones libres y estas pérdidas van a generar entonces iones de oxígeno. Estos iones de oxígeno al cabo de un tiempo vuelven a liberar estos electrones y, por lo tanto, se produce esta descarga eléctrica retardada. A presiones bajas en las altas capas de la atmósfera en más fácil producir una descarga, explica Alejandro Luque.

“Una nube de tormenta presenta carga eléctrica negativa en la parte inferior y positiva en la superior. Generalmente, 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 que desencadena el sprite”, agrega el informe.

Hay muchos Eventos luminosos transitorios (ELT) en la atmósfera, uno de ellos es el sprite, pero también están los elves, los halos, los blue jets o los gigantic blue jets.

"La mesosfera, demasiado tenue para sostener un globo sonda y demasiado espesa para orbitar los satélites, ha recibido muy escasa atención científica -de hecho, algunos científicos la conocen como ignorosfera-", comenta Alejandro Luque (IAA-CSIC), quien agrega que este estudio pone atención a que fenómenos ya que pueden afectar al circuito energético global de la Tierra.


Descripción observacional de los sprites/espectros.

La mayoría de los sprites proceden de intensas descargas NT+. Sólo dos casos desprites están asociados arayos nube-tierra negativos, NT-.En promedio,losrayos NT+quellevansprites son losmás intensosqueelresto delosNT+queno losllevan.

Su color es fundamentalmente elrojo, aunque en su porción más baja aparecen filamentos azulados. Se presentan agrupados, nunca solos: enagrupaciones dedos,tres omás descargas luminosas. Su duración es muy corta,del orden demilisegundos,muy difíciles dever asimplevista.



Emanación luminosa de sprites


Las cámaras ultrasensibles y rápidas pusieron demanifiesto quelos sprites se originan a unos 70 km de alturasobre la tormenta, en un pequeño punto. Primero se extienden hacia abajo y, posteriormente, hacia arriba. Suelen estar asociado a grandes sistemas tormentosos: losllamados Sistemas Convectivos deMesoescala, SCM.Emanan delos topes nubosos delas zona estratiformeligadaa la convección. Sesospecha quela máxima actividad de lossprites se alcanza amedianoche. Ungransistema convectivopuede darlugarde 1 a776 sprites, aunque portérmino mediosuele ser48. Cuando la actividad tormentosa es significativa se puededar un espectro cada 12 segundos aunque lo normal es que sea de uno cada 2-5 min. Recientes estudios han demostrado que los sprites suelen darse en SCM cuya zona estratiformealcanza unas extensiones del orden delos20. 000km2.

No existen dos duendes iguales. Los llamados c-sprites son estrechos (1 km) y alargados, tomando formas de columnas. Otros recuerdan a zanahorias invertidas. Algunos presentan estructuras más complejas dando una apariencia de sucesivas irrupciones o emanaciones querecuerdanadanzantes,los“dancers”.Existen otros queno poseen formasdefinidas.


http://www.lagranepoca.com/revelan-la-clave-de-los-relampagos-retardados-de-la-alta-atmosfera

http://www.tiempo.com/ram/920/fenmenos-luminosos-transitorios-en-la-alta-atmsfera/

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