Un equipo de investigadores españoles ha grabado por primera vez en Europa a alta velocidad a los duendes y elfos de las tormentas, unos fenómenos eléctricos fugaces y luminosos que se producen en las capas altas de la atmósfera. El análisis de las observaciones se ha publicado en el Journal of Geophysical Research.
“Por primera vez en Europa hemos podido detectar mediante video de alta velocidad la ocurrencia de unos fenómenos luminosos transitorios en la alta atmosfera: los denominados duendes o sprites (con forma de zanahoria o columna) y los elfos o elves (con forma de anillo)”, destaca a SINC Joan Montanyà, coautor del trabajo e investigador del Departamento de Energía Eléctrica de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).
Los resultados se publican en el Journal of Geophysical Research y reflejan que hay menos elfos en las tormentas que se forman sobre tierra que en las del mar, donde supuestamente las corrientes eléctricas son más energéticas, sobre todo en invierno. En algunas grabaciones aparecen a la vez elfos y duendes indicando la severidad de los rayos sobre el mar en tormentas invernales.
Los científicos también observaron la interacción de dos duendes. Contra el primero chocó y rebotó una de las ramificaciones del segundo, un suceso que da pistas sobre su dinámica y estructura eléctrica. Los duendes suelen surgir durante unos 40 milisegundos a 20 ó 30 kilómetros de la localización del rayo.
“Todos estos fenómenos están relacionados con las tormentas, especialmente las invernales, pero solo aparecen en sistemas convectivos de mesoescala (usualmente en grandes frentes) en los que se producen rayos de mucha energía o corrientes eléctricas extremas”, explica Montanyà.
Como es difícil grabarlos in situ durante las tormentas, los investigadores colocaron en tierra una cámara de vídeo de alta velocidad con un intensificador de imagen. Con ella registraron de forma remota (a una distancia de entre 400 y 1.000 kilómetros) una tormenta invernal en el Mediterráneo Occidental, desde la costa española a la italiana.
La física de las descargas eléctricas
“Gracias a las observaciones no solo se capturan imágenes de estos eventos de corta duración, sino que además se puede estudiar la estructura y la dinámica de estas descargas eléctricas tan singulares”, comenta Montanyà.
“Conocer la física que se esconde detrás de los rayos y los eventos asociados nos ayudará a protegernos mejor”, apunta el científico, quien destaca la importancia de la investigación sobre duendes y elfos para entender mejor otros fenómenos, como los rayos gamma de origen terrestre (TGF, Terrestrial Gamma-ray Flash), que también se desarrollan sobre las tormentas eléctricas.
De hecho, el objetivo de la futura misión ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor) de la Agencia Espacial Europea (ESA) es monitorizar estos fenómenos mediante la colocación de un instrumento externo en la Estación Espacial Internacional. El lanzamiento está previsto para el año 2013.
* CONCEPTOS:
Los duendes son descargas eléctricas con forma de zanahoria o columna vertical que se producen en la mesosfera (situada a una altura de entre 50 y 85 km). A menudo aparecen con un sombrero luminoso encima denominado “halo”.
Los elfos son anillos que se expanden y propagan horizontalmente a la velocidad de la luz por la base de la ionosfera (85-700 km). Existe también un tercer grupo, los jets, unos rayos azulados que pueden conectar eléctricamente la cima de las nubes con la base de la ionosfera.
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Referencia bibliográfica:
“High-speed intensified video recordings of sprites and elves over the western Mediterranean Sea during winter thunderstorms”. Journal of Geophysical Research 115: A00E18-8 PP, abril de 2010. Doi:10.1029/2009JA014508.
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