Ciencia

Los misteriosos «fantasmas» de relámpagos verdes de la atmósfera superior de la Tierra finalmente han sido explicados

Entre la colección de tipos de fenómenos brillantes de la atmósfera superior, uno ha sido denominado «fantasma verde». La primera imagen espectral de uno de esos fantasmas revela la presencia de hierro y níquel en el polvo que cae sobre el planeta en el momento adecuado para que las tormentas eléctricas produzcan un brillo de otro mundo.

Se han visto luces en el cielo desde que hubo gente que las pudiera ver; se han dedicado religiones enteras a los dioses considerados responsables. La expansión de la humanidad a latitudes más altas nos expuso a nuevos tipos en forma de auroras. El desarrollo del vuelo nos permitió detectar ejemplos que sólo pueden verse desde arriba de la mayor parte de la atmósfera, y las cámaras más extendidas han brindado la oportunidad de estudiar lo que alguna vez habrían sido solo cuentos de viajeros.

Como resultado, desde 1989 hemos descubierto un zoológico de eventos luminosos transitorios (TLE) a gran altitud (nombres que reciben como duendes, elfos y trolls), así como los STEVE de sonido más prosaico y los jets azules de alta tecnología. Las breves luces rojas denominadas duendes a veces dan lugar a brillos verdes conocidos como fantasmas. Los duendes pueden acompañar a las tormentas eléctricas y, a menudo, parecen medusas gigantes. Son causados ​​por descargas eléctricas, o en otras palabras, una forma de relámpago particularmente a gran altura, pero los fantasmas siguen siendo un misterio.

Representaciones de los diferentes srcs conocidos de eventos luminosos transitorios

Representaciones de los diferentes tipos conocidos de eventos luminosos transitorios

Crédito de imagen: Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

La Dra. María Passas-Varo del Instituto de Astrofísica de Andalucía y sus colegas no han venido a acabar con estos fantasmas, sino a explicarlos. Eso no ha sido fácil. Los duendes son bastante raros y sólo una pequeña fracción produce fantasmas, lo que deja pocas oportunidades para observar el fenómeno. Cuando aparecen, los fantasmas suelen durar menos de un segundo.

Muchos elementos diferentes pueden producir emisiones verdes cuando se calientan en las condiciones adecuadas. Inicialmente se anticipó que el color de los fantasmas era producto de los átomos de oxígeno energizados por las descargas vivaces. Sin embargo, después de años de caza, cuando los investigadores pudieron obtener una muestra espectral de un fantasma, la mayor parte del color resultó ser un tono diferente de verde, uno asociado con el hierro.

“Proviene de meteoritos que entran a la atmósfera a gran velocidad, se queman y [then] los átomos del metal quedan suspendidos. La capa de hierro normalmente está un poco más alta. [than when the ghost was photographed]”, dijo Passas-Varo a El País.

La contribución del hierro no fue obvia porque las dos principales líneas visibles de emisión de hierro, a 528,0 y 583,5 nm, en promedio están muy cerca de la principal línea de oxígeno atómico (557,7 nm).

Algunos tonos adicionales de verde los aportan los metales más raros de los asteroides, en particular el níquel, mientras que la línea de emisión del oxígeno atmosférico desempeña sólo un pequeño papel. Irónicamente, la luz que provino del octavo elemento de la tabla periódica fue principalmente oxígeno molecular iónico (590 y 599 nm), no el oxígeno atómico esperado.

La razón por la que Passas-Varo y sus colegas tuvieron que fotografiar 42 duendes antes de obtener un fantasma es presumiblemente porque la atmósfera debe haber sido sembrada recientemente con hierro de asteroides. Incluso cuando el hierro está presente, si está demasiado alto para que los duendes lo alcancen, no se verá ningún fantasma.

Mientras que algunos científicos se conforman con dar nombres folklóricos a fenómenos que parecen mágicos, otros insisten en crear retrorónimos, por retorcidos que sean, para justificar la designación. Por lo tanto, Steve se convirtió en una Fuerte Mejora de la Velocidad de Emisión Térmica. El término fantasma era ligeramente diferente y solo se utilizó después de que el fotógrafo Paul Smith y la primera persona en fotografiar el resplandor, Hank Shycma, no lograron encontrar un acrónimo que deletreara duende. Eligieron «Emisiones verdes del oxígeno excitado en Sprite Tops», y el nuevo artículo propone en su lugar «Emisiones ópticas verdes de Sprite Tops».

La h final, que técnicamente constituye estos GOST, es el menor de los problemas. Como ocurre con muchos objetos que reciben nombre antes de que realmente los entendamos, resulta que el acrónimo original es bastante incorrecto, ya que Passas-Var muestra que el oxígeno juega un papel pequeño en el color verde. Humildemente sugerimos que «Las emisiones verdes del hierro liberado en Sprite Tops» llegan a la «esencia» de las cosas, a pesar de omitir la contribución del níquel y otros minerales, pero probablemente nos quedamos atrapados en un fantasma.

El estudio se publica en acceso abierto en la revista Nature Communications.

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