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Investigadores, Meteorología

Duendes al descubierto

Rayos. Gráfico: JM Álvarez / Metagràfic

J. M. VIÑAS – Desde que en 1752 Benjamín Franklin llevara a cabo su famoso experimento de la cometa y demostrara la naturaleza eléctrica del rayo, las tormentas, poco a poco, han ido desvelando a los científicos sus secretos, imponiéndose la razón a la superstición en torno a ellas. No obstante, todavía no comprendemos en su totalidad todo lo que en ellas acontece.

Hace un par de décadas se observaron por primera vez unos intensos destellos bastantes kilómetros por encima de algunas tormentas, que inequívocamente estaban asociados a las descargas eléctricas que tenían lugar en las mismas, pero que presentaban un retardo con respecto a ellas, lo que desconcertaba a los físicos.

A estos Eventos Luminosos Transitorios (TLEs, sigla con la que se los conoce internacionalmente), de apenas unas centésimas de segundo de duración, se les bautizó con el nombre de sprites (duendes). Desde entonces se han podido fotografiar y filmar en repetidas ocasiones, desvelándose en esa parte alta de la atmósfera (mesosfera) la existencia de otros fenómenos de naturaleza similar, como los elves (elfos).

Secuencia temporal del inicio y desarrollo de un duende, donde se aprecia la complejidad del fenómeno. Los fotogramas están tomados con una cámara de alta velocidad que toma mil fotogramas por segundo y muestran una porción de la alta atmósfera a altitudes de entre 40 y 100 kilómetros. Crédito: H.C. Stenbaek-Nielsen and M.G. McHarg, Journal of Physics D: Applied Physics 41 (2008) 234009.

Los duendes presentan una parte superior difusa y una zona inferior constituida por una serie de filamentos de aire ionizado de entre diez y cien metros de grosor. El tamaño de los duendes es enorme, extendiéndose en algunas ocasiones desde los 40 hasta los casi 100 kilómetros de altitud.

El retardo, antes apuntado, entre algunos duendes y los rayos que los desencadenan, tiraba por tierra los modelos que trataban de explicar su formación, algo que ha cambiado a raíz del trabajo de un par de investigadores españoles del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC),  Alejando Luque y Francisco J. Gordillo. Para que tenga lugar una descarga eléctrica en la mesosfera (entre los 50 y los 80 kilómetros de altura) se necesitan electrones libres, pero en esos niveles de atmósfera se requiere un mecanismo adicional de producción de los mismos que en las capas bajas de la atmósfera, mucho más densas y sometidas a una mayor presión. Este par de científicos han descubierto una tercera reacción, aparte de la “ionización por impacto” y la “fijación asociativa”, que actúa en los niveles mesoatmosféricos. Se trata del “desprendimiento asociativo”, gracias al cuál han podido elaborar una teoría más completa que explica el retraso detectado en algunos duendes.

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