Revelen l'origen dels fantasmes, uns fenòmens lluminosos que es generen a l'atmosfera

Els científics sempre havien pensat que en la mesosfera, la regió de l'atmosfera que es troba per sobre de l'estratosfera, no hi havia activitat elèctrica. Però, fa tot just tres dècades, el descobriment de fenòmens lluminosos gegantins i breus va sorprendre els investigadors.

Com que eren uns esdeveniments molt complicats de veure, van rebre el nom de follets o elfs. I, entre aquests fenòmens, que estan relacionats amb els llamps tot i estar situats a desenes de quilòmetres per sobre dels núvols, hi trobem els fantasmes.

El seu nom prové de l'anglès "ghosts" --GreenisH Optical emission from Sprite Tops--, i són uns centellejos verdosos l'origen dels quals s'atribuïa, fins ara, a l'oxigen.

Ara, els científics han descobert que no és així. El primer estudi espectroscòpic d'aquests fenòmens, liderat per l'Institut d'Astrofísica d'Andalusia, l'IAA-CSIC, i publicat a la revista Nature Communications, ha demostrat que el seu origen estaria associat als metalls, com el ferro i el níquel.

Què són els follets?

Els follets són espectaculars esdeveniments lluminosos que duren centèsimes de segon, i que es poden estendre des dels 40 fins als gairebé 100 quilòmetres per sobre de terra.

Tenen una regió inferior poblada de tentacles, filaments d'aire ionitzat d'entre deu i cent metres de gruix, i una part superior difusa, i és en aquesta regió superior on apareixen els fantasmes.

Aquests fenòmens presenten un to verdós i perduren centenars de mil·lisegons després de la desaparició del follet que els ha generat.

Aquesta família d'esdeveniments, que es coneixen com a TLE per les seves sigles en anglès, es van documentar per primera vegada el 1989. "Des de llavors, persones d'arreu del món busquen capturar-los durant les tempestes elèctriques", assegura María Passas Varo, la investigadora que lidera l'estudi de l'IAA-CSIC.

"Va ser un científic aficionat qui va fotografiar per primera vegada un fantasma, el darrer membre descobert de la família dels TLEs."

Un estudi descobreix l'origen dels fantasmes

L'equip científic que ha dut a terme l'estudi va iniciar el juny del 2019 una campanya d'observació sistemàtica per obtenir espectres de la regió superior dels follets, ja que aquests espectres permeten conèixer paràmetres com la temperatura o la composició d'un objecte celeste.

"Només un de cada cent follets molt intensos arriba a generar un fantasma", explica Passas Varo, que apunta que l'equip ha analitzat "més de 2.000 espectres i només 42 corresponien a la regió alta del follet, on solen aparèixer els fantasmes".

"Fa falta molta sort i molta perícia per apuntar l'instrument a l'alçada adequada, perquè l'escletxa d'observació és molt estreta i cal predir on apareixerà el follet."

D'aquests 42 espectres, només un tenia la relació senyal-soroll prou intensa, i va ser aquest el que va revelar, per primer cop, què produeix els fantasmes, un procés en què l'oxigen contribueix molt poc.

Els metalls compostos, responsables dels fantasmes

L'equip va descobrir que el centelleig verdós es deu sobretot a metalls compostos, ferro i níquel, que mai no s'havien tingut en compte a l'hora de desenvolupar models òptics per als TLEs.

"Sabíem que a l'atmosfera hi ha capes de metalls que procedeixen de l'entrada de pols interestel·lar a l'atmosfera, i tot apunta que les fluctuacions en la densitat de l'aire fan que l'altitud d'aquestes capes de metalls sigui variable", afirma Passas Varo.

"La variabilitat de les capes seria la responsable que no sempre apareguin els fantasmes."

La troballa d'aquests àtoms metàl·lics implica una actualització dels models per als esdeveniments lluminosos transitoris, la comprensió dels quals resulta fonamental per entendre com funciona el circuit elèctric global del planeta.