Origem dos “fantasmas” atmosféricos revelada em estudo pioneiro liderado pelo Instituto de Astrofísica de Andalucía
Cientistas do Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) revelam, através de um estudo inovador, a origem dos "fantasmas" atmosféricos na mesosfera. Contrariando conceitos antigos, os eventos luminosos transitórios, conhecidos como "fantasmas", são agora associados a metais como ferro e níquel.
Um estudo, liderado pelo Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), diagnosticou os eventos luminosos transitórios na mesosfera, uma região atmosférica anteriormente considerada inativa eletricamente. Conhecidos como “fantasmas”, estes fenómenos breves e intensamente luminosos, situados a dezenas de quilómetros acima das nuvens, foram associados a metais como ferro e níquel, contrariando as antigas teorias que os ligavam exclusivamente ao oxigénio.
O estudo, publicado na revista Nature Communications, destaca ainda a presença destes átomos metálicos na região superior dos designados “sprites”, eventos luminosos de curta duração que ocorrem na mesosfera.
Evidências científicas desafiam conceitos estabelecidos sobre os eventos atmosféricos
Na mesosfera, uma região até então considerada desprovida de atividade elétrica, investigadores do IAA-CSIC identificaram feixes luminosos conhecidos como “fantasmas”. Estes eventos, inicialmente documentados há três décadas, fazem parte da família de Eventos Luminosos Transitórios (ELT), associados aos raios de tempestades elétricas. Os “sprites”, eventos luminosos espetaculares com meios ionizados, podem estender-se entre 40 e 100 quilómetros acima do nível do solo.
Este trabalho científico, agora documentado na literatura científica, iniciou-se em 2019 com uma campanha de observação sistemática, tendo em vista o alcance de espectros da região superior dos “sprites”. Dos mais de dois mil espectros analisados, apenas 42 correspondem à região onde os “fantasmas” geralmente aparecem.
A strange type of atmospheric lightning known as a mesospheric ghost probably owes some of its properties to space dust https://t.co/eiq0rsQ1hp
— nature (@Nature) December 12, 2023
A complexidade para direcionar os instrumentos na altura adequada, somada à raridade destes fenómenos, dificultou a recolha de dados. No entanto, um espectro em particular, com uma relação sinal-ruído significativa, revelou que a presença de ferro e níquel, metais até então não considerados nos modelos óticos dos ELT, seria a principal causa do brilho verde dos “fantasmas”.
O papel dos metais na atmosfera e a atualização dos modelos atmosféricos
A descoberta de átomos metálicos, provenientes da entrada de poeiras interestelares na atmosfera, representa uma atualização essencial nos modelos ELT. A variação na densidade do ar, causada por ondas de gravidade geradas por movimentos intensos durante tempestades, impacta a altitude das camadas de metais na atmosfera. Esta variabilidade é apontada como responsável pela não constância na aparição dos “fantasmas”. Ao compreender-se a dinâmica destes eventos luminosos é crucial desvendar o funcionamento do circuito elétrico global do planeta.
A revelação da verdadeira origem dos “fantasmas” atmosféricos não apenas redefine conceitos antigos, mas também destaca a complexidade e a riqueza da atividade atmosférica em camadas superiores. Os resultados do estudo facultam contributos significativos para estudos futuros sobre os eventos luminosos transitórios, contribuindo para a compreensão mais profunda da interação entre a atmosfera terrestre e os fenómenos elétricos.
A investigação liderada pelo IAA-CSIC representa um marco significativo no campo da astrofísica atmosférica, abrindo novas perspetivas que nos poderão ajudar, num curto espaço de tempo, a compreender melhor os mistérios dos céus noturnos.
Referência da notícia:Passas-Varo, M., Van der Velde, O., Gordillo-Vázquez, F.J. et al. Spectroscopy of a mesospheric ghost reveals iron emissions. Nat Commun 14, 7810 (2023).