Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert
De todos os fenômenos climáticos que nosso magnífico planeta nos revela, o relâmpago é um dos mais espetaculares – e o mais misterioso. Embora as tempestades sejam uma ocorrência regular, ainda temos dificuldade em compreender e descrever suas descargas elétricas geradas no céu.
Um tipo de relâmpago é tão estranho e raro, na verdade, que nem tínhamos evidências concretas de sua existência até 1990, quando os pesquisadores identificaram um movimento “parecido com um foguete” em um vídeo filmado de um ônibus espacial da NASA no ano anterior.
Posteriormente apelidados de “jatos azuis”, os raios são agora reconhecidos como flashes de luz brilhantes que duram apenas algumas centenas de milissegundos, como relâmpagos que sobem das nuvens para a estratosfera.
Não podemos ver facilmente esse fenômeno sob a cortina de nuvens – mas isso não significa que os cientistas não possam observá-lo de cima deles. Cerca de 400 quilômetros acima do planeta orbita a Estação Espacial Internacional e, por algum tempo, os instrumentos a bordo estão observando esses misteriosos flashes de relâmpagos invertidos.
Agora, depois de ser instalado em 2018, um observatório da Estação Espacial Europeia equipado com sensores ópticos, fotômetros e detectores de radiação gama e X registrou cinco flashes azuis do topo de uma nuvem de tempestade, um dos quais terminou com um jato azul bastante alto na estratosfera.
Esses raros vislumbres fornecem informações valiosas sobre o início das misteriosas descargas, de acordo com uma equipe de pesquisadores liderada pelo físico Torsten Neubert, da Universidade Técnica da Dinamarca.
Acredita-se que os jatos azuis iniciem quando o topo de uma nuvem carregada positivamente encontra uma camada de carga negativa no limite entre a nuvem e a camada de ar acima. Acredita-se que isso produza uma interrupção elétrica que forma uma guia – um canal condutor invisível de ar ionizado ao longo do qual o raio viaja.
No entanto, nossa compreensão da guia do jato azul é bastante limitada. É aqui que os dados analisados por Neubert e sua equipe estão preenchendo lacunas.
Em 26 de fevereiro de 2019, o observatório Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) registrou cinco flashes azuis, com cerca de 10 microssegundos cada, no topo de uma nuvem de tempestade, não muito longe da ilha de Nauru, no Oceano Pacífico.
Um desses flashes produziu um jato azul, chegando até a estratopausa – a camada entre a estratosfera e a ionosfera, a uma altitude de cerca de 50 a 55 quilômetros.
Além disso, o observatório registrou fenômenos atmosféricos chamados ELVES (abreviação de “Emission of Light and Very Low Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources”, ou Emissão de Luz e Perturbações de Frequência Muito Baixa devido a Fontes de Pulso Eletromagnético, na tradução). São anéis em expansão de emissão óptica e ultravioleta na ionosfera que aparecem acima das nuvens de tempestade, durando apenas um milissegundo ou mais, conforme ilustrado na animação abaixo.
Eles são gerados por um pulso eletromagnético na parte inferior da ionosfera, causado pela descarga de um raio.
A emissão de luz vermelha da guia, no entanto, foi fraca e muito limitada. Isso, segundo a equipe de pesquisa, sugere que a própria guia é muito baixa e localizada, em comparação com guias de relâmpagos totalmente desenvolvidos entre o solo e as nuvens.
Isso também sugere que os flashes e o próprio jato azul são um tipo de flâmula de descarga: faíscas ramificadas e retorcidas que saem de fontes de alta tensão, como bobinas de Tesla, em uma reação em cadeia de partículas de ar ionizantes.
“Propomos então que os pulsos UV são ELVES gerados pelas correntes do flash das flâmulas, e não pelas correntes do raio”, escrevem os pesquisadores em seu estudo.
Os flashes, eles acreditam, são semelhantes a eventos bipolares estreitos, que são descargas com radiofrequência de alta potência que ocorrem dentro das nuvens durante tempestades e são conhecidos por disparar relâmpagos dentro da nuvem. Os flashes azuis no topo das nuvens, segundo a equipe, são provavelmente o equivalente óptico desse fenômeno e podem se transformar em jatos azuis.
Uma vez que eventos bipolares estreitos são bastante comuns, isso pode significar que os flashes azuis também são mais comuns do que pensávamos. Saber mais sobre isso pode nos dar uma compreensão muito melhor de tempestades e relâmpagos, e também da nossa atmosfera em geral e todas as interações complexas nela.
A pesquisa da equipe foi publicada na Nature.
