Los sprites asemejan medusas con cabezas luminosas y tentáculos que se extienden hacia abajo, mientras que otros tienen una forma de columnas verticales.

Los sprites rojos, un misterioso fenómeno atmosférico, han capturado el interés de científicos y observadores por su llamativo brillo rojo y su extraña apariencia que a algunos les recuerda a extraterrestres o medusas flotantes.

Estos eventos luminosos, también llamados “rayos rojos”, ocurren a una altitud extrema de entre 50 y 90 kilómetros, mucho más allá de donde tienen lugar los rayos comunes.

Aunque fueron reportados en múltiples ocasiones desde la década de 1950, los sprites no fueron registrados visualmente hasta 1989, cuando investigadores de la Universidad de Minnesota lograron capturarlos en video, inaugurando una era de investigación sobre estas descargas eléctricas que ocurren en la mesosfera.

¿Qué son los sprites rojos y cómo se forman?

Los sprites rojos son descargas eléctricas en la alta atmósfera, ubicados entre la estratósfera y la ionosfera, en la región conocida como mesosfera. Aunque breves, su apariencia es espectacular: duran solo entre 3 y 10 milisegundos, pero emiten una luz intensa en tonos rojos y anaranjados debido a la ionización del nitrógeno en la atmósfera.

Este fenómeno se activa cuando un rayo positivo, que transporta mayor carga y es menos común que el rayo negativo, sale desde una tormenta eléctrica hacia el suelo. Este rayo genera un campo eléctrico que se expande verticalmente en la atmósfera, alcanzando la mesosfera y desencadenando una descarga en forma de sprite.

La estructura de los sprites varía: algunos se asemejan a medusas con una “cabeza” luminosa y varios “tentáculos” que se extienden hacia abajo, mientras que otros tienen una forma de columnas verticales que caen como haces de luz. A estas alturas, donde la densidad del aire es menor que en la atmósfera inferior, el campo eléctrico alcanza un nivel crítico, ioniza las moléculas de nitrógeno y emite el característico resplandor rojo que da nombre a los sprites.

Características visuales de los sprites rojos

La estructura y forma de los sprites rojos ha fascinado a los investigadores. En la mayoría de los casos, aparecen en una de dos configuraciones:

– Medusas: Este es el tipo de sprite más común y reconocible. En esta forma, el sprite aparece con una “cabeza” luminosa en la parte superior, de la que se extienden varias columnas finas y luminosas en forma de tentáculos.

– Columnas: Los sprites de tipo columna presentan haces de luz más definidos y paralelos, formando una especie de cortina luminosa que cae verticalmente.

El color rojo característico se debe a la combinación de los gases en la atmósfera a esas alturas, especialmente el nitrógeno, que al ionizarse libera energía en longitudes de onda roja. Los sprites pueden mostrar tonalidades adicionales, como bordes azulados o violetas, que reflejan variaciones en la energía y en la composición de la atmósfera.

Aparición de sprites

Los sprites rojos son eventos poco comunes que requieren condiciones específicas para aparecer, lo que explica su rareza. Algunas de las principales condiciones necesarias incluyen:

– Tormentas eléctricas intensas: Las tormentas que producen rayos positivos y con descargas de gran magnitud son las que normalmente generan sprites. Este tipo de rayo es menos frecuente, pero su intensidad puede extender el campo eléctrico hacia la mesosfera.

– Altitud elevada: Los sprites se producen en la alta atmósfera, a entre 50 y 90 kilómetros sobre la superficie. Esta altitud permite que el campo eléctrico se expanda, creando las condiciones para la descarga.

– Grandes campos eléctricos: Un campo eléctrico muy intenso es indispensable para generar sprites, ya que este campo es el que provoca la ionización necesaria en la atmósfera superior para producir el resplandor rojo.

¿Por qué son tan importantes?

Desde que fueron capturados por primera vez en video en 1989, los sprites han despertado el interés de científicos de diversas disciplinas, entre ellos meteorólogos y físicos de la atmósfera.

Estos fenómenos proporcionan información clave sobre las interacciones entre la atmósfera terrestre y el clima espacial, revelando cómo los eventos eléctricos en tormentas intensas pueden afectar la ionosfera, una región cargada de partículas eléctricas que rodea la Tierra y es crucial para la transmisión de ondas de radio y otros sistemas de comunicación.

Los estudios han demostrado que los sprites pueden influir temporalmente en la densidad de partículas en la ionosfera, lo que puede afectar de forma momentánea las propiedades de esta capa y, por ende, las comunicaciones por radio y sistemas electrónicos. Además, estos eventos revelan cómo la energía de las tormentas se disipa hacia la atmósfera superior, aportando datos importantes sobre el flujo de energía en la Tierra y su interacción con el espacio.

Sprites rojos y otros fenómenos transitorios

Los sprites forman parte de una categoría de eventos conocida como eventos luminosos transitorios (TLE, por sus siglas en inglés). Además de los sprites, existen otros fenómenos atmosféricos similares:

– Jets azules: Estos eventos también ocurren por encima de las tormentas eléctricas, pero se extienden desde la parte superior de la nube hacia la estratósfera, alcanzando hasta 50 kilómetros de altura. Emiten un destello en tonos azules o violetas.

– Elfos: Este tipo de evento aparece a una altitud aún mayor que los sprites, superando los 100 kilómetros. Son discos luminosos y de gran diámetro, generalmente de color azul o verde, que se generan cuando ondas electromagnéticas viajan a gran velocidad.

– Duendes y haloes: Aunque a veces se confunden con los sprites, estos fenómenos representan eventos similares pero con características únicas en cuanto a forma y altitud.

Impacto en el medio ambiente

Aunque los sprites rojos no representan una amenaza directa para el medio ambiente ni la salud humana, su estudio es crucial para comprender mejor la dinámica de la atmósfera superior. Al producirse estas descargas eléctricas, los sprites pueden afectar la química de la mesosfera e influir, aunque sea temporalmente, en la ionosfera.

 En casos extremos, los cambios de ionización generados por los sprites podrían modificar la propagación de ondas de radio, afectando las comunicaciones y sistemas de navegación que dependen de la estabilidad de la ionosfera.

Los sprites rojos representan uno de los fenómenos atmosféricos más intrigantes de la alta atmósfera. Su descubrimiento y observación han permitido a los científicos obtener conocimientos valiosos sobre cómo las tormentas eléctricas interactúan con la atmósfera superior, mostrando cómo los rayos positivos y los campos eléctricos pueden afectar regiones donde la densidad de partículas es baja.

El estudio de los sprites sigue avanzando, ayudado por tecnologías de captura de alta velocidad, observación satelital y misiones aéreas, que permiten analizar los detalles de estos eventos.

Aunque su impacto en la tecnología es limitado, su presencia en la mesosfera abre la puerta a comprender fenómenos eléctricos y su papel en la interacción entre la atmósfera y el espacio.

Fuente: Excélsior