Las palabras ‘fantasma’, ‘duende’, ‘elfo’ o ‘gigante’ se asocian a fenómenos atmosféricos luminosos que se crean en noches de tormenta. nos llevan invariablemente a pensar en personajes de la literatura fantástica, ajenos a la ciencia. Sin embargo, estos términos también se utilizan para identificar fenómenos naturales luminosos y de corta duración que ocurren en ciertas noches de tormenta. Estos fenómenos, conocidos como Eventos Luminosos Transitorios (TLE, por sus siglas en inglés), surgen junto al fogonazo de luz producido por un rayo, el cual rompe el aire y traza su camino sinuoso en el cielo. En esos momentos, en la parte más alta de las nubes, los científicos han observado débiles destellos de luz conocidos como ‘Sprites’ (duendes), tenues discos de luz que se expanden denominados ‘Elfos’, chorros de luz azul llamados ‘Jets Azules’ y estructuras que se extienden hacia arriba, conocidas como ‘Gigantes’. Entre todos estos, existe un fenómeno muy tenue y difícil de observar que permanece durante algunos milisegundos por encima de ciertos sprites energéticos, al cual han denominado ‘Fantasma’ (Ghost).

La primera observación de un fantasma mesosférico tuvo lugar en mayo de 2019 cuando un científico ciudadano trataba de captar la presencia de duendes (sprites) en una tormenta sobre el cielo de Oklahoma. Al analizar las imágenes obtenidas, se dio cuenta de que un brillo verdoso que duraba varios milisegundos aparecía encima de ciertos duendes. Este nuevo fenómeno recibió su nombre del acrónimo de Green emissions from excited Oxygen in Sprite Tops (ghost), porque, hasta ahora, la principal hipótesis para explicar su color verdoso era que es generado por átomos de oxígeno excitados.

Tras este descubrimiento, un equipo de investigadores, entre los que figura nuestra invitada en Hablando con Científicos, María Passas Varo, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), inició una campaña destinada a obtener espectros de fantasmas mesosféricos con el fin de entender mejor la química y dinámica de estos fantasmas.

Desde junio de 2019 el equipo registró las imágenes y los espectros de 42 sprites. De estos 42 eventos, sólo uno, captado el 21 de septiembre de 2019 sobre una célula de tormenta desarrollada sobre el mar Mediterráneo, pudo ser calificado como un fantasma mesosférico.

El espectro del fantasma mesosférico mostró no solo trazas iones de oxígeno, sino también la presencia de hierro, níquel, nitrógeno y trazas de sodio y silicio. Estos elementos son compatibles con los restos que dejan los meteoroides que impactan con la atmósfera procedentes del espacio exterior a la Tierra.

Los resultados han sido publicados en la revista Nature Communications en un artículo firmado por María Passas y sus colegas.

En conclusión, los fantasmas mesosféricos no son solo un espectáculo visual impresionante y difícil de captar, sino también una ventana a la comprensión de procesos atmosféricos complejos y dinámicos. A través de estudios como estos, los investigadores continúan desentrañando los misterios de nuestra atmósfera y ampliando nuestro conocimiento sobre el mundo en el que vivimos.

Os invitamos a escuchar a María Passas Varo, ingeniera de telecomunicaciones e investigadora en el Departamento del Sistema Solar del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA- CSIC).

Referencias:
Passas-Varo, M., Van der Velde, O., Gordillo-Vázquez, FJ et al. La espectroscopia de un fantasma mesosférico revela emisiones de hierro. Nat Comuna 14 , 7810 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42892-1