"Raios" azuis misteriosos podem ser mais comuns do que os cientistas pensavam

Entre os vários fenômenos climáticos que existem, os raios continuam enigmáticos para nós: embora tempestades não sejam tão raras, ainda não entendemos completamente as descargas elétricas geradas no céu — muito menos aquelas apelidadas de “emissões azuis”, que não duram mais que poucos milissegundos e ocorrem em direção à estratosfera. Assim, em um novo estudo, pesquisadores liderados pelo físico Torsten Neubert, da Universidade Técnica da Dinamarca, apresentaram dados obtidos destes fenômenos com observações feitas na Estação Espacial Internacional (ISS).

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Estes raios intrigantes foram registrados pela primeira vez na década de 1990, que foi quando pesquisadores notaram os rastros deles em um vídeo de um ônibus espacial feito um ano antes. Além disso, observá-los é difícil justamente por causa da camada de nuvens que bloqueia a nossa visão — um problema que não ocorre na ISS, que orbita nosso planeta a 400 km de altitude e, assim, os instrumentos lá podem aproveitar a visão privilegiada para acompanhar essas emissões. 

Hoje, é considerado que as emissões azuis podem ocorrer quando a parte superior de uma nuvem carregada com cargas positivas encontra uma camada de energia negativa bem no limite entre a nuvem e a camada de ar acima dela. A descarga elétrica causada pelo encontro é chamada de “líder”, e forma um canal condutor de ar ionizado pelo qual o raio se desloca. O problema é que ainda não entendemos bem como ocorrem os líderes dessas emissões azuis, e é aí que o estudo de Neubert e seus colegas entra: em 2019, o observatório Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), na ISS, registrou cinco emissões azuis no topo de uma nuvem de tempestade. 

Uma delas produziu uma emissão azul que chegou a cerca de 50 km de altitude e, assim, alcançou a estratopausa, que é o limite existente entra a estratosfera e a ionosfera. Ainda, o observatório registrou também a ocorrência de ELVES, fenômenos atmosféricos que aumentam anéis de emissões ópticas e ultravioleta na ionosfera acima de nuvens de tempestade, e que possivelmente são gerados por pulsos eletromagnéticos na ionosfera causados por descargas de raios. Por outro lado, a emissão do líder de espectro vermelho foi fraca e limitada, talvez por ser curto demais em comparação àqueles que ocorrem a partir dos raios entre o solo e as nuvens. 

Então, os cientistas acreditam que isso pode significar que o brilho e o jato de luz azul são tipos de fluxos de descarga elétrica: “propomos que os pulsos ultravioleta são ELVES gerados por correntes de luz ao invés das correntes dos raios”, colocam. Assim, os flashes azulados no topo das nuvens são provavelmente a versão óptica de eventos nos quais as descargas de alta energia acontecem nas nuvens durante tempestades e, se considerarmos como os eventos bipolares são comuns, as emissões azuis podem também ser mais comuns do que se pensava — e entender o que há por trás delas é uma forma de compreendermos melhor os raios e outras interações, bem como suas complexidades. 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Science Alert, ESA