Finalmente.....O que são Sprites?

(Figura 1: Foto de um sprite tirado a bordo do ônibus espacial Discovery)


(Figura 2: Taxa de ocorrência de sprites sobre o globo terrestre, cortesia: NASA)



(Figura 3: Eventos de sprites e seus coadjuvantes)

Sprites: Os Sprites ou red sprites são fenômenos luminosos que podem se estender de 95 km até menos que 30 km de altitude. Análises indicam que eles iniciam usualmente entre 70 e 75 km, desenvolvendo, em ambas as direções, velocidade de » 10⁷ m/s. Eles perduram por dezenas de milissegundos; embora os elementos mais brilhantes durem apenas poucos milissegundos. Os sprites quase sempre seguem relâmpagos nuvem-solo de polaridade positiva, dentro de uma defasagem temporal de menos que 1s a mais que 100 ms. Esse fenômeno tem ocorrido tipicamente associado com amplas tempestades elétricas, especialmente naquelas que apresentam uma substancial região de precipitação estratiforme.

Elves: Os elves são percebidos como estruturas quase-toroidais em expansão. Documentou-se o seu alargamento horizontal e também uma expansão para baixo. É um fenômeno relativamente brilhante (1000 kR) e de duração menor do que 500 ms. Eles seguem por aproximadamente 300 ms com respeito a relâmpagos nuvem-solo intensos (corrente elétrica > 100 kA), a maioria com polaridade positiva. A teoria proposta para seu mecanismo é que os pulsos eletromagnéticos dos relâmpagos induzem um brilho transiente na ionosfera entre as altitudes de 80 e 100 km.

Halo de sprites: Os halos de sprites parecem ser um brilho difuso na forma de disco que precedem os sprites, duram em torno de um milissegundo e lembram superficialmente os elves. Apresentam estruturas usualmente menores do que 100 km e propagam-se para baixo de » 85 a » 70 km. Os elementos do sprite parecem emergir da porção inferior do disco côncavo dos halos.

Jatos azuis: Os jatos azuis são jatos de luz que emergem do topo de tempestades eletricamente ativas. Propagam para cima com velocidades de » 100 km/s, atingindo altitudes terminais de » 40 km. Seu brilho estimado é da ordem de 1000 kR. Esses jatos não parecem associar-se a relâmpagos nuvem-solo específicos; no entanto, a atividade elétrica parece cessar por alguns segundos após a ocorrência de um jato azul. Examina-se a associação com tempestades que produzem granizo.

Trolls: Os trolls lembram superficialmente os jatos azuis, embora claramente dominados por uma emissão avermelhada. Eles parecem ocorrer após um sprite intenso cujas ramificações estenderam-se para baixo até o topo das nuvens. Os trolls exibem uma luminosa "cabeça" à frente de uma "cauda" de luminosa fraca e movem-se para cima inicialmente a » 150 km/s, desacelerando-se gradualmente, e desaparecendo em torno de 50 km.

Surtos de Raios Gama: Surtos de Raios gama têm sido observados no solo durante tempestades elétricas. Têm sido percebidos 2 tipos de eventos. Um deles mostra um lento aumento de radiação, com fótons de energias até 3 MeV, e dura por uma hora ou mais antes de decair lentamente. A causa sugerida são os aerossóis radiativos nas partículas precipitantes na chuva. Superposto a essa radiação gradual há um surto impulsivo de fótons de mais alta energia (até 10MeV), que perdura por uns poucos minutos. Sugere-se que esses raios gama são provenientes de radiação de frenagem de elétrons de maior energia colidindo com os átomos da atmosfera. O mecanismo seria a aceleração de elétrons pelos fortes campos elétricos estabelecidos durante as tempestades elétricas.

As investigações experimentais têm mostrado que esses fenômenos parecem associados com várias espécies de tempestades elétricas, produzidas em grandes Sistemas Convectivos de Mesoescala nas médias latitudes, linhas de instabilidades associadas a tornados, convecções tropicais profundas, ciclones, e "winter snow squalls".