Os Eventos Luminosos Transientes (conhecidos pela sigla TLE, do inglês “Transient Luminous Events“) são fenômenos que ocorrem acima das nuvens de tempestade, na mesosfera e estratosfera, em altitudes muito superiores às descargas atmosféricas comuns. De modo geral, são causados por interações elétricas intensas entre as tempestades na troposfera e as camadas superiores da atmosfera, como a mesosfera e a ionosfera. Essas tempestades geram campos elétricos extremamente fortes, que, sob certas condições, podem estender suas influências para altitudes muito acima das nuvens de tempestade. Relâmpagos comuns, especialmente os que transportam grandes quantidades de carga positiva, podem induzir descargas ou distúrbios elétricos nessas camadas superiores.
O fenômeno é impulsionado pelas enormes diferenças de potencial elétrico criadas dentro das tempestades, que se acumulam à medida que as partículas carregadas nas nuvens se separam. Quando um relâmpago descarrega essa energia, ondas eletromagnéticas e elétricas poderosas viajam em todas as direções, inclusive para cima. Essas ondas interagem com o gás rarefeito nas camadas mais altas da atmosfera, excitando as moléculas de ar e criando emissões luminosas. Além disso, a configuração dos campos elétricos dentro das tempestades e na atmosfera superior contribui para a formação desses fenômenos, variando de acordo com a intensidade da tempestade e a altitude.
Tipos de ETL
Os sprites são relâmpagos que aparecem na alta atmosfera, geralmente a uma altitude entre 50 e 90 km, na mesosfera. Eles são desencadeados por fortes relâmpagos positivos entre a nuvem e o solo, e sua aparência se assemelha a estruturas avermelhadas ou alaranjadas que podem ter formações semelhantes a raízes e tentáculos. Sua forma lembra uma medusa, com ramificações que se estendem tanto para baixo quanto para cima, sendo mais comuns sobre tempestades intensas. A duração dos sprites é muito curta, durando apenas alguns milissegundos, e sua observação é geralmente difícil a olho nu, sendo mais frequente o uso de câmeras sensíveis à luz para capturá-los.
Impresionante video de un colega volando cerca de una tormenta, y donde fue testigo de un fenómeno poco habitual de ver. En la parte superior del cúmulonimbo, se observa lo que se denomina un “blue jet”. Twitter/@A4Kike
— PegasusA4 (@A4Kike) February 28, 2024
Os elves são fenômenos ainda mais breves e ocorrem a altitudes maiores, em torno de 90 a 100 km, na parte inferior da ionosfera. Eles aparecem como anéis de luz difusa e se expandem rapidamente horizontalmente, atingindo diâmetros de até 400 km em frações de segundo. Sua formação está relacionada às ondas eletromagnéticas geradas pelos relâmpagos, que interagem com a ionosfera, excitando os átomos do ar e gerando o brilho característico. Devido à sua curta duração e à natureza difusa, os elves são difíceis de observar e requerem equipamentos muito sensíveis para detecção.
Os blue jets são relâmpagos que se propagam para cima a partir do topo de nuvens de tempestade, em direção à estratosfera, atingindo altitudes de até 40 km. Eles se caracterizam por sua cor azulada, resultante da excitação de moléculas de nitrogênio na atmosfera superior, e por sua velocidade impressionante, que pode chegar a dezenas de quilômetros por segundo. Diferente dos sprites e elves, os blue jets não estão diretamente associados a descargas de relâmpago, mas ao campo elétrico dentro da própria nuvem. Eles são menos frequentes e ainda não completamente compreendidos, sendo alvo de interesse em estudos meteorológicos e atmosféricos.
Os gigantic jets são os mais raros e poderosos dos fenômenos de relâmpagos de alta atmosfera. Esses jatos podem se estender desde o topo das nuvens de tempestade até a ionosfera, a cerca de 90 km de altitude. Eles se parecem com uma versão ampliada dos blue jets, porém, mais brilhantes e maiores, e podem transferir uma quantidade significativa de carga elétrica para a atmosfera superior. Esses eventos são raros e geralmente ocorrem em áreas onde há uma grande concentração de tempestades severas, e seu estudo é crucial para entender melhor a dinâmica elétrica das tempestades e sua influência sobre a ionosfera.
Fenômenos parecidos
Os TGF (“Terrestrial Gamma-ray Flashes”), embora estejam relacionados a tempestades, os TGF não produzem os fenômenos visuais observados nos relâmpagos de alta atmosfera e se distinguem por suas emissões de radiação altamente energética. São explosões extremamente breves de raios gama que ocorrem na atmosfera terrestre, geralmente associadas a tempestades intensas e relâmpagos comuns. Esses flashes de raios gama, que são a forma de radiação eletromagnética mais energética, são gerados na troposfera, na mesma região onde ocorrem os relâmpagos, e são lançados em direção ao espaço. Acredita-se que eles ocorram quando elétrons são acelerados por campos elétricos muito fortes, gerando raios gama ao colidirem com átomos no ar. Veja mais no post O raio negro de Manifest.
O Steve (“Strong Thermal Emission Velocity Enhancement”) é um fenômeno atmosférico visível que ocorre em latitudes próximas às auroras polares, mas não é uma aurora tradicional. Ele se manifesta como um arco de luz púrpura ou esverdeada, frequentemente acompanhado por uma “cerca de palhetas” de luz. O Steve não está associado diretamente a relâmpagos ou tempestades terrestres, mas a correntes de plasma e interações eletromagnéticas na magnetosfera e ionosfera, envolvendo partículas carregadas provenientes do vento solar. Ao contrário dos fenômenos de alta atmosfera, o Steve ocorre em regiões muito mais altas e se relaciona mais ao clima espacial e à interação entre a Terra e o vento solar do que às tempestades elétricas.
A principal diferença entre o Steve e a aurora tradicional está nos mecanismos que os causam e na aparência visual de cada fenômeno. As auroras tradicionais, tanto a aurora boreal (no hemisfério norte) quanto a aurora austral (no hemisfério sul), são causadas pela interação entre partículas carregadas do vento solar e o campo magnético da Terra. Quando essas partículas energéticas atingem a atmosfera terrestre, elas colidem com átomos e moléculas de oxigênio e nitrogênio, excitando-os e fazendo-os emitir luz. Isso resulta nas famosas cortinas ondulantes de luz verde, vermelha, azul ou roxa, que aparecem principalmente em regiões próximas aos polos magnéticos, em altitudes entre 80 e 500 km. Veja mais sobre o fenômeno no post Aurora polar no Brasil?
O Steve, por outro lado, não é causado pelo mesmo processo de precipitação de partículas solares que forma as auroras. Ele é gerado por um fenômeno eletromagnético diferente, relacionado a correntes de plasma e acelerações de partículas na magnetosfera, especificamente em regiões de latitudes mais baixas do que as típicas auroras. Embora o Steve também ocorra em altitudes elevadas, ele se manifesta como um arco de luz fina, púrpura ou esverdeada, que se estende por centenas de quilômetros no céu. Ao contrário das auroras, que têm uma aparência ondulante e difusa, o Steve é mais estático e linear. Outro detalhe visual associado ao Steve é uma estrutura vertical chamada “cerca de palhetas”, uma série de faixas verdes que acompanham a linha roxa do Steve.
