p As tempestades na atmosfera superior da Terra permanecem um mistério. Os cientistas não podem alcançá-los diretamente com instrumentos; eles são muito altos para balões e muito baixos para satélites meteorológicos. Voar em meio a tempestades ou acampar no topo de montanhas à espera de uma, normalmente não está classificado, mesmo na lista de desejos dos aventureiros. p Uma investigação a bordo da Estação Espacial Internacional veio para o resgate. O Monitor de Interações Atmosfera-Espaciais (ASIM) da Agência Espacial Europeia (ESA) é uma coleção de câmeras ópticas, fotômetros e um grande detector de raios-X e gama montado na parte externa do Módulo Columbus da ESA na estação. Por pelo menos dois anos, observará descargas elétricas geradas por tempestades na alta atmosfera - a estratosfera e a mesosfera - até a ionosfera, a borda do espaço. Esta instalação de observação da Terra permite o estudo de tempestades severas e seu papel na atmosfera e no clima da Terra.

p Raios atmosféricos superiores, conhecidos como eventos luminosos transitórios, inclui fenômenos coloridos com nomes saídos diretamente de um conto de fadas:sprites, elfos, e gigantes.

p A estação espacial oferece a esta investigação uma plataforma de observação ideal por várias razões. Sua órbita baixa da Terra aproxima as observações o mais possível desses fenômenos da alta atmosfera. A órbita da estação também oferece cobertura quase completa das regiões tropicais e subtropicais, muitos dos quais são de difícil acesso, mas são onde se formam algumas das tempestades mais intensas. Finalmente, as observações são feitas em bandas ópticas que estão sujeitas a absorção na atmosfera e, portanto, não podem ser usadas para observações terrestres.

p Sprites são flashes causados ​​por falhas elétricas na mesosfera. Jatos azuis são descargas elétricas que alcançam a estratosfera, e os elfos são anéis concêntricos de emissões causadas por um pulso eletromagnético na borda inferior da ionosfera. Gigantes são grandes descargas que criam um colapso elétrico da atmosfera desde o topo das tempestades até o fundo da ionosfera. Flashes de raios gama terrestres são um fenômeno de flash gerado no topo de tempestades. As evidências sugerem que a descarga descontrolada de elétrons causa alguns desses fenômenos.

p Na década de 1920, Cientista inglês C.T.R. Wilson recebeu o Prêmio Nobel pelo trabalho com uma câmara de nuvem que tornava visível a radiação ionizante dos raios cósmicos e raios-X. Ele previu que as descargas elétricas podem ocorrer acima das tempestades na mesosfera, e que campos elétricos de tempestades podem acelerar elétrons em energias relativísticas. Os instrumentos não eram sensíveis o suficiente para fornecer uma resposta definitiva até 1993, Contudo, quando flashes de raios-X sobre tempestades foram observados no Compton Gamma Ray Observatory da NASA.

p Em 1990, a primeira observação de um sprite foi documentada, e, desde então, observações terrestres e de aeronaves descobriram uma infinidade de descargas acima de tempestades, e a nave espacial em órbita baixa observou radiação de raios X e gama.

p ASIM representa um levantamento global abrangente dessas altitudes superelevadas, eventos difíceis de observar do solo para ajudar a determinar sua física e como eles se relacionam com os relâmpagos. A investigação também estuda a formação de nuvens em grandes altitudes e determina quais características tornam as tempestades eficazes em perturbar a atmosfera em grandes altitudes. A pesquisa melhora a compreensão do efeito das tempestades na atmosfera terrestre e contribui para melhores modelos atmosféricos e previsões meteorológicas e climatológicas.

p "A observação de alta altitude nos permite estudar esses eventos sem as nuvens obscurecendo, " said principal investigator Torsten Neubert of the National Space institute of the Technical University of Denmark. "With ASIM we will better understand the complex processes of upper-atmospheric lightning, which are also elements of ordinary lightning, although they take on different forms. This understanding can improve technology for detecting ordinary lightning."

p The investigation also helps clarify the effect of thunderstorms on the atmosphere, ionosphere and radiation belts, and will monitor the influx of meteors in Earth's environment and their effect on its atmosphere. Blue jets at the top of thunderstorm clouds, por exemplo, change the concentration of greenhouse gases, another way thunderstorms can affect the stratosphere.

p The types of discharges and their structure help scientists better understand the structure of the atmosphere where they occur and of the thunderstorm battery that powers them.

p "We will learn more about thunderstorm clouds and more of the fine-structure of the stratosphere and mesosphere, of which little is known, " Neubert said. Based on video taken by ESA astronaut Andreas Mogensen from the space station in 2015, scientists already learned more about what types of cloud create such activity, and that lightning comes from clouds at an altitude of about 10.5 miles (17 km). "These are solid scientific results documenting for the first time how active the tops of thunderclouds can be, " ele adicionou.

p ASIM observations also improve understanding of the effect of dust storms, urban pollutants, forest fires, and volcanoes on cloud formation and electrification, and the relation of eye-wall lightning activity to intensification of thunderstorms. That could help us all live more happily ever after.