Descubriendo ignis fatuus: Microrayos entre microburbujas
yu xia https://orcid.org/0000-0001-7647-4921, Yifan Meng https://orcid.org/0000-0001-6897-3595, Jianbo Shi https://orcid.org/0000-0003-2637-1929, y Richard N. Zare https://orcid.org/0000-0001-5266-4253 zare@stanford.edu
Editado por Joseph Francisco, Universidad de Pensilvania, Filadelfia, PA; recibido el 5 de agosto de 2025; aceptado el 18 de agosto de 2025
29 de septiembre de 2025
122 (41) e2521255122
https://doi.org/10.1073/pnas.2521255122
Abstract
Los fuegos fatuos, llamas azules fantasmales que se ven de noche en las marismas y que durante mucho tiempo se atribuyeron a las llamas frías del metano, han permanecido sin explicación científica, un misterio causado por la falta de un mecanismo de ignición conocido. En este estudio, demostramos que pueden producirse descargas eléctricas espontáneas, denominadas «microrrelámpagos», entre microburbujas ascendentes que contienen metano en el agua. Imágenes ópticas de alta velocidad revelan breves destellos entre burbujas cargadas, que surgen de intensos campos eléctricos en las interfaces curvas gas-líquido. Estas descargas inician la oxidación no térmica del metano, produciendo luminiscencia y calor medible en condiciones ambientales. Nuestros hallazgos ofrecen una base científica para el fuego fatuo y revelan un mecanismo general por el cual las interfaces electrificadas pueden impulsar reacciones redox en entornos naturales sin necesidad de fuentes de ignición externas.
Durante siglos, tenues llamas azules conocidas como ignis fatuus o fuegos fatuos han danzado sobre pantanos, cementerios y humedales (1). A pesar de su ubicuidad cultural, su origen físico sigue sin resolverse (2). Estudios contemporáneos sugieren que estas luces pueden resultar de «llamas frías» de metano, donde la oxidación a baja temperatura conduce a quimioluminiscencia azul-violeta (3, 4). Se sabe que el gas de los pantanos contiene principalmente metano de materia orgánica en descomposición (5). Sin embargo, la cuestión de la ignición espontánea en condiciones ambientales persiste: la energía de activación para la oxidación del metano es >100 kcal/mol, demasiado alta para la iniciación pasiva en la naturaleza (2).
Las explicaciones previas, que invocaban la fosfina o la electricidad estática, siguen siendo especulativas (6). Nuestros estudios recientes muestran que gotas de agua de tamaño micrométrico pueden acumular carga interfacial y descargarse espontáneamente, un fenómeno que denominamos microrrelámpagos (7–9). Estas microdescargas pueden generar especies reactivas en condiciones ambientales, lo que demuestra que los campos eléctricos intensos en las interfaces curvas gas-agua pueden mediar la química redox sin aplicar voltaje (10, 11).
Planteamos la hipótesis de que podrían producirse descargas similares entre burbujas de metano en el agua. Las burbujas poseen interfaces gas-líquido curvadas, y experimentos recientes han demostrado que el campo eléctrico en la interfaz aumenta con el aumento de la curvatura de las microgotas (12, 13). Además, el movimiento o la coalescencia o la separación pueden inducir la separación de cargas. Si las burbujas con carga opuesta están cerca una de la otra, el campo eléctrico local en el estrecho espacio entre burbujas puede alcanzar niveles de ruptura de gases, produciendo una descarga que podría encender la química de la llama fría. Aquí, examinamos una ruta de ignición físicamente comprobable en la interfaz gas-líquido, donde las microdescargas localizadas en la superficie asociadas con las burbujas ascendentes y en estallido pueden oxidar el metano en condiciones ambientales. Discutimos esto como un mecanismo contribuyente plausible a la luminiscencia histórica sobre el agua.
Resultados y discusión
Diseñamos un generador de microburbujas transparente para introducir burbujas de metano-aire en el agua a través de una boquilla sumergida (Fig. 1A). Las microburbujas ascendentes mostraron una marcada curvatura interfacial y una alta relación superficie-volumen, factores que se sabe que favorecen la separación de cargas.
Figura 1.
Microrrelámpagos entre microburbujas. (A) Configuración experimental para burbujeo de metano-aire con acceso óptico. La imagen se obtiene a través de una lente de microscopio lateral de 20x, colocada para visualizar la zona de burbujas en el tanque. Las flechas indican la dirección del flujo. (B) Esquema (arriba) y fotogramas de alta velocidad (abajo) que muestran dos burbujas vecinas aproximándose y un destello localizado capturado a 0.05 ms. (Barra de escala, 150 µm).
En condiciones de burbujeo denso, se observaron destellos breves y localizados entre burbujas adyacentes. Las imágenes de alta velocidad (Películas S1 y S2) captaron estas emisiones de submilisegundos, compatibles con descargas eléctricas. Un evento representativo se muestra en la Fig. 1B. Estos microrrelámpagos se asemejan mucho a los observados previamente entre gotitas cargadas, lo que confirma un mecanismo compartido.
Película T1.
Un video que muestra múltiples descargas espontáneas (microrrelámpagos) que ocurren entre microburbujas de metano-aire adyacentes en condiciones de burbujeo de alta densidad. El video se grabó con una cámara de alta velocidad (Photron T2410) a 24,000 fotogramas por segundo (fps). Captura 0.5 segundos de tiempo real y se reproduce a 3 fps, 8000 veces más lento que la velocidad real, para resaltar destellos de duración inferior a un milisegundo distribuidos en el campo de visión.
Película T2.
Un video que muestra un primer plano de dos microburbujas de metano-aire aproximándose y experimentando un microrrelámpago justo antes de la coalescencia. El video se grabó con la misma cámara de alta velocidad a 24,000 fps, capturando 0.2 segundos de tiempo real y se reprodujo a 3 fps (8000 veces más lento). Se puede observar un destello distintivo en el estrecho espacio entre las burbujas, correspondiente a una descarga interfacial transitoria.
La detección mediante fotodiodos confirmó la emisión de luz incluso con aire únicamente (Fig. 2A), lo que indica que los microrrelámpagos se originan en interacciones de carga interfacial, más que en la composición del gas. Al introducir metano, tanto la intensidad como la frecuencia de emisión aumentaron, y el conteo de fotones calibrado reportó tasas de conteo absolutas para estos eventos (Fig. 2B), lo cual es consistente con la activación de la quimioluminiscencia en la interfaz. Además, un intercambio de combustible con H?/aire en condiciones idénticas también produjo destellos entre burbujas y luminiscencia visible medible.
Figura 2.
Mediciones ópticas, térmicas y de producto durante el burbujeo. (A) Corriente de fotodiodo en tiempo real registrada durante el burbujeo con aire y metano-aire. (B) Traza de conteo de fotones calibrada (conteos/s) adquirida en condiciones idénticas. (C) Espectros de emisión recopilados con burbujeo de fondo, aire y metano-aire. (D) Monitoreo simultáneo de la temperatura del agua a granel y la bomba durante el burbujeo. (E) Señales de espectrometría de masas de espacio de cabeza (intensidad relativa) registradas antes y después del burbujeo. (F) Evolución temporal de señales de espectrometría de masas normalizadas para canales seleccionados.
Los espectros de emisión óptica (Fig. 2 C) respaldaron esta interpretación. El burbujeo de metano-aire produjo un aumento generalizado de la emisión, centrado alrededor de 330 a 370 nm, característico de intermediarios excitados electrónicamente, como el formaldehído (CH?O*) y los radicales hidroxilo (•OH*), comunes en llamas frías (14, 15). Estas características generales, junto con picos esporádicos, apuntan a una oxidación no térmica iniciada en las interfaces gas-líquido.
Las mediciones térmicas (Fig. 2 D) revelaron un aumento de temperatura en el agua a granel que superó el calentamiento generado por la bomba, pero solo bajo burbujeo de metano-aire. Este calentamiento excesivo implica reacciones químicas exotérmicas, como la oxidación del metano, iniciada por microrrelámpagos.
Para complementar estas firmas ópticas y térmicas, se realizó un seguimiento de canales seleccionados mediante espectrometría de masas de espacio de cabeza antes y después del burbujeo (Fig. 2 E) y durante un funcionamiento prolongado (Fig. 2 F). Las señales relativas indican una disminución a 16 uma (CH?) y 32 uma (O?) con un aumento concomitante a 44 uma (CO?), lo que proporciona apoyo del lado del producto para la oxidación parcial en condiciones ambientales.
Conclusión
Los microrrelámpagos entre microburbujas de metano ofrecen un mecanismo de ignición natural para la oxidación del metano en condiciones ambientales. Este descubrimiento respalda una relación, sospechada desde hace tiempo, entre las interfaces electrificadas y las llamas frías espontáneas, y proporciona una explicación con fundamento físico para la ocurrencia del ignis fatuus. En términos más generales, nuestros hallazgos demuestran que las descargas eléctricas transitorias en las interfaces gas-agua pueden mediar la química redox, ampliando así el papel de los fenómenos interfaciales en sistemas naturales y artificiales.
Materiales y métodos
Se introdujeron burbujas de metano-aire (con controles de solo aire y H?/aire) en agua mediante una boquilla sumergida. Se registraron emisiones ópticas submilisegundos en los contactos burbuja-burbuja mediante video de alta velocidad, un fotodiodo rápido y un módulo de conteo de fotones calibrado; los espectros de emisión se recopilaron simultáneamente. El registro continuo de las temperaturas del agua y de la bomba permitió distinguir el calentamiento inducido por la reacción de las cargas térmicas de la bomba. La espectrometría de masas cuadrupolo monitoreó los gases en el espacio de cabeza antes, durante y después del burbujeo, rastreando los cambios a 16, 32 y 44 uma a lo largo del tiempo. El Apéndice del SI incluye esquemas completos del dispositivo, composiciones/flujos de gases, alineaciones ópticas, calibraciones de detectores y protocolos de procesamiento de datos.
Disponibilidad de datos, materiales y software
Todos los datos del estudio están incluidos en el artículo, la información complementaria y el enlace disponible públicamente: https://github.com/YuXia19/Unveiling-ignis-fatuus-Microlightning-between-microbubbles (16).
Expresiones de gratitud
JS reconoce a la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (42025704) y RNZ reconoce a la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de EE. UU. a través del programa de Iniciativa de Investigación Universitaria Multidisciplinaria (AFOSR FA9550-21-1-0170).
Contribuciones del autor
YX y RNZ diseñaron la investigación; YX, YM y JS realizaron la investigación; JS contribuyó con nuevos reactivos/herramientas analíticas; YX, JS y RNZ analizaron los datos; y YX y RNZ escribieron el artículo.
Intereses en competencia
Los autores declaran no tener ningún interés en conflicto.
Información complementaria
Apéndice 01 (PDF)
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Película T1.
Un video que muestra múltiples descargas espontáneas (microrrelámpagos) que ocurren entre microburbujas de metano-aire adyacentes en condiciones de burbujeo de alta densidad. El video se grabó con una cámara de alta velocidad (Photron T2410) a 24,000 fotogramas por segundo (fps). Captura 0.5 segundos de tiempo real y se reproduce a 3 fps, 8000 veces más lento que la velocidad real, para resaltar destellos de duración inferior a un milisegundo distribuidos en el campo de visión.
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Película T2.
Un video que muestra un primer plano de dos microburbujas de metano-aire aproximándose y experimentando un microrrelámpago justo antes de la coalescencia. El video se grabó con la misma cámara de alta velocidad a 24,000 fps, capturando 0.2 segundos de tiempo real y se reprodujo a 3 fps (8000 veces más lento). Se puede observar un destello distintivo en el estrecho espacio entre las burbujas, correspondiente a una descarga interfacial transitoria.
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Referencias
1 W. W. Newell, The ignis fatuus, its character and legendary origin. J. Am. Folklore 17, 39–60 (1904).
2 A. C. Pavão, G. S. Paiva, C. C. Bastos, The extinction of the ignis fatuus. Quím. Nova 46, 168–170 (2023).
3 J. Mitchell, Observations on ignis fatuus. J. Franklin Inst. 8, 73–75 (1829).
4 Z. Wang, X. Gou, Cool flame characteristics of methane/oxygen mixtures. J. Energy Inst. 92, 2004–2010 (2019).
5 H. G. Edwards, Will-o’-the-wisp: An ancient mystery with extremophile origins?. Philos. Trans. R. Soc. Lond. A Math. Phys. Eng. Sci. 372, 20140206 (2014).
6 A. A. Mills, WILL-O-THE-WISP. Chem. Britain 16, 69–72 (1980).
7Y. Meng, Y. Xia, J. Xu, R. N. Zare, Spraying of water microdroplets forms luminescence and causes chemical reactions in surrounding gas. Sci. Adv. 11, eadt8979 (2025).
8 J. Zhou et al., Charged water microdroplets enable dissociation of surrounding dioxygen. J. Am. Chem. Soc. 147, 10916–10924 (2025).
9 Y. Meng, E. Gnanamani, R. N. Zare, Water droplet microlightning sparks alkyne ozonolysis. J. Am. Chem. Soc. 147, 23399–23404 (2025).
10 Y. Xia et al., Visualization of the charging of water droplets sprayed into air. J. Phys. Chem. A. 128, 5684–5690 (2024).
11 S. Lin, L. N. Cao, Z. Tang, Z. L. Wang, Size-dependent charge transfer between water microdroplets. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 120, e2307977120 (2023).
12 I. U. Vakarelski et al., Dynamic interactions between microbubbles in water. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 11177-11182 (2010).
13 K. Lee, M. A. Mehrgardi, R. N. Zare, Interfacial curvature, not simply size, controls spontaneous hydrogen peroxide formation in water microdroplets. J. Am. Chem. Soc., https://doi.org/10.1021/jacs.5c11575 (2025).
14 M. De Leo, A. Saveliev, L. A. Kennedy, S. A. Zelepouga, OH and CH luminescence in opposed flow methane oxy-flames. Combust. Flame 149, 435–447 (2007).
15 J. Knox, “The interpretation of cool flame and low-temperature combustion phenomena” in Photochemistry and Reaction Kinetics, P. G. Ashmore, F. S. Dainton, T. M. Sugden Eds. (Cambridge University Press, 1967), pp. 250–286.
16 Y. Xia, YuXia19/Unveiling-ignis-fatuus-Microlightning-between-microbubbles. Github. https://github.com/YuXia19/Unveiling-ignis-fatuus-Microlightning-between-microbubbles. Deposited 6 September 2025.
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2521255122
Esto es lo que podría provocar fuegos fatuos fantasmales
Las microburbujas de aire y metano que se mueven pueden crear pequeños rayos, según muestran pruebas de laboratorio
Se han visto bolas brillantes de luz azulada sobre pantanos y cementerios de todo el mundo, como se aprecia en este grabado de principios del siglo XIX. Se cree que los fuegos fatuos de los pantanos se originan por la combustión de gas metano filtrado. Sin embargo, el proceso que enciende dicho gas ha permanecido envuelto en misterio. Grabados de Grosvenor (CC BY 4.0)
29 de septiembre de 2025
Por Laura Allen
Bajo la luna de medianoche, Luigi Garlaschelli observaba las tumbas. Buscaba bolas de luz brillantes, conocidas como fuegos fatuos. Como un cazafantasmas, Garlaschelli, químico que trabajó en la Universidad de Pavía, Italia, llevaba un dispositivo para aspirar los fuegos fatuos y estudiarlos, por si aparecía alguno.
Lamentablemente, no apareció ninguno. Pero durante siglos, otros relatos han relatado estas luces azuladas flotando sobre pantanos y cementerios. Si bien el folclore relaciona las luces con espíritus que intentan desviar a los viajeros, los científicos creen que las plantas o criaturas en descomposición liberan un gas lleno de metano que, en ciertas condiciones, puede arder lentamente con una llama fría y azul.
Pero lo que enciende esa llama es un misterio. Ahora, un equipo de químicos ha descubierto una pista inesperada: microchispas eléctricas.
En experimentos de laboratorio, el burbujeo de metano y aire a través del agua generó diminutos relámpagos, según informa el equipo el 29 de septiembre en Proceedings of the National Academy of Sciences. Estos destellos podrían ser suficientes para encender el gas de los pantanos y convertirlo en etéreos fuegos fatuos. Es más, algún día los químicos podrían aprovechar estos microrrelámpagos como un detonante ecológico para impulsar importantes reacciones químicas.
Anteriormente, el químico Richard Zare y sus colegas demostraron que diminutas gotas de agua pueden generar chispas eléctricas. El equipo se preguntó: ¿Podrían las burbujas diminutas hacer lo mismo? Y, de ser así, ¿podrían estas descargas crear fuegos fatuos al encender el gas metano que se filtra de los pantanos?
Zare le planteó esta pregunta a Yu Xia, investigador de su laboratorio en la Universidad de Stanford. Xia, ahora en la Universidad de Jianghan en Wuhan, China, formó un equipo para diseñar e imprimir en 3D una boquilla que genera pequeñas burbujas en el agua, imitando el gas que se filtra de un pantano.
Cualquier destello entre burbujas probablemente no sería visible a simple vista, por lo que los investigadores instalaron dos instrumentos para ayudar: un contador de fotones, para alertarlos sobre cualquier reacción que emitiera partículas de luz, y una cámara de alta velocidad para capturar cualquier destello.
A medida que los químicos empezaron a burbujear aire en el agua, el contador empezó a registrar los fotones emitidos. Se estaban produciendo microrrelámpagos, pero eran demasiado tenues para que la cámara los detectara.
Una mezcla burbujeante de gas metano y aire liberó más fotones que antes, y el agua se calentó. Pero aun así, no se observaron microrrelámpagos.
El equipo ajustó la boquilla para hacer algunas burbujas aún más pequeñas y más juntas. El trabajo previo de los investigadores con gotas de agua había demostrado que, al rociar agua, las gotas más pequeñas tienen carga negativa y las más grandes, positiva. Si esto mismo sucediera con las burbujas de gas, la aglomeración podría hacer que los electrones saltaran entre burbujas con cargas diferentes, creando un destello de luz. Y, efectivamente, lo lograron: la cámara capturó pequeños destellos de luz.
https://www.sciencenews.org/wp-content/uploads/2025/09/092925_LA_wisps_inline.mp4
Observa con atención: Burbujas de aire y metano se agolpan en el agua. A veces, las burbujas crean una carga eléctrica y una descarga de microrrelámpagos se dispara al agua (señalada con flechas).Y. Xia y otros / PNAS 2025
Esto demuestra claramente que las microburbujas pueden descargar descargas eléctricas, afirma Antonio Pavão, químico de la Universidad Federal de Pernambuco en Recife, Brasil. Sin embargo, no está convencido de que resuelva el misterio del fuego fatuo: un pantano es bastante diferente de esta configuración de laboratorio. Y si la nueva idea es correcta, cree que la gente debería seguir reportándolos. Pero su investigación muestra una falta de avistamientos en la actualidad. Hace mucho tiempo, los viajeros llevaban linternas por la noche. Tal vez, dice Pavão, la llama abierta de esas linternas provocó la ignición del gas del pantano.
Garlaschelli, ahora jubilado, encuentra intrigante la idea de que las bombas de burbujas enciendan el gas de los pantanos. Pero tampoco le resuelven del todo el misterio de los fuegos fatuos. Un problema: los nuevos experimentos se realizaron bajo el agua. Los fuegos fatuos, en cambio, son llamas que flotan en el aire.
Aunque aún no se ha resuelto el origen de estas luces, Garlaschelli ve beneficios en el nuevo trabajo. Es un avance prometedor en el campo de la triboelectricidad, afirma. Este efecto triboeléctrico crea carga eléctrica por fricción, como la electricidad estática, o cuando los objetos entran en contacto cercano y se separan. Por ejemplo, afirma, «podría utilizarse para desencadenar reacciones químicas que, de otro modo, requerirían condiciones mucho más severas».
Xia coincide. «Estas diminutas gotitas y burbujas», afirma, «son importantes por su papel en la química ambiental». Podrían ayudar a explicar, por ejemplo, «cómo se comportan y transforman los contaminantes en la atmósfera». Las descargas de las microburbujas también podrían aprovecharse para descomponer los gases contaminantes, añade. Estas chispas podrían incluso utilizarse, según Xia, como una vía más ecológica para «mejorar las tecnologías cotidianas».
Citations
Y. Xia et al. Unveiling ignis fatuus: Microlightning between microbubbles. Proceedings of the National Academy of Sciences. Published online September 29, 2025. Doi: 10.1073/pnas.2521255122.
A.C. Pavão, G.S. Paiva and C.C. Bastos. The extinction of the ignis fatuus. Química Nova. Vol.46, April 2023, p. 168. doi: 10.21577/0100-4042.20230002.
https://www.sciencenews.org/article/spark-will-o-the-wisps
Los químicos descifran la verdad fantasmal detrás de los fuegos fatuos
Los científicos llevaban tiempo sospechando que el metano tenía algo que ver. Resulta que tenían parte de razón.
30 de septiembre de 2025
Por Gayoung Lee
Ilustración de 1823 de fuegos fatuos y serpientes del pintor alemán Hermann Hendrich. © Hermann Hendrich
Durante siglos, los fuegos fatuos —inquietantes llamas azules que flotaban sobre los pantanos— asustaban a los transeúntes más discretos. Estas extrañas aberraciones inspiraron numerosas interpretaciones sobrenaturales, desde hadas y fantasmas hasta, por supuesto, una adaptación como ataque Pokémon. Pero, como ocurre con muchos fenómenos aparentemente sobrenaturales, existe una explicación científica muy tangible, una que los científicos sospecharon desde hace tiempo, pero que solo ahora han confirmado.
En un artículo publicado el 29 de septiembre en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, investigadores explican que las diminutas chispas de un rayo que saltan entre burbujas pantanosas crean fuegos fatuos. Las marismas y pantanos son ricos en gas metano inflamable, y las interacciones microscópicas entre gotas de agua encienden el gas, según el artículo. En resumen, las llamas fantasmales son producto de reacciones químicas que ocurren a nivel microscópico.
“Seguimos descubriendo cosas sobre el agua que, una vez que las comprendes, son obvias, pero antes de eso, parecen completamente extrañas”, declaró a New Scientist Richard Zare, autor principal del estudio y químico de la Universidad de Stanford. “Nadie relaciona el agua con el fuego. Creen que el agua apaga el fuego. No te están diciendo que con el agua se puede generar una chispa y prender fuego. Esto es nuevo”.
‘Microrrelámpagos’ espontáneos
El nuevo estudio se basa en la investigación previa de Zare, que introdujo el concepto de «microrrelámpago». Este se refiere a un pequeño destello de energía generado por gotas de agua con carga eléctrica. Aunque el agua suele ser neutra, la exposición al aire puede crear cargas positivas o negativas dentro de las diminutas gotas. La diferencia de carga genera pequeños campos eléctricos que crepitan en chispas de energía aún más pequeñas: los microrrelámpagos.
Para el nuevo artículo, Zare y sus colegas se centraron en cómo los microrrelámpagos podrían desencadenar reacciones químicas imprevistas. Primero, diseñaron una versión simplificada de las condiciones químicas de una marisma, utilizando un vaso de precipitados con agua y una boquilla para introducir metano y otros gases. Capturaron el movimiento microscópico de las gotitas mediante videos de alta velocidad.
Video que muestra un primer plano de dos microburbujas de metano en el aire aproximándose y experimentando un microrrelámpago. © Zare et al., 2025
Como era de esperar, al chocar las burbujas, surgieron pequeños destellos de luz dentro del vaso. Mediante análisis químico, el equipo confirmó que los microrrelámpagos desencadenaban la reacción entre el metano y el oxígeno. La potencia de estas chispas es suficiente para encender el gas metano, según el artículo.
«Este es un avance realmente interesante», declaró a Science James Anderson, químico de la Universidad de Harvard que no participó en el estudio . «Revela un mecanismo mediante el cual se pueden iniciar reacciones químicas».
¿Los orígenes de la vida?
En su primer trabajo sobre microrrelámpagos, el equipo de Zare planteó la hipótesis de que el fenómeno podría haber «proporcionado las chispas que dieron origen a las biomoléculas necesarias para la vida», explicó Zare a Science. El nuevo trabajo «sugiere firmemente» que los microrrelámpagos contribuyeron a moldear los procesos naturales, en este caso los fuegos fatuos, según declaró a Scientific American Wei Min, químico de la Universidad de Columbia que no participó en el estudio.
Por otra parte, es importante recordar que el experimento, si bien loable, se llevó a cabo estrictamente en un laboratorio controlado. La dinámica de un pantano real es, sin duda, más compleja. Es más, la ausencia de avistamientos de fuegos fatuos modernos lo sugiere, según Antonio Pavão, químico de la Universidad Federal de Pernambuco en Recife, Brasil, quien no participó en el estudio, en declaraciones a Science News.
En cualquier caso, los resultados ofrecen una perspectiva fascinante sobre un proceso químico natural descuidado. En todo caso, es un fenómeno que merece una mirada más atenta, incluso si no hay fantasmas involucrados.
https://gizmodo.com/sorry-ghost-hunters-will-o-the-wisps-are-just-electrified-swamp-farts-2000665578
Un ‘fuego fantasma’ en los pantanos provocado por una química extraña
Un fenómeno llamado microrrelámpagos podría explicar las luces azules fantasmales de los pantanos.
29 de septiembre de 2025
Por Rachel Nuwer editado por Sarah Lewin Frasier
Una ilustración de un ignis fatuus, o will-o’-the-wisp, o fuego fatuo, por Josiah Wood Whymper del libro Phenomena of Nature (1849). Science & Society Picture Library/Getty Images
Algunos los llaman fuegos fatuos; otros los llaman ignis fatuus, que en latín significa «fuego de los tontos». Sea cual sea el nombre, durante siglos se ha reportado haber visto estas misteriosas y tenues llamas azules flotando sobre pantanos, ciénagas y otros humedales. Diversas culturas interpretaron estas efímeras aberraciones como hadas, fantasmas o espíritus. Los científicos han ofrecido una explicación diferente: se forman cuando el metano y otros gases de materia en descomposición reaccionan con el oxígeno y se encienden brevemente, produciendo un resplandor similar a una llama.
Sin embargo, para los científicos aún persistía un gran misterio. Aunque los fuegos fatuos no son llamas reales y se producen a temperatura ambiente, deben encenderse de alguna manera. La fuente de esa ignición se desconoce.
Ahora, un nuevo artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences USA parece ofrecer una respuesta: los microrrelámpagos, o pequeñas chispas eléctricas espontáneas que se producen debido a las diferencias de carga en las superficies de las gotas de agua. Estas gotas se forman cuando burbujas de agua que contienen metano ascienden y estallan en la superficie de la marisma, y las chispas resultantes encienden el metano, creando la luminiscencia característica de los fuegos fatuos.
“Tu primera reacción al enterarte de este hallazgo podría ser: ‘Bueno, los fuegos fatuos son cosas fantasmales y espeluznantes, pero ¿y qué?’”, afirma Richard Zare, químico físico de la Universidad de Stanford y autor principal de los hallazgos. “De hecho, el fenómeno que descubrimos, relacionado con cómo la química puede ser impulsada en las interfaces, es profundo”.
El agua es neutra, lo que significa que no suele tener carga eléctrica. Pero ya en 1892, los científicos observaron que diminutas gotas de agua en el aire pueden tener carga positiva o negativa en situaciones como la niebla o el rocío de una cascada. Sin embargo, lo que Zare y sus colegas descubrieron recientemente fue que cuando dos gotas con carga opuesta se acercan, la electricidad puede fluir repentinamente entre ellas, creando microrrelámpagos.
Zare y sus colegas describieron y acuñaron por primera vez el término microrrelámpago en un estudio publicado en marzo en Science Advances. En dicho estudio, demostraron que, al rociar agua, algunas de las microgotas resultantes adquieren cargas eléctricas opuestas que pueden provocar destellos de energía al acercarse. Esta chispa puede provocar reacciones químicas en el aire circundante que dan lugar a moléculas orgánicas simples. Zare y sus colegas plantearon la hipótesis de que este proceso podría haber generado algunos de los componentes químicos esenciales de la vida en la Tierra.
Aunque el nuevo estudio tiene implicaciones menos trascendentales, Zare afirma que el mecanismo es básicamente el mismo. El experimento de su equipo fue sencillo: en un vaso de precipitados con agua, los investigadores introdujeron burbujas compuestas de metano y aire. Capturaron videos de alta velocidad de las burbujas al impactar la superficie del agua, formando microgotas y produciendo diminutos y tenues destellos de luz. El equipo también utilizó la espectrometría de masas para obtener evidencia adicional de que los microrrelámpagos observados por los investigadores generaron la energía necesaria para impulsar una reacción entre el metano y el oxígeno, convirtiéndolos en diferentes compuestos.
La nueva investigación “bien ejecutada” “sugiere firmemente” que los microrrelámpagos son de hecho el mecanismo de ignición natural responsable de los fuegos fatuos, dice Wei Min, un químico de la Universidad de Columbia, que no participó en el trabajo.
Pero algunos misterios persisten, añade Min. Una gran pregunta sin respuesta, por ejemplo, es cómo se forman exactamente los intensos campos eléctricos en la superficie de las gotitas. La respuesta, afirma, tendrá amplias implicaciones para la física, la química, la biología y la ingeniería.
https://www.scientificamerican.com/article/marsh-will-o-the-wisps-sparked-by-strange-chemistry/
