¿Qué causa los rayos? Los investigadores encuentran el eslabón perdido
Una nueva investigación sobre las causas de los rayos podría conducir a una mejor comprensión y predicción en tiempo real de las tormentas eléctricas en el futuro.
Una nueva investigación pionera ha descubierto un nuevo tipo de radiación presente en las nubes de tormenta: los destellos de rayos gamma parpadeantes (FGF; flickering gamma-ray flashes), un tipo de emisión de radiación ionizante producida por los rayos.
Los FGF pueden ser más comunes, complejos, diversos y dinámicos en las nubes de tormenta de lo que se creía anteriormente y los hallazgos podrían ayudar a la predicción en tiempo real de las tormentas eléctricas.
El eslabón perdido
Se sabe que dos fenómenos diferentes de radiación intensa se originan en las nubes de tormenta: los destellos de rayos gamma terrestres (TGF; terrestrial gamma-ray flashes), que son ráfagas de alta intensidad; y los resplandores de rayos gamma, que son menos intensos, pero de mayor duración. Sin embargo, las características de estas emisiones y cómo se producen no se comprenden por completo.
Los investigadores han descubierto un tercer fenómeno que une la brecha entre los dos: los FGF. Se trata de pulsos de rayos gamma que no coinciden con ninguna señal óptica o de radio detectable, con ciertas características distintivas, y que pueden tener un papel en el inicio de los rayos.
Profesor Nikolai Østgaard, Universidad de Bergen.
Volando hacia la tormenta
El descubrimiento es el resultado de las observaciones realizadas durante una campaña de vuelo llamada ALOFT (Airborne Lightning Observatory for FEGS and TGFs), una colaboración entre la NASA y la Universidad de Bergen.
Un avión ER-2 equipado por la NASA voló en el espacio aéreo sobre nubes de tormenta sobre el Golfo de México, América Central y el Caribe durante el verano de 2023. Llevaba detectores de rayos, centelleadores de rayos gamma y una mezcla de sensores de microondas pasivos y/o activos. Se realizaron un total de 10 vuelos.
“Los factores precisos que inician los rayos han sido hasta ahora un enigma”, dice el Dr. Martin Fullekrug, profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica y Eléctrica de la Universidad de Bath, que ayudó a planificar la misión e interpretar los resultados.
“Estudiar la iniciación de los rayos es muy difícil”, continúa. “La radiación ionizante, un elemento crucial en la creación de los rayos, se absorbe en la atmósfera tan rápidamente que las observaciones desde tierra o desde satélites habían pasado por alto hasta ahora la abundancia de efectos de la radiación ionizante observados aquí, desde un avión volando directamente sobre las cimas de las nubes de tormenta”.
Fullekrug dice que este estudio es un “enorme paso adelante en el reconocimiento del papel de la radiación ionizante en las primeras etapas de la iniciación de los rayos”. Cree que con el tiempo, y con más investigación y una instrumentación mejor y más específica, puede ser posible mejorar las alertas tempranas para la protección contra los rayos.
Fuentes y referencias de la noticia:
- Østgaard, N., Mezentsev, A., Marisaldi, M. et al. (2024) Flickering Gamma-Ray Flashes, the Missing Link between Gamma Glows and TGFs, Nature.
- Marisaldi, M., Østgaard, N., Mezentsev, A. et al. (2024) Highly dynamic gamma-ray emissions are common in tropical thunderclouds, Nature.
- ALOFT