Un equipo de investigación dirigido por la Universidad Estatal de Pensilvania (EE.UU.) acaba de publicar una respuesta detallada a una de las preguntas más antiguas de la meteorología: ¿qué es lo que realmente provoca la formación de rayos en las nubes de tormenta?
En un artículo publicado en el Journal of Geophysical Research el 28 de julio, el equipo del profesor Victor Pasko presentó el primer modelo cuantitativo que describe con precisión cómo los campos eléctricos fuertes en las nubes de tormenta pueden iniciar una reacción en cadena que produce rayos.
El mecanismo comienza cuando los electrones, que son "sembrados" por los rayos cósmicos del espacio exterior, son acelerados por campos eléctricos en las nubes.
Cuando los electrones chocan con moléculas de gas como el nitrógeno y el oxígeno, producen rayos X y fotones de alta energía, que a su vez desencadenan "avalanchas de electrones", una reacción en cadena que conduce a los rayos.
«Nuestro descubrimiento constituye la primera explicación física y cuantitativamente sólida del proceso natural de iniciación de un rayo», afirmó Pasko. «Conecta los fenómenos de rayos X, los campos eléctricos y la aceleración de electrones».
Para demostrar el modelo, el equipo combinó simulaciones matemáticas con datos de campo recopilados por aeronaves de reconocimiento de gran altitud de la NASA, satélites y sensores terrestres. Esto les permitió explicar fenómenos como los destellos de rayos gamma terrestres (TGF), que son breves e invisibles explosiones de rayos X que se producen en tormentas eléctricas sin destellos ni ondas de radio visibles.
"Hemos identificado las condiciones en la nube que son necesarias para que ocurra la reacción en cadena y aclarado por qué a veces se observan diversas señales de radio antes de que caigan los rayos", dijo Zaid Pervez, estudiante de doctorado del equipo.
La característica especial del modelo es su capacidad para simular regiones muy pequeñas dentro de la nube, donde se produce la reacción inicial. Según el Sr. Pasko, es esta estrecha concentración de energía, combinada con la gran variabilidad de la intensidad de la reacción, lo que provoca la aparición de algunos rayos gamma invisibles a simple vista e indetectables por dispositivos de ondas de radio.
Además de Penn State, en el proyecto participaron expertos de Francia, la República Checa, Dinamarca y la NASA.
El modelo, llamado "Descarga de Retroalimentación Fotoeléctrica" y la ecuación completa, se han hecho públicos para que la comunidad científica los utilice y verifique.
Fuente: https://www.vietnamplus.vn/dieu-gi-thuc-su-kich-hoat-tia-set-hinh-thanh-trong-cac-dam-may-dong-post1053405.vnp
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