Los rayos son sin duda uno de los fenómenos naturales más llamativos para la humanidad, ya que representan tanto el poder como la imprevisibilidad de la naturaleza. Aunque históricamente han sido difíciles de estudiar, los científicos han logrado analizarlos con mayor profundidad y hasta encontrar similitudes con eventos que ocurren en el espacio exterior.
De acuerdo con una investigación realizada por científicos de la Universidad de Osaka, publicada en la revista Science Advances, se logró hacer la primera observación mundial de un intenso estallido de radiación, conocido como “destello de rayos gamma terrestres” (TGF, por sus siglas en inglés), sincronizado con una descarga de rayo.
La capacidad de estudiar este fenómeno, dice Yuuki Wada, autor principal del estudio, permite comprender mejor cómo ocurren los eventos de alta energía en la atmósfera terrestre.
Cómo se producen los TGF
La hipótesis de que los TGF surgen de descargas de rayos, como resultado de la aceleración de electrones a velocidades muy altas, no es nueva, aunque por su naturaleza transitoria —de apenas decenas de microsegundos— había sido difícil de confirmar.
Para esta investigación se utilizó una “configuración multisensor de última generación”, lo que permitió observar TGF emergentes de tormentas eléctricas en la ciudad de Kanazawa, en la prefectura de Ishikawa. Las observaciones incluyeron radiación óptica, de radiofrecuencia y de alta energía.
Se documentaron dos trayectorias de descarga: una descendente desde la nube hasta una torre de transmisión terrestre, y otra ascendente en dirección opuesta. Los investigadores descubrieron que un TGF se produjo justo antes de que ambas trayectorias se encontraran, lo que creó un campo eléctrico “altamente concentrado” que aceleró electrones en el aire a velocidades cercanas a la luz.
El primer fotón de TGF se detectó 31 microsegundos antes del choque entre ambas trayectorias. La ráfaga completa duró 20 microsegundos tras el encuentro, lo que culminó en una descarga de -56 kA como resultado de la colisión.
Implicaciones de un “misterio antiguo”
Gracias a esta observación, se obtuvieron datos clave sobre lo que la investigación describe como el “antiguo misterio” de cómo los rayos adquieren la energía suficiente para generar rayos gamma, un fenómeno que suele asociarse con eventos espaciales extremos, como chorros de agujeros negros o supernovas.
Esta evidencia respalda teorías previas sobre la dinámica de los conductores de rayos, así como el posible papel de la fuga térmica y la retroalimentación relativista en este tipo de explosiones de alta energía.
Por ahora, los investigadores planean seguir estudiando aspectos aún desconocidos, como el funcionamiento interno de los rayos, y explorar formas de mejorar la seguridad y resistencia de las estructuras vulnerables ante estos fenómenos.
Cortesía de Xataka
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