durante un verano tormenta en 2018, un rayo trascendental brilló sobre una red de radiotelescopios en los Países Bajos. Las grabaciones detalladas de los telescopios, que se procesaron recientemente, revelan algo que nadie había visto antes: un relámpago realmente se inicia dentro de una nube de tormenta.
En un nuevo artículo que próximamente se publicará en la revista Cartas de investigación geofísica, los investigadores utilizaron las observaciones para resolver un debate de larga data sobre qué desencadena los rayos, el primer paso en el misterioso proceso por el cual los rayos surgen, crecen y se propagan al suelo. “Es un poco vergonzoso. Es el proceso más energético del planeta, tenemos religiones centradas en esto y no tenemos idea de cómo funciona”, dijo Brian Hare, investigador de rayos en la Universidad de Groningen y coautor del nuevo artículo.
La imagen del libro de texto es que, dentro de una nube de tormenta, cae granizo mientras se elevan cristales de hielo más ligeros. El granizo elimina los electrones cargados negativamente de los cristales de hielo, lo que hace que la parte superior de la nube se cargue positivamente mientras que la parte inferior se carga negativamente. Esto crea un campo eléctrico que crece hasta que una chispa gigantesca salta por el cielo.
Sin embargo, los campos eléctricos dentro de las nubes son unas 10 veces demasiado débiles para crear chispas. «La gente ha estado enviando globos, cohetes y aviones a las tormentas eléctricas durante décadas y nunca ha visto campos eléctricos lo suficientemente grandes», dijo Joseph Dwyer, físico de la Universidad de New Hampshire y coautor del nuevo artículo que se ha preguntado por qué. los orígenes de los rayos durante más de dos décadas. “Ha sido un verdadero misterio cómo se pone esto en marcha”.
Un gran impedimento es que las nubes son opacas; incluso las mejores cámaras no pueden asomarse al interior para ver el momento de la iniciación. Hasta hace poco, esto dejó a los científicos sin otra opción que aventurarse en la tormenta, algo que han estado intentando desde el famoso experimento de la cometa de Benjamin Franklin en 1752. (Según un relato contemporáneo, Franklin colocó una llave en una cometa y la hizo volar bajo una nube de tormenta. , observando que la cometa se electrificó). Más recientemente, los globos meteorológicos y los cohetes han ofrecido instantáneas del interior, pero su presencia tiende a interferir con los datos al crear chispas artificiales que no ocurrirían naturalmente. “Durante mucho tiempo realmente no hemos sabido cuáles son las condiciones dentro de una tormenta eléctrica en el momento y lugar en que se inicia el rayo”, dijo Dwyer.
Entonces, Dwyer y su equipo recurrieron a Low Frequency Array (LOFAR), una red de miles de pequeños radiotelescopios, principalmente en los Países Bajos. LOFAR suele observar galaxias distantes y estrellas en explosión. Pero según Dwyer, «da la casualidad de que también funciona muy bien para medir los rayos».
