Los científicos descifran el misterio de los rayos que se forman a partir de las nubes.

Más de 270 años después de que Benjamin Franklin descubriera la relación entre el rayo y la electricidad, el mayor misterio de cómo se forman los rayos a partir de las nubes de tormenta finalmente se ha resuelto.

Los rayos podrían no tener el origen que creíamos. - Foto: IA

Un revolucionario descubrimiento en física atmosférica sugiere que los rayos no son simplemente el resultado de tormentas eléctricas comunes. En cambio, una poderosa reacción en cadena, similar al efecto de una máquina de pinball, podría estar operando en la atmósfera, lo que podría ser la clave para desencadenar los rayos.

Aunque los rayos son un fenómeno familiar que puede calentar el aire hasta 27.000 grados Celsius, cinco veces la temperatura de la superficie del Sol, los científicos aún no han comprendido completamente su proceso de inicio desde el interior de las nubes.

En una nueva publicación de la Unión Geofísica Americana , un equipo internacional de investigación liderado por el profesor Victor Pasko y el estudiante de doctorado Zaid Pervez (Universidad Estatal de Pensilvania, EE. UU.) ha proporcionado por primera vez una explicación precisa y cuantitativa de este fenómeno.

"Nuestro descubrimiento proporciona la primera explicación clara y cuantificable de cómo se originan los rayos en la naturaleza", dijo Pasko. "Conecta elementos de los rayos X y los campos eléctricos con la física de las 'avalanchas de electrones'".

Según el equipo de investigación, el proceso de iniciación de un rayo es similar a una máquina de pinball invisible dentro de una nube de tormenta. En concreto, los campos eléctricos extremadamente intensos de la nube aceleran los electrones libres, provocando que colisionen violentamente con moléculas de gas como el nitrógeno y el oxígeno.

Estas colisiones producen rayos X y fotones de alta energía, que son los componentes básicos de la luz. Estos fotones liberan entonces nuevos electrones mediante el efecto fotoeléctrico, creando una reacción en cadena conocida como "avalancha electrónica relativista".

Cuando este proceso alcanza cierto nivel, se forma el rayo.

Sin limitarse a explicar los rayos ordinarios, el equipo de investigación también amplió la comprensión de un fenómeno más esquivo: el "rayo negro" o destello terrestre de rayos gamma.

Se trata de ráfagas de rayos X de alta energía, pero no van acompañadas de luz ni ondas de radio, lo que las hace prácticamente "invisibles" a simple vista y para el radar meteorológico.

Basándose en simulaciones físicas detalladas, el equipo sugiere que, bajo las condiciones adecuadas, los rayos X de alta energía producidos por las avalanchas de electrones pueden seguir creando nuevos electrones mediante el efecto fotoeléctrico en el aire. Este proceso ocurre muy rápidamente, formando una potente reacción en cadena autoamplificada, pero no emite luz visible ni una señal de radio perceptible.

Esto explica un fenómeno que ha desconcertado a los científicos durante años: por qué algunas regiones nubosas, aunque parezcan muy oscuras y tranquilas, pueden producir rayos gamma de alta energía.

El descubrimiento no solo resuelve uno de los misterios más antiguos de la meteorología, sino que también abre la puerta a importantes aplicaciones: alertas de rayos más precisas en el futuro, una mejor comprensión del impacto de los rayos en aeronaves y satélites, y nuevas mejoras en los modelos de predicción de fenómenos meteorológicos extremos frente al cambio climático.

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MINH HAI

Fuente: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm