Si alguna vez has visto un rayo de seguro notaste que se dirigía hacia abajo, hacia el suelo. Pero el fenómeno a veces brota hacia arriba desde las nubes. Ahora, un equipo de investigadores ha logrado captarlos y crear una representación en 3D por primera vez. Los datos fueron publicados en Science Advances.
En mayo de 2018, un destello gigante sobre el estado de Oklahoma alcanzó una altura de unos 80 kilómetros. Con la ayuda de imágenes satelitales y datos de estaciones de radar, el equipo dirigido por el Dr. Levi Boggs recopiló información previamente desconocida.
«Pudimos mapear este ‘jet’ gigantesco en tres dimensiones con datos de muy alta calidad», dijo Boggs del Instituto de Investigación Tecnológica de Georgia. «Observamos fuentes de muy alta frecuencia (VHF) por encima de la parte superior de la nube, que no se habían visto antes con este nivel de detalle”, añadió.
Un jet gigante
Capturado con una cámara Watec con poca luz en la noche del 14 de mayo de 2018, el rayo fue una enorme descarga claramente visible en las imágenes capturadas. Al enterarse, Boggs buscó datos de otros instrumentos que pudieran haber capturado el evento. Y así fue.
El chorro estaba dentro del alcance y había sido registrado por un sistema de mapeo de rayos VHF cercano llamado Lightning Mapping Array. También lo captaron dos ubicaciones de Radar meteorológico de próxima generación (NEXRAD) del NCEI y el Satélite ambiental operativo geoestacionario (GOES) de la NOAA.
Los datos revelaron que el jet era verdaderamente gigante. Se propagó desde las nubes con una altitud máxima de unos 8 kilómetros hasta unas diez veces esa altura. Casi alcanza la línea de Kármán, donde termina la atmósfera de la Tierra y comienza el espacio exterior.
El rayo transportó alrededor de 300 culombios de carga eléctrica a la atmósfera superior. A modo de comparación, un rayo típico de nube a nube o de nube a tierra solo transporta alrededor de 5 culombios.
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Los astrónomos también lograron determinar que los líderes (canales de aire ionizado a lo largo de los cuales se puede ver la descarga del rayo) estaban extremadamente calientes, a más de 4.700 grados Celsius. Mientras tanto, las serpentinas de plasma más pequeñas eran significativamente más frías, alrededor de 200 grados centígrados.
Estas serpentinas comenzaron a propagarse justo por encima de la parte superior de la nube, hacia la ionosfera inferior, a casi 80 kilómetros, creando una conexión eléctrica entre la parte superior de las nubes y la ionosfera. Asimismo transfirió una carga negativa a una velocidad de miles de amperios por segundo.
Los instrumentos revelaron que el componente óptico del jet permaneció cerca de la cima de la nube, a una altitud de aproximadamente 20 kilómetros. La emisión de VHF, sin embargo, fue detectada a altitudes de 22 a 45 kilómetros.
Los jets y su futura observación
Los jets o destellos gigantes se forman sobre tormentas eléctricas a gran escala, las cuales generalmente surgen sobre los océanos. Muchas observaciones son registradas durante las tormentas.
El huracán Hilda reveló una serie de rayos gigantes cuando azotó Hawái en agosto de 2015. Para el ojo inexperto, los destellos gigantes suelen aparecer como luces de tormenta ordinarias. En la vecindad de ellos, se suprimen las descargas nube-tierra, es decir, los destellos «convencionales».
La frecuencia con la que ocurren estos fenómenos meteorológicos extremos no se puede estimar aún. Por ese motivo, el equipo está trabajando en un algoritmo que facilitará la búsqueda de rayos gigantes en el futuro.
