El cielo se oscurece, cae una fuerte lluvia y un rayo crepita en el aire. Pero en lugar de caer hacia el suelo, o deslizarse lateralmente entre las nubes, este rayo hace algo inesperado: sale disparado hacia arriba desde la parte superior de la nube, disparando 50 millas (80 kilómetros) hacia el cielo, rozando el borde inferior del espacio. .
Pernos como estos se llaman chorros gigantes. Son el tipo de rayo más raro y poderoso, que ocurre tan solo 1,000 veces al año y emite más de 50 veces más energía que un rayo típico, y ahora, los científicos acaban de detectar el chorro gigante más poderoso hasta el momento.
En un estudio publicado el 3 de agosto en la revista Avances de la ciencia (se abre en una pestaña nueva)los investigadores analizaron un chorro gigante que salió disparado de una nube sobre Oklahoma en 2018. Al estudiar el chorro onda de radio utilizando datos satelitales y de radar, el equipo descubrió que el rayo movió aproximadamente 300 culombios de energía desde la parte superior de la nube hasta la parte inferior ionosfera — la capa de partículas cargadas que separa Tierrala atmósfera superior del vacío del espacio, o aproximadamente 60 veces la salida de 5 culombios de un rayo típico.
«La transferencia de carga es casi el doble de la más grande anterior por un chorro gigantesco y es comparable a la más grande jamás registrada para golpes de nube a tierra», escribieron los investigadores en el estudio.
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Capturar datos tan detallados sobre el rayo masivo requirió un golpe de suerte igualmente masivo. Un científico ciudadano con sede en Hawley, Texas, filmó el avión con una cámara con poca luz el 14 de mayo de 2018 y observó cómo la gigantesca descarga salía disparada de la parte superior de una nube antes de conectarse con partículas cargadas en la ionosfera, a unas 60 millas (96 km). por encima del suelo.
Los científicos que analizaron las imágenes descubrieron que, por suerte, el chorro ocurrió muy cerca del centro de una gran matriz de mapeo de rayos (LMA), una red de antenas de radio terrestres que se utilizan para mapear las ubicaciones y los tiempos de los rayos. El avión también estaba dentro del alcance de varios sistemas de radar meteorológico, así como de una red de satélites de observación meteorológica.
Con estas fuentes combinadas, los investigadores estudiaron el tamaño, la forma y la producción de energía del gigantesco chorro con un detalle sin precedentes. Los investigadores descubrieron que las emisiones de ondas de radio de mayor frecuencia del chorro (del tipo que los LMA están diseñados para detectar) provenían de pequeñas estructuras llamadas serpentinas, que se desarrollan en la punta de un rayo y crean una «conexión eléctrica directa entre la nube la parte superior e inferior de la ionosfera», el autor principal del estudio, Levi Boggs, científico investigador del Instituto de Investigación Tecnológica de Georgia, dijo en un comunicado (se abre en una pestaña nueva).
Mientras tanto, la corriente eléctrica más fuerte fluía considerablemente detrás de las serpentinas, en una sección llamada líder. Los datos también mostraron que, si bien los streamers eran relativamente geniales, con un la temperatura de aproximadamente 400 grados Fahrenheit (204 grados Celsius), el líder estaba muy caliente, con una temperatura de más de 8,000 grados F (4,426 C). Esta discrepancia se aplica a todos los rayos, no solo a los chorros gigantes, escribieron los investigadores.
Entonces, ¿por qué los relámpagos a veces explotan hacia arriba en lugar de hacia abajo? Los científicos aún no lo tienen del todo claro, pero es probable que se trate de algún tipo de bloqueo que impide que los rayos escapen por el fondo de una nube; los chorros gigantes se observan típicamente en tormentas que no producen muchos rayos de nube a tierra, agregó el equipo.
«Por alguna razón, generalmente hay una supresión de las descargas de las nubes al suelo», dijo Boggs. «En ausencia de las descargas de rayos que normalmente vemos, el chorro gigantesco puede aliviar la acumulación de exceso de carga negativa en la nube».
Los chorros gigantes también se informan con mayor frecuencia en las regiones tropicales, anotó el equipo. Esto hace que el avión que batió récords sobre Oklahoma sea aún más notable; el jet no era parte de un sistema de tormentas tropicales. Se necesita más investigación, y mucha más suerte, para comprender estos épicos rayos invertidos.
Publicado originalmente en Live Science.
