Los relámpagos son más frecuentes cuando el viento solar es particularmente intenso, apuntando a un posible papel de partículas solares de alta energía en el desencadenamiento de los rayos.
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Los relámpagos son más frecuentes cuando el viento solar es particularmente intenso, apuntando a un posible papel de partículas solares de alta energía en el desencadenamiento de los rayos.
Los rayos han existido desde los albores de los tiempos, pero sus causas siguen siendo un enigma. Ahora, los investigadores proponen que la respuesta podría yacer en partículas solares que penetran la atmósfera e ionizan el aire, liberando electrones y provocando una descarga masiva.
Las nubes de tormenta se cargan eléctricamente por la colisión interna de partículas microscópicas de hielo y por corrientes de aire que separan las cargas negativas y positivas. El aire es un buen aislante, impidiendo que los electrones vuelvan a saltar y equilibrando las cargas electroestáticas. Pero si se forma una vía de moléculas de aire ionizado que puede fungir como conductor entre distintas partes de una nube, o entre la nube y el suelo, el resultado es un rayo.
No obstante, los científicos aún siguen sin estar seguros sobre qué da inicio a la formación de tal vía. En presencia de campos eléctricos suficientemente fuertes, los aislantes se descomponen espontáneamente y se convierten en conductores, aunque los expertos creen que la atmósfera simplemente no puede alcanzar los cientos de miles de voltios, o más, requeridos para producir un rayo. Por tanto, han estado buscando explicaciones alternativas. Investigadores de la Universidad de Reading, en el Reino Unido, ahora dicen que el viento solar juega un papel.
Conforme partículas de viento solar de alta velocidad viajan por el espacio, pueden llevar a un reforzamiento localizado del campo magnético, lo que empuja a algunas de las partículas a velocidades aún mayores. Estas así llamadas partículas energéticas solares (SEP, por su sigla en inglés), al contrario de las que viajan a menor velocidad, tienen suficiente energía para penetrar el campo magnético de la Tierra y viajar por la atmósfera hasta altitudes donde se forman las nubes de tormenta
Ahí, afirman los investigadores, podrían chocar con átomos del aire, generando una cascada de partículas de energía alta. Esta “descomposición desenfrenada” sería suficiente para desencadenar los rayos, dice Christopher Scott, un científico espacial que encabezó el último estudio y que, junto con su equipo, presentó esta semana los resultados en Cartas de Investigación Ambiental.
La idea de una descomposición desenfrenada fue propuesta por primera vez en 1992 por Alexander Gurevich, un físico del Instituto Físico Lebedev, en Moscú. Pero su teoría era que los relámpagos sembraban los rayos cósmicos, que se originan fuera del Sistema Solar y que pueden tener mucho más energía que las partículas de viento solar, incluyendo las SEP.
Para buscar correlaciones entre los relámpagos y las partículas solares, Scott y sus colegas analizaron registros de relámpagos en un radio de 500 kilómetros del centro de Inglaterra. Compararon la frecuencia de los rayos con datos del Explorador de Composición Avanzada, una nave de la NASA que mide los flujos de viento solar que llegan a la Tierra. Los científicos descubrieron que, en promedio, ocurrieron 422 relámpagos diarios dentro de los 40 días posteriores a la llegada a la Tierra de flujos de viento solar de alta velocidad. En el mismo lapso previo a su llegada, hubo un promedio de 321 relámpagos diarios.
Scott dice que experimentos con globos podrían aportar más apoyo a su modelo. En particular, los detectores de partículas en globos podrían probar si el número de partículas de alta energía que cruza la atmósfera es mayor durante períodos de intenso viento solar.
“Este es el primer estudio que conozco que encontró un vínculo entre los flujos de viento solar en la Tierra y los relámpagos”, dice Joseph Dwyer, un físico del Instituto Tecnológico de Florida, en Melbourne, quien no formó parte del estudio. Si el modelo resulta correcto, agrega, el trabajo realizado por Scott y su equipo sería “extremadamente importante”.