Una investigación reciente liderada por la Universidad de Bergen revela que grandes tormentas eléctricas emiten radiación gamma de alta energía, un fenómeno más prevalente y complejo de lo que se pensaba. Este hallazgo revolucionario fue publicado el 16 de octubre de 2024 en la revista Nature.
Los satélites de la NASA detectaron inicialmente partículas de alta energía de tormentas eléctricas en la década de 1990, diseñados para observar eventos cósmicos como supernovas. Para investigar más a fondo, un equipo internacional de científicos utilizó un avión espía U2 modificado para sobrevolar estas tormentas y realizar análisis in situ.
Steve Cummer, profesor en la Universidad de Duke y coautor del estudio, declaró: "En las tormentas eléctricas ocurren muchas más cosas de las que imaginábamos. Esencialmente, todas las grandes tormentas eléctricas generan rayos gamma durante todo el día en muchas formas diferentes." La investigación aclara que la física detrás de la generación de estos destellos de alta energía es bien conocida.
A medida que se desarrollan las tormentas, las corrientes de aire arremolinadas interactúan con gotas de agua, granizo y hielo, creando una carga eléctrica comparable a la generada al frotar un globo en una toalla. Las partículas positivas se acumulan en la parte superior de la tormenta, mientras que las negativas caen al fondo, creando un campo eléctrico que puede ser tan fuerte como 100 millones de pilas AA.
Cuando partículas cargadas como electrones encuentran este campo intenso, se aceleran. Si alcanzan suficiente velocidad y chocan con moléculas de aire, pueden expulsar electrones de alta energía, desencadenando un proceso en cascada que puede llevar a reacciones nucleares y a la producción de rayos gamma, antimateria y otras formas de radiación.
El estudio encontró que la radiación gamma no es un evento raro; durante un mes de vuelos de investigación sobre grandes tormentas tropicales al sur de Florida, el equipo observó radiación gamma en 9 de 10 vuelos. Esta emisión constante de radiación se asemeja al vapor que se escapa de una olla hirviendo, sugiriendo un límite a la energía que puede acumularse en estas tormentas.
Además, el equipo identificó múltiples estallidos de rayos gamma de corta duración, que a menudo coincidían con descargas eléctricas activas, lo que sugiere que los campos eléctricos generados por los relámpagos probablemente aumentan la energía de los electrones, facilitando reacciones nucleares de alta energía. También registraron dos tipos de explosiones de rayos gamma que nunca se habían visto antes: una que dura menos de una milésima de segundo y otra que consiste en una secuencia rápida de diez explosiones individuales en el transcurso de una décima de segundo.
Aunque la radiación solo representa un riesgo si se está muy cerca de su fuente, Cummer señala que los peligros de la turbulencia y los vientos extremos en los núcleos activos de tormentas son de mayor preocupación para los aviones.