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| El avión de alto vuelo ER-2 de la NASA transporta instrumentación en esta impresión artística de la misión del Observatorio Aerotransportado de Rayos para el Simulador Geoestacionario de Cartografía de Rayos Volantes y Destellos Terrestres de Rayos Gamma (ALOFT) para registrar los rayos gamma (coloreados en morado para la ilustración) de las nubes de tormenta. Crédito de la imagen: NASA / Equipo ALOFT. |
Las nubes de tormenta son algo más que lluvia y relámpagos. Además de las emisiones de luz visible, las nubes de tormenta pueden producir intensas ráfagas de rayos gamma que duran millonésimas de segundo. Las nubes también pueden emitir rayos gamma de forma constante durante segundos o minutos. Gracias a una batería de detectores instalados en el avión de investigación ER-2 de la NASA, los científicos han descubierto un nuevo tipo de emisión de rayos gamma de menor duración que los resplandores estables y mayor que las ráfagas de microsegundos.
En investigaciones anteriores se habían descrito dos tipos de emisiones de rayos gamma por las nubes de tormenta: los estallidos de alta intensidad conocidos como destellos de rayos gamma terrestres y los resplandores de rayos gamma de intensidad moderada y mayor duración.
Sin embargo, no se conocen del todo las características de estas emisiones ni cómo se producen.
Utilizando datos recogidos por aviones durante diez vuelos en julio de 2023, los investigadores estudiaron las emisiones de rayos gamma producidas durante las tormentas eléctricas oceánicas y costeras sobre el Caribe y América Central.
El profesor Østgaard, el profesor Cummer y sus colegas identificaron un tipo diferente de emisión de rayos gamma denominados destellos parpadeantes de rayos gamma, que consisten en pulsos de mayor duración que los de los destellos de rayos gamma terrestres.
En total, se observaron 24 destellos de rayos gamma parpadeantes al pasar sobre nubes de tormenta que emitían resplandores de rayos gamma durante cinco de los diez vuelos; 17 de estos destellos de rayos gamma parpadeantes fueron seguidos de actividad de rayos.
Los investigadores sugieren que los destellos parpadeantes de rayos gamma pueden comenzar como resplandores de rayos gamma antes de aumentar repentinamente de intensidad y convertirse en una secuencia de pulsos, y también pueden tener un papel en el inicio de algunos relámpagos.
Como los destellos de rayos gamma parpadeantes comparten características similares con los resplandores de rayos gamma y los destellos de rayos gamma terrestres, proponen que los destellos de rayos gamma parpadeantes podrían aportar pruebas de la existencia de vínculos entre ambos fenómenos.
En un estudio separado, el Dr. Martino Marisaldi, de la Universidad de Bergen, y sus colegas investigaron las propiedades de los resplandores de rayos gamma detectados por la aeronave.
Entre ellos figuraba un sistema de nubes de tormenta que ocupaba un área de más de 9.000 km2 y que fue observado brillando durante al menos tres horas.
Comprobaron que las emisiones eran comunes y no uniformes en la región incandescente.
Se observaron más de 500 resplandores individuales de rayos gamma en toda la zona de estudio durante nueve de los diez vuelos, y cada resplandor duró entre uno y diez segundos.
Estos resultados contradicen los de estudios anteriores, según los cuales los resplandores de rayos gamma duran hasta cientos de segundos y se emiten uniformemente en áreas de hasta 20 km.
En conjunto, los hallazgos mejoran nuestra comprensión de las emisiones de rayos gamma de las nubes de tormenta, sugiriendo una relación causal entre los resplandores y los destellos, y un posible papel de estas emisiones en la posterior iniciación de los relámpagos.
Fuentes, créditos y referencias:
Highly dynamic gamma-ray emissions are common in tropical thunderclouds, Nature (2024), DOI: 10.1038/s41586-024-07936-6. www.nature.com/articles/s41586-024-07936-6